[发明专利]一种普碳钢的脱氧方法

说明书

技术领域

本发明涉及转炉炼钢脱氧领域，尤其涉及一种普碳钢（例如，Q235B）的脱氧方法。

背景技术

钢中的氧会对钢的质量造成以下三个方面的危害：①钢液凝固时多余的氧与钢液中其他元素结合生成非金属夹杂，进而破坏钢基体的连续性，降低钢的强度极限、冲击韧性、伸长率等各种力学性能，还会影响钢的导磁性能和焊接性能；②钢液中的氧含量过高，在浇铸过程中氧会再次与钢液中的碳反应产生CO气体，使铸坯产生气孔，结构疏松；③氧能使S在钢中溶解度降低，加剧S的有害作用，使钢的热脆倾向更加严重。因此，所有钢种都必须经过脱氧，脱氧进行的好坏是决定钢质量的关键因素。

Q235B是一种常见的碳素结构钢，Q235B钢板有一定的伸长率、强度以及良好的韧性和铸造性，易于冲压和焊接，广泛用于制造机械零件。在转炉冶炼普碳钢Q235B时，通常采用硅钙钡合金进行脱氧，硅钙钡合金是钡系合金中的高效新型复合制剂，是炼钢中的脱氧剂和脱硫剂，同时还兼有脱磷的作用，也是炼钢铸造中的孕育剂和变质剂。但硅钙钡合金价格昂贵使产品的成本偏高，并且在冶炼过程中钢水的氧含量较高容易引起钢水大翻，给生产带来安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于采用增碳剂和硅铁合金替代硅钙钡合金，以降低冶炼普碳钢的脱氧成本，并解决了当转炉终点的氧活度较大时，加入增碳剂容易引起钢水大翻的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种普碳钢的脱氧方法，所述脱氧方法通过先加入增碳剂，再加入硅铁合金来脱氧。

根据本发明的实施例，所述增碳剂为碳粉，加入量为0.4～0.6kg/吨钢。

根据本发明的实施例，所述硅铁合金含有75wt%的硅和18wt%的铁，余量为不可避免的杂质。

根据本发明的实施例，所述硅铁合金的加入量为2.4～2.6kg/吨钢。

根据本发明的实施例，所述脱氧方法还包括，在加入增碳剂之前加入预脱氧材料。

根据本发明的实施例，所述预脱氧材料的加入量为1.4～1.6kg/吨钢。

根据本发明的实施例，所述预脱氧材料为铝铁合金和硅铁合金，重量比为1：3～4。

根据本发明的实施例，所述脱氧方法还包括，在加入硅铁合金之后喂入铝线。

根据本发明的实施例，所述铝线的米重为0.358kg/m，喂入量为0.5～1.5m/吨钢。

根据本发明的实施例，在送去浇铸前，可以将钢水最终的氧含量控制在20ppm以下。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步的阐述，然而，下述实施例仅为示例性的说明，并不能够用来限制本发明。

根据本发明的普碳钢的脱氧方法，通过先加入增碳剂，再加入硅铁合金进行脱氧，转炉冶炼的其他操作可采用本领域公知的方法。下面以Q235B为示例来解释本发明的普碳钢脱氧方法。

由于Q235B是普碳钢中的低碳钢种，为了脱去更多的碳，在吹炼过程中钢水往往处于过吹状态，出钢时碳含量低而氧含量高，转炉终点钢水[C]（碳浓度）^*[O]（氧浓度）远未达到平衡，因此，加入硅铁合金之前先加入一定量的增碳剂可以使C与O反应，伴随生成的CO带走一部分氧，以减轻后续脱氧压力，节约硅铁合金的加入量，降低脱氧成本。但增碳剂若加入过少则达不到脱氧目的，加入过多则会引起钢水碳含量超出标准，优选地，本发明的增碳剂为碳粉，加入量为0.4～0.6kg/吨钢。

根据元素的化学性质，在温度为1600℃、钢水中的含量为0.1%时，下列各元素的脱氧能力由强到弱的排列顺序为：

Re-Zr-Ca-Al-Ti-B-Si-C-P-Nb-V-Mn-Cr-W、Fe、Mo-Co-Ni-Cu

其中，Mn、Si、Al、Ca是炼钢中常用的脱氧元素，它们在1600℃时的脱氧能力如表1所示：

表11600℃时各元素的脱氧能力