[发明专利]粗真空脱氢方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粗真空脱氢方法，具体地说，涉及一种在粗真空条件下对钢水进行脱氢的方法。

背景技术

对于一些特定的钢种来说，在氢含量较高的情况下，容易产生白点、氢脆等质量缺陷，因此，通常需要严格地控制钢中的氢的含量。

现有技术中，通常使用真空吹氩的方法来进行钢水脱氢。氢在钢液中的溶解服从平方根定律，降低体系的压力，使氢气的分压降低，就能减少钢液中溶解的氢气量。氢在钢液中的浓度很小，它们形成气泡的析出压力远小于其所受的外压，所以溶解的氢原子，不能依靠形成气泡的方式排出，而是通过向钢液表面吸附，转变为气体分子，再向气相中排出。因此，在现有技术中，在脱氢过程中需要使体系的真空度达到中真空（133.3～0.1333Pa），同时氩气的流量控制为尽量小保证不堵包为前提（一般控制为1.5-2.5Nl/min·t），在此真空度下保持时间≥15min后，氢含量可降至0.0002%以下，脱氢率可到70%。

然而，维持中真空或高真空的真空度需要较高的成本，并且对设备的要求也较高。当出于成本考虑或者由于设备堵塞等故障而使真空度达不到中真空的要求，而处于粗真空（101325～133.3Pa）的范围，则真空处理过程中无论处理时间多长均脱氢困难，脱氢率低于20%。

此外，由于钢冶炼是一个高温多烟尘过程，冶金设备工况条件恶劣，吹氧脱碳过程中产生的烟尘会逐渐堆积在真空泵体中，使其抽气能力下降，从而使真空度降不到中真空范围，使脱氢任务失败。脱氢任务失败即意味着本炉钢质量等级下降，在后道加工工序出现白点和裂纹几率大幅度上升，缺陷严重的炉号会使整炉钢报废，缺陷不严重的炉号也只能作降标材处理，因此脱氢任务完不成对成本影响是很大的，而脱氢失败对冶金企业而言是常态的，故非常有必要找到一种在真空度达不到中真空度也能把氢脱到0.0002%以下的方法。

发明内容

为了解决现有技术中的一个或更多个问题，本发明提供了一种能够在粗真空条件下也具有良好的脱氢率的粗真空脱氢方法。

根据本发明的一方面，一种粗真空脱氢方法，所述方法包括在抽真空的同时向钢水中通入氩气，其中：真空度在101325-1000Pa时吹氩流量为1.5-2.5Nl/min·t；真空度在1000-500Pa时吹氩流量为1.5-3.75Nl/min·t；真空度在500-350Pa时吹氩流量为3.0-5.0Nl/min·t；真空度在350Pa以下吹氩流量为4.5-6.25Nl/min·t。

根据本发明的一方面，钢水在500Pa以下保持时间可以大于或等于15分钟。

根据本发明的一方面，真空处理过程中极限真空度可以小于或等于350Pa。

根据本发明的一方面，在脱氢结束后，破空前可将流量调整至1.25Nl/min·t再破空。

根据本发明的一方面，真空处理前钢渣层的厚度可以不超过60mm。

根据本发明的一方面，钢水的钢种过热度可以大于100℃。

根据本发明的一方面，钢水的原始氢含量可以不高于0.0007%，脱氢后氢含量可为0.0002%以下。

根据本发明的一方面，钢包的透气砖的透气效果可以保证吹氩过程中无流量减损现象。

根据本发明的各方面，虽然在粗真空条件下进行脱氢，但是仍然能够实现优异的脱氢率，从而确保钢中的氢含量符合钢种的要求。即，本发明系统解决了粗真空不能脱氢的难题，攻克了冶金领域一个极大的难关，其成本效益显著且具有操作简单的优点。

具体实施方式

下面，将参照特定的实施例来描述本发明，然而，本发明可以以许多不同的方式实施，而不限于这里阐述的示例性实施例。另外，本领域技术人员应当理解，提供的实施例仅仅是出于说明性的目的，而不是出于限制的目的。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。

本发明的一个实施例提供了一种粗真空脱氢方法，所述方法包括在抽真空的同时向钢水中通入氩气，其中：真空度在101325-1000Pa时吹氩流量为1.5-2.5Nl/min·t（标准升/分钟·吨钢，下同）；真空度在1000-500Pa时吹氩流量为1.5-3.75Nl/min·t；真空度在500-350Pa时吹氩流量为3.0-5.0Nl/min·t；真空度在350Pa以下吹氩流量为4.5-6.25Nl/min·t。