[发明专利]一种生产高铝钢板坯的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体地讲，本发明涉及一种铝含量超过1.5wt%的高铝钢板坯的生产方法。

背景技术

通常，将钢中的[Al]含量大幅度提高到1.5%～2.5%，可保证钢材具有很高的强塑指标和良好的加工性能。然而，转炉-精炼-连铸工艺生产这种高铝钢会面临着许多技术难题，一是如何保证铝与初炼钢液和转炉下渣发生的脱氧反应生成的大量Al₂O₃夹杂物的吸附脱除，从而保证钢液的洁净度；二是在精炼和浇注过程中，如何避免钢水中的铝与所接触的炉渣（尤其是渣中的SiO₂组份）或者耐火材料发生还原反应，从而避免生成大量Al₂O₃夹杂物污染钢液和改变炉渣的物理化学属性，降低其冶金功能。经热力学计算表明，在连铸过程中，如果中间包覆盖渣和结晶器保护渣中的SiO₂含量大于2%，那么就会发生Al还原SiO₂的反应，这将导致钢水的Si成分超标和生成大量Al₂O₃夹杂物堵塞水口；更严重的是，结晶器保护渣一旦发生成分变化，其粘度、熔点、结晶化率等物理性能将发生改变，造成铸坯裂纹、夹渣和粘结漏钢等严重质量事故。

关于高铝钢的生产，公布号为CN102069157A的发明专利申请公开了一种高铝钢的生产方法。该生产方法采用转炉初炼-氩站-LF精炼-RH-连铸工艺路线生产，连浇炉数可达到5-8炉。所述生产方法在转炉出钢后在精炼位置采取分二次喂入铝的方式，可使铝含量达到0.7%～1.1%，其中，第一次喂铝量能使钢水中的铝含量超过0.4%但小于0.7%，第二次喂铝后能使钢水中铝含量至小于1.1%。

公布号为CN102051439A的中国专利公布了一种高铝钢的生产方法。该生产方法采用电弧炉冶炼LF精炼-真空处理连铸过程生产，在LF处理过程中要求先扒除90%～92%的钢渣，再向钢水中加入1%～1.3%的铝，再进一步处理。在该生产方法中，利用电弧炉作为初炼炉，生产效率低，成本较高，且精炼过程需扒渣处理，过程较为复杂。此外，公告号为CN102069157A的发明专利申请中描述的钢中的铝含量为0.7wt%～1.1wt%，难以达到1.5wt%以上，且该方法主要用于方坯生产，难以满足生产难度较大的板坯连铸生产的要求。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种铝含量可达1.5wt%以上的板坯连铸用高铝钢的生产方法。

根据本发明，提供了一种生产高铝钢板坯的方法，所述方法包括下述步骤：采用转炉执行初炼工序，在初炼过程中使用氩气作为底吹气体，控制终点碳含量不小于0.06wt%；出钢过程中严格控制下渣量，并对钢水进行脱氧合金化以及增碳作业，然后利用造渣材料进行造渣；出钢后执行LF精炼工序，其中，将钢水送至LF工位，进行一次喂入铝线，一次喂铝的量使得钢水中的Al含量增加0.25wt%～0.30wt%，并且在喂铝线的同时进行氩气弱搅拌；一次喂铝后用氩气搅拌，然后通电、补充渣料，进行调温处理，过程中加入Al粒扩散脱氧，保证白渣操作，并进行二次喂铝，二次喂铝的量使钢水中的Al含量增加1.1wt%～1.2wt%；对二次喂铝后的钢水进行RH真空处理和成分微调，将钢水中的Al含量调至1.5wt%以上的同时，将其它各种合金调至成分要求范围；将RH真空处理后的钢水注入中间包，并将钢水从中间包浇注到板坯连铸结晶器内，完成连铸生产，从而得到高铝钢板坯。

根据本发明的一方面，在初炼工序中，使用红净钢包，并且钢包中无残钢、残渣，透气砖的透气效果良好。

根据本发明的一方面，在初炼工序中，当钢水出至1/4时开始进行合金化，并且在钢水出至3/4时加完进行合金化的材料，其中，对钢水进行脱氧合金化以及增碳作业的步骤包括：加入重量为钢水总量的0.15%的Al进行合金化和脱氧，并且加入中锰进行合金化，同时加入增碳剂增碳。

根据本发明的一方面，造渣材料具有小于30mm的粒度，造渣材料的加入时机为在放钢1/2时开始加入，至3/4时加完。根据本发明，造渣材料为合成渣或者为活性石灰和萤石，其中，石灰与萤石的重量比在7:3至9:1的范围内，石灰中的SiO₂<1wt%，萤石中的SiO₂<2.5wt%。