[发明专利]一种钢水真空精炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢水真空精炼方法。

背景技术

炉外精炼是把转炉、平炉或电炉中所炼的钢水转移到另一个容器中(主要是钢包)进行精炼的过程。炉外精炼把传统的炼钢过程分为初炼和精炼两个步骤。其中，初炼是在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱磷、脱碳和主合金化；精炼是在真空、惰性气氛或可控气氛下进行脱氧、脱硫、去除夹杂、夹杂物变性、微调成分、控制钢水温度等。

目前，常见的炉外精炼方法包括钢包封闭式吹Ar成分微调法(即，CAS)、电弧加热的钢包吹Ar炉(即，LF炉)和真空循环脱气处理(即，RH处理)。精炼方法不同，采用的工艺操作也不相同，所达到的冶金效果也不一样。

真空循环脱气处理是目前广泛应用的一种真空炉外精炼方法。进行真空精炼的设备由真空室与抽气装置组成。真空室下有吸取钢水的上升管和排出钢水的下降管(即，RH插入管)。进行真空精炼时，首先将上升管和下降管插入钢包内的钢水液面以下。通过抽气装置对真空室进行抽真空时，钢水在大气压力作用下进入真空室，同时在上升管内吹入提升气体(例如：氩气)，因钢水内充满气泡，液体密度减小而使钢水向上流动进入真空室，下降管内钢水密度大而使钢水下降返回钢包内。如此连续反复循环，使钢水在真空室中进行脱气处理，从而脱除钢水中的氢、氧和碳，减少钢中夹杂物，均匀钢水温度，并对钢的成分进行微调。

为了改善用于连铸的钢水的可浇铸性，从而改善钢的质量，还对用于连铸的钢水进行钙处理。钙处理是指在钢水中加入钙合金对钢液中的夹杂物进行形态控制的技术。钙合金一般以钙线的形式被喂入钢水中。

CN1220316A公开了一种钢水精炼工艺，该工艺包括：(1)在RH钢包台车开往RH处理工位过程中，进行底吹Ar搅拌预处理；(2)RH处理过程中，钢水T[O]≤20ppm时，向钢包中喂入复合脱硫芯线进行脱硫处理；(3)在RH处理结束真空槽破坏真空的同时，向钢包中喂入CaSi芯线进行钙处理，或在RH处理结束测温取样后，在吹Ar的同时立即喂入CaSi芯线进行钙处理。CN1220316A公开的钢水精炼工艺需要在RH处理结束之后才能进行钙处理，导致精炼时间较长。另外，CN1220316A公开的钢水精炼工艺还需要专门的用于喂钙线的喂线设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢水真空精炼方法，该方法能够在对钢水进行真空精炼的过程中，对钢水进行钙处理，并且该方法将钙合金以颗粒形式添加到钢水中，从而省略了对于喂线设备的需求。

本发明提供了一种钢水真空精炼方法，该方法包括在真空室中，在真空循环脱气处理条件下，将钢水进行真空精炼，向钢水中添加钙合金，其中，向钢水中添加钙合金是在真空精炼过程中进行的，所述钙合金为颗粒状的钙合金。

如果在真空精炼过程中，向钢水中喂入钙线，由于此时钢水的温度较高，而且钙与钢水的反应在真空条件下进行，因此钢水与钙的反应较为剧烈，导致真空室和钢包的稳定性降低，进而产生不安全因素。本发明的发明人在实践过程中发现，将颗粒状的钙合金添加到钢水中，能够避免上述问题，使得钢水与钙合金的反应能够平稳进行，从而实现在真空精炼过程中对钢水进行钙处理。

在真空精炼过程中，将钙合金以颗粒状添加到钢水中，从而对钢水进行钙处理，不仅缩短了炉外精炼的时间，而且还省略了对用于喂钙线的设备的需求。并且，在真空精炼过程中对钢水进行钙处理还能够获得高的钙收得率(根据本发明的钢水真空精炼方法，钙的收得率可以达到8-12重量％)，从而使得最终得到的钢水中的各种夹杂物的含量满足GB/T 10561-2005中的规定。

具体实施方式

本发明提供了一种钢水真空精炼方法，该方法包括在真空室中，在真空循环脱气处理条件下，将钢水进行真空精炼，向钢水中添加钙合金，其中，向钢水中添加钙合金是在真空精炼过程中进行的，所述钙合金为颗粒状的钙合金。

根据本发明的方法将钙合金以颗粒状添加钢水中，能够避免在真空下，向钢水中喂入钙线而导致的剧烈反应，从而实现了在进行真空精炼的同时对钢水进行钙处理，缩短了钢水在炉外进行真空精炼的时间；而且根据本发明的方法将钙合金以颗粒状添加到钢水中还省略了对于喂线设备的需求。

根据本发明，为颗粒状的钙合金可以具有各种形状，例如：球形、块状。