[发明专利]提高钢液纯净度的方法和碳合结钢钢锭

说明书

技术领域

本发明涉及提高钢液纯净度的方法和碳合结钢钢锭，更具体地说，涉及一种在冶炼过程中还原模型配合精炼渣系优化来提高钢液纯净度的方法和一种利用该方法净化的碳合结钢钢锭。

背景技术

随着用户对钢材质量的要求越来越高，国内对钢液纯净度的研究主要依靠LF精炼炉电极加热、钢包底吹氩、造白渣等手段来降低钢水中氧、硫等有害元素的含量。然而，现有技术中的这些手段需要对炼钢过程进行精确地控制，并且提高钢液纯净度的效果有限。

为此，需要一种新的能够提高钢液纯净度的方法。

发明内容

本发明的一方面涉及一种提高钢液纯净度的方法，该方法包括下述步骤：A、采用EBT电炉初次冶炼、EBT出钢过程中按次序加入精选还原剂、初配基础渣获得预脱氧钢液、还原渣系；B、LF精炼炉精炼，采用钢渣界面脱氧及钢渣扩散脱氧，并配合氩气搅拌，得到纯净度较高的钢液；C、采用VD真空精炼炉进行真空处理，并在真空处理过程中，保证在极限真空度小于67pa的时间大于15分钟。

根据本发明的另一方面，初次冶炼采用氧化法来进行冶炼，其中，精选还原剂在出钢过程中加入，并且考虑还原剂对渣系的影响来进行渣系设计，从而能够获得高纯净度的钢液。

根据本发明的另一方面，在出钢过程中，按次序及配比加入增碳剂、钢芯铝、精炼渣及石灰，其中增碳剂的加入次序及加入量考虑增碳效果及脱氧效果，钢芯铝加入量考虑脱氧效率及对渣系的影响，精炼渣和石灰的加入量要求成渣块、吸附脱氧脱硫产物能力强。

根据本发明的另一方面，在步骤B中，使用碳粉进行扩散脱氧，并且使用碳化硅进行钢渣界面脱氧。

根据本发明的另一方面，控制SiC的用量和使用时机，达到渣系优化及最佳还原效果。其中，SiC的用量可为2.5kg/t钢，并且SiC的加入时机可为LF座包并升温至1560℃后一次性加入。

根据本发明的另一方面，在真空处理前可以去除1/2至2/3的渣。

根据本发明的另一方面，在步骤C中，利用钙进行脱氧及非金属夹杂物球化处理。

根据本发明的另一方面，所述方法还包括对经过步骤C处理后的钢液进行模铸处理，其中，模铸时采用下注法，在浇钢前向钢锭模内吹入氩气以排出空气。

本发明的又一方面涉及一种利用根据本发明的提高钢液纯度的方法净化的碳合结钢钢锭。

根据本发明的另一方面，所述碳合结钢钢锭为低、中、高碳合金含量小于等于3wt％的碳合结、模具钢锻轧制型钢。

具体实施方式

下面，将参照示例性实施例来更具体地描述本发明，然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，而不局限于这里阐述的示例性实施例。本领域技术人均应理解，仅以说明性的意义来提供下面的实施例，而不是处于限制本发明的目的。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并将把本发明的原理充分地传达给本领域技术人员。

本发明的一个实施例涉及一种提高钢液纯净度的方法，该方法包括下述步骤：A、采用EBT电炉初次冶炼、EBT出钢过程中按次序加入精选还原剂、初配基础渣获得预脱氧钢液、还原渣系；B、LF精炼炉精炼，采用钢渣界面脱氧及钢渣扩散脱氧，并配合氩气搅拌，得到纯净度较高的钢液；C、采用VD真空精炼炉进行真空处理，并在真空处理过程中，保证在极限真空度小于67pa的时间大于15分钟。

在步骤A中，初次冶炼可以采用氧化法来进行冶炼。其中，精选还原剂在出钢过程中加入，并且考虑还原剂对渣系的影响来进行渣系设计，从而能够获得高纯净度的钢液。

其中，综合考虑还原剂进入钢液合金化的部分后，与钢液反应的氧化产物进入炉渣中对渣系造成的影响。

另外，在步骤A中，先加入精选还原剂，然后再按照配比加入渣料，从而能够确保前期快速脱氧。因此，在精炼后期，有利于夹杂物上浮，并且有利于加快深度脱硫。

更具体地说，在出钢过程中，按次序及配比加入增碳剂、钢芯铝、精炼渣及石灰，其中增碳剂的加入次序及加入量考虑增碳效果及脱氧效果，钢芯铝加入量考虑脱氧效率及对渣系的影响，精炼渣和石灰的加入量要求成渣块、吸附脱氧脱硫产物能力强。

在步骤B中，可以使用碳(C)粉进行扩散脱氧，并且可以使用碳化硅(SiC)进行钢渣界面脱氧。在该过程中，通过控制SiC的用量和使用时机，能够进一步优化渣系，并且能够实现最佳的还原效果。

其中，控制SiC的用量(例如，2.5kg/t钢)和使用时机(例如，LF座包并升温至1560℃后一次性加入)，从而达到渣系优化及最佳还原效果。