[发明专利]一种复合脱钛剂及降低钢液钛含量的冶炼方法

说明书

本发明涉及一种复合脱钛剂及降低钢液钛含量的冶炼方法，所述复合脱钛剂的成分组成及质量百分比含量如下：FeO₂30％～40％、CeO₂40％～50％、CaF₂10％～30％，各成分的粒度组成均为D50≤50mm。铁水预处理脱硫的同时，向铁水中加入复合脱钛剂，转炉冶炼时采用双渣冶炼，冶炼前期加入活性石、轻烧石灰和铁矿石，后半钢冶炼时加入活性石灰和铁矿石；转炉出钢前在钢水精炼包底部加入CeO₂，钢液进入中包后，每一罐次浇铸时都加入CeO₂；本发明能够在冶炼全流程对钢液中的钛含量进行控制，确保实现成品钢中钛的质量分数＜0.001％的目标。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种复合脱钛剂及降低钢液钛含量的冶炼方法。

背景技术

钢液中的钛能与氮结合形成TiN夹杂，TiN夹杂对于很多钢种而言，是一种有害夹杂物，例如TiN夹杂对无取向硅钢的磁性能有重要影响，主要表现在抑制晶粒长大、促使晶格畸变，阻碍磁畴转动和畴壁移动，是劣化无取向硅钢电磁性能的有害夹杂物，因此无取向硅钢生产企业大都对钢中的Ti和N含量进行了严格控制；再如帘线钢冶炼时会产生变形能力差的脆性TiN夹杂，如果对其不加以控制，会造成后续拉拔和捻股过程中断丝；为此，国际著名的帘线钢生产商贝尔卡特建立了钛夹杂罚分体系，钛夹杂数量越多、尺寸越多罚分越严重，达到一定分数的盘条会降级使用或退货处理。TiN夹杂对钢的疲劳寿命特别有害，轴承钢中Ti含量从40×10^-6降低到10×10^-6以下，能使寿命提高约2倍。目前，高端轴承钢对Ti含量的要求越来越严，部分客户要求Ti的质量分数控制15×10^-6以下。

《高碳钢转炉冶炼过程脱钛理论计算及应用》一文中详细论述了转炉冶炼过程中钛的氧化行为，最终得出转炉前期是钢中钛的有利阶段，并采取了转炉双渣法冶炼，取得转炉出钢后钢液中Ti质量分数小于0.001％的成果。

公开号为CN1603032A的中国专利《轴承钢纳米脱钛剂的制取方法》、公开号为CN100465293C的中国专利《轴承钢纳米脱钛剂在钢液中的分散方法》、公开号为CN1721556A的中国专利《轴承钢纳米脱钛剂在钢液中的加入方法》，记载了一种纳米铁合金材料脱钛剂及其使用方法，具体包括制备纳米脱钛剂、包芯线制备、分散及加入工艺等；公开号为CN107130084B的中国专利《一种用于钢液脱夹杂的钢液净化剂》，记载了一种以金属铝、石灰粉、碳化硅粉、二氧化钛和生物质为主要组元的净化剂，通过促进钢液含钛夹杂物上浮的方法来达到降低钢液钛含量的目的；以上这些方法都在某一阶段实现了钢液中钛含量的降低，但炼钢是个长流程工艺，如果不在冶炼全过程中全面控制钛含量，会在后续的冶炼工序回钛，例如精炼过程中，渣中的钛会与钢液中铝发生以下反应：导致钢液增钛，导致最终产品不合格。

发明内容

本发明提供了一种复合脱钛剂及降低钢液钛含量的冶炼方法，能够在冶炼全流程对钢液中的钛含量进行控制，确保实现成品钢中钛的质量分数＜0.001％的目标。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种基于复合脱钛剂的降低钢液钛含量的冶炼方法，钢液冶炼路线为：铁水预处理→转炉炼钢→炉外精炼→连铸，成品钢中钛的质量分数＜0.001％；具体包括如下步骤：

(1)铁水预处理时脱钛；铁水预处理脱硫的同时，向铁水中加入复合脱钛剂，加入量按铁水质量百分比含量计为0.1％～0.3％，处理时间10min～15min，预处理渣扒净后出铁水；所述复合脱钛剂的成分组成及质量百分比含量如下：Fe₂O₃ 30％～40％、CeO₂ 40％～50％、CaF₂ 10％～30％，各成分的粒度组成均为D50≤50mm；