[发明专利]一种H08A钢的制备工艺

说明书

本发明提供一种H08A钢的制备工艺，具体步骤如下：1)转炉冶炼，出钢过程加入镁合金进行预脱氧，吹氩，控制钢水自由氧含量在80～100ppm；2)LF精炼：过程中加入钙再次除氧，控制钢水LF精炼加热结束后自由氧含量为10～20ppm；3)连铸；其中，步骤1)中加入镁合金的进料方式为利用载气的方式将粉状的镁合金吹入钢包的底部。本发明生产的铸坯(连铸时间8小时)样品的断面没有任何明显气泡，中心疏松等级≤0.5级，中心偏析等级≤0.5级，不存在其他明显缺陷，合格率为99％。同时，在面积为100×100mm的钢体横断面中，夹杂物的数量不多于30个，夹杂物的最大直径不超过20μm。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及H08A钢的冶炼方法。

背景技术

H08A钢是重要的焊条生产的原材料，属于低碳钢的一种，与其他钢种的最大差异之一就是要确保成品钢材的化学成分，对钢中碳、铝以及氧的要求比较严格。H08A钢的生产过程中需要加入脱氧剂进行脱氧，一般采用铝作为脱氧剂，而铝脱氧剂的加入会生成大量夹杂物，容易堵塞中间包水口，影响钢水的可浇性和连铸的进行，但如果脱氧剂不足，由于脱氧不良，导致铸坯产生气泡。因而，现有技术中生产H08A钢，一般需要制定合理的钢水的处理控制工艺，来控制气泡和夹杂物的产生。

CN108950124A公开了一种焊条钢H08A的生产方法，属于钢铁冶金技术领域，解决的技术问题是焊条钢H08A的生产过程中连铸时间短以及铸坯气泡缺陷明显。本发明的技术方案是提供焊条钢H08A的生产方法，包括转炉冶炼、LF精炼、连铸，LF精炼中加入主要成分为Al、Al₂O₃、CaO的精炼调渣剂扩散脱氧，控制钢水氧活度为0.0020％～0.0040％，Als含量为0.001％～0.005％，加入硅铁控制Si含量为0.02％～0.03％，然后进行钙处理。本发明通过制定合理的钢水控制制度，可稳定连续生产无内部缺陷焊条钢H08A连铸坯。

CN111349740A公开了一种可以降低H08A钢种连铸坯内部气泡的控制方法，有如下步骤，(1)原料控制：确定合理的废钢及生铁块的配比；(2)终点控制：终点碳含量控制在0.06%-0.08%之间，终点钢水氧含量400ppm-500ppm之间；(3)脱氧合金化控制：出钢前期加入预脱氧剂进行脱氧，然后采用AlMnFe全程脱氧，进行终脱氧和钙处理；(4)挡渣出钢控制：转炉出钢过程采用挡渣冒挡前期渣、挡渣锥挡后期渣，钢包渣层厚度控制在70mm以内；(5)连铸浇铸控制：H08A钢中间包钢水温度控制在1541-1565℃。本发明设计合理，降低连铸坯内部的气泡数量和内部夹杂物，改善H08A钢种的内部质量和使用性能。

虽然现有技术中对钢水浇铸的坯体降低气泡及夹杂物的技术进行了研究，但是总体上对气泡及夹杂物控制的效果不明显，同时对脱氧剂的添加方式没有优化，在脱氧过程，极易造成物料的浪费，甚至安全问题。

发明内容

本发明的目的，旨在解决现有技术中存在的不足，提供一种能够有效降低H08A钢中气泡和夹杂物控制的制备工艺。

为达到上述目的，本发明采用对熔炼过程中，对合金元素添加物的添加方式进行优化，以便降低钢中气泡和夹杂物的生成。采取的技术手段为优化镁合金的添加至钢水的方式，例如通过一个连接钢包的导管将这些合金添加物送入均匀流畅地钢水底部。镁合金在钢包底部快速地进行注入，进料的流量流速由与导管连接的可调控门阀中的吹气控制。调节导管连接钢包的位置距离钢包底部的距离、以及载气将合金物料送入钢水的进料速度来控制镁合金上浮至钢水表面的速度，进而对钢水中的气泡以及夹杂物的生成进行调整。另外，足够快的合金添加方式，一是避免添加镁、钙损失（蒸发、燃烧等），二是能够提高合金在钢水中的混合速度和均匀度。

同时，对于现有技术中存在的铝脱氧后生成铝氧化物夹杂物、在钢水难以排出钢液、并黏附在进料口壁上，影响连铸浇铸顺利进行的问题，本发明使用镁合金代替铝合金，后期加入钙合金，能够生成钙镁复合氧化物，能够更加顺利地从钢水中上浮排出。