[发明专利]一种含铝钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是涉及一种含铝钢的生产方法。

背景技术

制备含铝钢时，在完成转炉冶炼后，需要对含铝钢水进行炉外精炼，然后再连铸成板坯。目前，含铝钢水的炉外精炼通常采用LF、VD和RH精炼工艺，精炼效果较好，不影响含铝钢水在连铸机的浇注效果，且能够保证铸坯质量。但是，采用LF、VD或RH精炼工艺处理含铝钢水，精炼处理时间一般均在30分钟以上，且同时需要进行提温、抽真空等协同配合措施，才能达到精炼处理效果，导致精炼成本较高，精炼周期较长，影响生产节奏。

其实，转炉钢水炉外精炼处理方式，除了上述的LF、VD、RH，还包括CAS，CAS-OB。

对于上述的CAS，CAS-OB炉外精炼工艺，虽然其精炼处理时间要比LF、VD或RH精炼工艺较短，但其却无法精炼处理含铝钢水，原因是：CAS或CAS-OB精炼工艺无法有效去除含铝钢水中的AL₂O₃，导致钢水在连铸机浇注过程中出现钢水粘现象，水口结瘤严重，严重时会使连铸机无法实现连续浇注导致停机；导致产出高AL₂O₃含量的铸坯，严重影响了铸坯质量，且不利于铸坯的后续轧制处理。

因此，如何利用CAS炉外精炼工艺实现含铝钢水的炉外精炼，减少精炼周期和降低精炼成本，且产出质量达标的含铝钢是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种含铝钢的生产方法，该方法能够利用CAS炉外精炼工艺实现含铝钢水的炉外精炼，减少精炼周期和降低精炼成本，且产出质量达标的含铝钢。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种含铝钢的生产方法，包括以下步骤：

1)铁水预处理：铁水在铁水预处理进行脱硫处理，使铁水中S含量直接达到目标所生产的含铝钢中S含量要求的范围之内；

2)转炉冶炼：控制转炉出钢温度达到1680℃～1710℃以补偿后续钢水在CAS站处理过程中的温度损失；

通过将转炉炉渣碱度保持在3.0以上以及将炉渣中FeO含量控制在15％～20％，且通过使用低磷合金减少合金化过程中带入钢水中的P含量以控制出钢脱氧合金化后钢水中P的质量百分比为0.020％～0.025％；

控制转炉终点钢水中的[O]的含量在0.05％以内以降低钢水氧化性，减少转炉出钢脱氧合金化过程中产出的氧化物，减少CAS处理过程中的夹杂物去除量；

3)出钢：

脱氧合金化：控制在脱氧合金化过程的中后期加入Al元素，先利用合金化过程中的硅铁以及锰铁对钢水进行初步脱氧，然后再利用Al对钢水进行深脱氧处理，控制所需Al元素的用量满足出完钢后钢水中的Al含量相比于目标含铝钢要求的Al含量高出0.030％～0.050％；

出钢渣洗造渣：采用石灰和萤石的混合造渣料在出钢过程中对钢水进行渣洗造渣处理，控制混合造渣料的用量为2.5Kg/t钢～4.5Kg/t钢；

出钢吹氩：出钢过程中，钢包全程吹氩；

4)CAS炉外精炼：处理前期保证3min～5min的强吹氩处理，控制强吹氩处理过程中吹氩压力为0.5Mpa～1.0Mpa以保证钢水液面处于大翻强搅拌的状态；

强吹氩处理结束后根据目标钢种对Al含量的具体要求，喂入Ca线进行Ca处理，控制Ca的质量百分比为24％的Ca线喂入量为2m/t钢～3.5m/t钢，且同时控制Ca处理过程中的吹氩压力为0.4Mpa～0.6Mpa以避免Ca处理过程中钢水翻滚溢出钢包；

Ca处理结束后再进行至少3min的软吹氩处理，控制软吹氩处理过程中吹氩压力为0.2Mpa～0.4Mpa以保证钢水液面微动且钢水不裸露；

在强吹氩处理结束时对钢水进行取样化验，确保达到目标含铝钢的成分要求，如果AL含量低于目标值，在喂入Ca线前通过喂入AL线进行调整补Al，在喂入AL线调整后需适应性提高Ca线喂入量；

控制CAS炉外精炼的总吹氩处理时间为8min～11min，后续软吹氩处理时间可根据前面转炉冶炼以及后续铸机浇注节奏进行适应性延长以进一步提高钢水的纯净度；

最终得到Alt含量为0.030％～0.070％的含铝钢水；

5)连铸：采用全程保护浇铸技术和中间包冶金技术，杜绝钢水二次氧化，减少外来夹杂AL₂O₃的产生，最终得到Als含量为0.015％～0.040％的含铝钢板坯。