[发明专利]一种在RH真空炉中脱氧的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢水冶炼中去除有害元素的方法，具体地属于一种在RH真空炉中脱氧的方法，特别适用于生产低碳铝镇静钢及超低碳钢时在RH真空炉中脱氧的方法。

背景技术

转炉生产低碳铝镇静钢及超低碳钢时，出钢碳通常控制在0.03%~0.06%，对应出钢的氧含量一般在400~800ppm，在操作失误情况下出钢氧更高。在不进行出钢预脱氧的工艺方式下，到真空炉中的氧含量通常大于400ppm。在传统RH真空精炼工艺下，真空循环过程碳氧反应可以获得较低碳含量水平，但是氧含量高的炉次钢水在合金化之前的氧含量仍然较高。为此，在钢水终脱氧时采取加铝丸的方式完成脱氧。铝作为常规脱氧合金，不仅相对价格昂贵，且其脱氧产物，即AL2O3上浮去除如果不充分就会形成夹杂物而影响钢水的纯净度。

根据碳氧反应的热力学方程，在真空处理条件下，碳是很好的脱氧剂，并且C、O反应的产物为CO气体，被泵系统抽走，不污染钢水，提高了钢水的纯净度。而且增碳剂的价格远远低于铝丸，经济实惠，降低生产成本。RH真空利用碳作为脱氧剂进行脱氧，可以减少AL2O3夹杂。由于碳氧反应产物CO不会对钢水造成污染，碳脱氧一直是公认的最洁净的脱氧剂。但是在真空条件下添加增碳剂进行强制脱氧，反应十分剧烈，加增碳剂操作控制不当可能引发喷溅、爆炸等安全事故；并且真空室内的剧烈喷溅导致真空室内壁结瘤严重使顶部排气口内径变小，影响RH真空的冶金功能；在RH真空添加增碳剂脱氧可能对钢水质量产生不良影响：影响碳含量的准确控制以及在真空下降管内形成逆流，使钢水循环流量下降，导致合金成分不能及时的均匀，夹杂物不能有效去除。基于以上不利影响，故导致用增碳剂脱氧的方法没有得到有效实施。如果能有效控制添加增碳剂后的反应剧烈程度，使之安全可行，就可以使增碳剂脱氧方法应用与实际生产。

当转炉出钢氧含量过高时，对应碳含量处于较低水平。因此，即使在真空条件下利用钢水中碳含量进行脱氧，在合金化前富余的氧含量仍然较高而不能满足要求。如果能使钢水中碳氧含量基本相当，则可利用碳氧反应降钢水中氧含量降低至较低水平。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种在冶炼低碳铝镇静钢及超低碳钢时，通过在RH真空处理过程中向高含氧量的钢水中添加增碳剂，及控制真空度调整增碳剂加入的方法，使在真空条件下加入增碳剂不会产生剧烈反应喷爆的问题，从而实现利用增碳剂与钢水中的氧反应，降低钢水合金化前的氧含量，达到提高钢水纯净度，降低铝丸消耗的在RH真空炉中脱氧的方法。

实现上述目的的措施：

一种在RH真空炉中脱氧的方法，其步骤：

1）经转炉冶炼后，钢水直接进入RH真空炉进行真空处理，并使出钢温度比常规出钢温度提高10~15℃；

2）在RH真空炉中加入增碳剂进行脱氧：控制炉中真空度在4～6KPa；自开始进行真空处理的6分钟内，将要加入的增碳剂全部加完；增碳剂脱氧温降按照3～4kg/℃计；增碳剂的加入量按照以下公式计算：

            m=(T0+ T升-T降-T目标) ×0.02 kg/吨钢  或

          m=[（O到站-O合金化前 + 200）÷1.33-C到站]×0.0012 kg/t

式中：m-表示增碳剂加入量，单位为：kg/吨钢；

  T0-表示RH炉真空处理开始时的钢液温度，单位为：℃；

T降-表示钢液真空精炼过程中的温降数，单位为：℃；

T升-表示钢液合金化过程中的升温数，单位为：℃；

T目标-表示钢液目标结束时的温度，单位为：℃；

O到站-表示钢液到RH炉时的氧含量，单位为：ppm；

O合金化前-表示钢液合金化前氧的含量，即脱碳终点氧含量，单位为：ppm；

C到站-表示钢液到RH炉时的碳含量，单位为：ppm；

需要说明的是，两个公式都予以计算，最后取结果小的值为增碳剂的加入量；

当计算的m值未超过20 kg时，则一次性加完；当m值超过20 kg时，则采取分批加入方式，每批加入量最高限定为20kg，加入时间间隔不低于10秒钟，并要求在6分钟内加完；

3）按照常规进行后工序。