一种减少非钙处理铝脱氧钢中水浸探伤缺陷的冶炼工艺.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115961119A(43)申请公布日2023.04.14(21)申请号202211642781.5(22)申请日2022.12.20(71)申请人广东中南钢铁股份有限公司地址512100广东省韶关市曲江区马坝(72)发明人龙鹄丘文生刘栋鲁金龙余大华李至荣曾令宇张志明黄含哲胡柏上胡昭锋敖永明李富强熊泽舜宋璇(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师郭莲梅(51)Int.Cl.C21C7/06(2006.01)C21C7/10(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种减少非钙处理铝脱氧钢中水浸探伤缺陷的冶炼工艺(57)摘要本发明公开了一种减少非钙处理铝脱氧钢中水浸探伤缺陷的冶炼工艺，属于钢铁冶炼技术领域。采用“初炼+钢包精炼+RH真空精炼+保护浇注”的冶炼路线，初炼炉出钢时采用碳粉预脱氧+铝铁主脱氧的复合脱氧方式，精细化控制全流程合金、渣料的加入，采用合适的钢包底吹搅拌工艺以减少富含钙铝渣的卷入，通过温度、时间、钢成分及渣中各组元成分的协同调控，从动力学和热力学条件上控制钙铝酸盐类夹杂的生成，使含CaO类复合钙铝酸盐夹杂物的数量所占百分比小于20％，最终实现水浸探伤缺陷的大幅降低，所达到的冶金效果优于原非钙处理铝脱氧精炼工艺。CN115961119ACN115961119A权利要求书1/2页1.一种减少非钙处理铝脱氧钢中水浸探伤缺陷的冶炼工艺，其特征在于：采用“初炼+钢包精炼+真空精炼+保护浇注”的冶炼路线，初炼炉出钢时采用碳粉预脱氧+铝铁主脱氧的复合脱氧方式以减少初始夹杂物的数量；精细化控制全流程合金、渣料的加入，初炼炉出钢结束5‑10秒内加入渣料进行造渣，LF精炼严格控制合金和渣料的加入间隔时间为3‑5分钟以减少富含钙铝渣的卷入，RH真空精炼在真空6‑15分钟后加入合金，避免合金与前期混入钢水中的渣发生反应生成液态大尺寸夹杂；通过温度、时间、钢成分及渣中各组元成分的协同调控，将钢中Ca含量控制在0‑10ppm范围内，且Ca/Mg比为0‑2，Ca/Als比为0‑1/15，渣碱度为3.5‑12.5，CaO/Al2O3质量比为1.6‑2.4，抑制钙铝酸盐类夹杂的生成，使钢中钙铝酸盐类夹杂占总氧化夹杂数量的20％以内，最终实现水浸探伤缺陷的大幅降低。2.根据权利要求1所述的冶炼工艺，其特征在于，所述非钙处理铝脱氧钢中水浸探伤缺陷为通过高频水浸探伤装置检测到的毫米级长条聚集型宏观夹杂，此类夹杂沿轧材横截面方向的直径分布在10‑100μm之间，长度方向≥1mm。3.根据权利要求1所述的冶炼工艺，其特征在于，所述非钙处理铝脱氧钢在转炉出钢时采用碳粉预脱氧+铝铁主脱氧的复合脱氧方式，且整个精炼过程不加入钙线及含Ca量≥10％的合金作为夹杂物的改性剂。4.根据权利要求1所述的冶炼工艺，其特征在于，转炉出钢时采用碳粉预脱氧+铝铁主脱氧的复合脱氧方式进行脱氧包括：当转炉出钢量为1/6时，先加入碳粉进行预脱氧，出钢量为1/3时加入铝铁，出钢量为1/2时再次加入碳粉按照钢种成分进行合金化调整，以减少氧化铝类夹杂物的产生；优选地，吨钢的预脱氧碳粉加入量按脱除出钢时钢液中氧含量的1/2来考虑，按以下的公式(1)进行计算：M1，C粉/吨钢＝10×([O]1×12/16/2)/C1(1)吨钢的主脱氧铝铁加入量则考虑脱除剩余氧、出钢过程与空气接触的损失以及转炉出钢后目标铝含量，按以下的公式(2)进行计算：M1，Al铁/吨钢＝10×([O]1×54/48/2×E+t×A×0.005+B1)/D1(2)式中，M1，C粉/吨钢表示转炉出钢过程预脱氧加入的吨钢碳粉，[O]1为初炼钢液中氧元素的质量百分比；C1为碳粉中有效碳的质量百分比，控制在85‑95％；M1，Al铁/吨钢表示转炉出钢过程吨钢铝铁加入量；E表示碳脱氧有效系数，按出钢低、中、高碳含量分别取值1.6‑1.4，1.4‑1.2，1.2‑1.0；t表示根据出钢口使用次数及钢包吨位所计算的出钢时间，为2‑6分钟；A表示空气供氧系数，低中高碳分别取值1‑1.2，1.2‑1.4，1.4‑1.6；B1表示转炉出钢后目标铝的质量百分比，控制在0.025‑0.075％wt；D1为所加入铝铁中Al的质量百分比，控制在35‑99.9％。5.根据权利要求1所述的冶炼工艺，其特征在于，在转炉出钢、LF精炼和RH真空精炼的冶炼全流程，精细化控制合金和渣料的用量包括：在转炉出钢结束5‑10秒内加入石灰和合成渣进行造渣；优选地，渣量满足6.5‑11.5kg/吨钢，且占整个生产过程加入渣料总量的75‑85％wt；渣成分满足碱度为3.5‑12.5，CaO/Al2O3质量比为1.6‑2.4，FeO+MnO≤1％；