[发明专利]一种基于直筒型真空精炼装置控制超低碳钢中夹杂物的方法

说明书

本发明公开了一种基于直筒型真空精炼装置控制超低碳钢中夹杂物的方法。该方法包括以下步骤：将钢包运至直筒型真空精炼工位，顶升钢包；浸渍管插入钢水液面下50mm，调整浸渍管壁上与钢包偏心底吹喷嘴同侧半圆周的吹氩喷嘴强吹氩，异侧吹氩喷嘴弱吹氩；浸渍管插入钢水液面下200mm，开钢包偏心底吹氩；浸渍管插入钢水液面下400～500mm，快速抽至极限真空度；微调吹氩流量，至顶渣被推向浸渍管壁弱吹一侧至最小面积；脱碳处理后，取钢水样品定氧，然后进行钢水脱氧处理并控制顶渣渣系中CaO/Al₂O₃＝1.2～2.0；破空后，钢包开出。本发明将深脱氧生成的Al₂O₃夹杂变性为钙铝酸盐低熔点夹杂物，减少连铸钢水中Al₂O₃夹杂量，从而减少钢水经过中包水口浇注进结晶器的过程中Al₂O₃夹杂物在水口壁上粘接量，避免水口蓄流的发生。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种基于直筒型真空精炼装置控制超低碳钢中夹杂物的方法。

背景技术

钢水中夹杂物的大小、数量和种类对产品质量起着决定性的影响，因此钢材产品提高质量的重要途径包括最大程度的降低钢水中各种夹杂物的数量，对无法去除的夹杂物进行无害化处理。对于碳含量在0.03％以下的高品质钢，钢中夹杂物的控制主要是通过LF炉精炼来进行实现；在LF炉精炼过程中，钢包顶渣与钢水间存在炉渣反应：x[Me]+y[O]＝(Me_xO_y)，钢水与夹杂物之间存在夹杂物反应：x[Me]+y[O]＝(Me_xO_y)，当这两个反应接近平衡时，则由此可以推导出，钢中夹杂物的类型由钢包顶渣渣系组成决定，这就是LF炉精炼过程通过钢包顶渣来无害化处理钢水中夹杂物的基本原理。譬如日本在冶炼轴承钢时精炼渣系为：CaO：70％，Al2O3:20％，SiO2：10％，阀门弹簧钢精炼渣系：CaO：50％，Al2O3：5％，SiO2：45％。申请号为CN201310013884.X的专利公开了“一种控制高强度低合金钢中低熔点夹杂物的方法”，精炼过程中，钢包顶渣碱度范围为3～6；精炼渣系CaO：50％～65％、MgO：6％～12％、Al2O3：13％～26％、SiO2：9％～19％、(FeO+MnO)0.5％。

对于碳含量≤0.0050％的超低碳钢主要采用RH炉真空精炼生产，抽真空利用碳氧反应进行深脱碳，脱碳结束后通过加入金属铝或铝基脱氧剂深脱氧，脱氧产生的Al₂O₃夹杂物通过精炼后期的净循环促进夹杂物碰撞长大后上浮去除。RH真空室内钢水上方的还原性顶渣中Fe_tO的含量低、碱度高，在RH精炼过程中，还原性顶渣相对“静止”，钢水与还原性顶渣基本不发生搅拌混合，渣金反应无法进行，因此无法利用真空室内的还原性顶渣将钢水中的Al₂O₃夹杂物球化变性为低熔点的钙铝酸盐夹杂，钢水中的固态Al₂O₃夹杂物在RH真空精炼后的连铸过程容易碰撞长大成大尺寸夹杂物，在钢水经过中包水口浇注进结晶器的过程中Al₂O₃夹杂物容易粘接在水口壁上，导致水口蓄流。

发明内容