[发明专利]一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法

说明书

本发明公开了一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，所述方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序。本发明出钢后加入硫铁解决了硫元素的吸收率问题；LF精炼加入硫磺粉末，减少VD破空后喂硫线；LF精炼通过对MI值控制，入VD之前喂入钙线，可改善硫化物的形态，硫化物从链条状形态，变为以纺锤形存在钢材内部，提高了钢材的机械性能；VD真空处理通过对喂线顺序的改变，复合化合物以铝钙酸盐低熔点形式存在，防止连铸浇注过程中水口堵塞。本发明冶炼工艺方法高铝含硫控钙钢：S：0.016‑0.022%，Ca：0.0015‑0.0027%，Al：0.013‑0.021%；连浇炉数≥4炉，提高了生产效率和经济效益。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法。

背景技术

随着特钢企业的发展，下游客户对特钢产品的机械加工性能要求更加严格，为了保证客户的加工性能，需在钢中增加硫元素，同时单一的硫元素在钢材中是细长链状的，对机械性能、冲击韧性有一定的影响，因此需增加钙元素改善硫化物的形态，复合化合物在钢中以纺锤形存在，这样不仅改善硫化物的形态，又提高了产品性能，同时为了提高钢中的晶粒度，下游客户要求钢中有一定的铝含量。

此类钢硫、钙、铝成分同时存在，成分含量为S：0.015-0.040%，Ca：0.0015-0.0030%，Al：0.01-0.04%，难点在于冶炼时即形成三氧化二铝、硫化钙高熔点夹杂物，造成连铸水口堵塞。高铝含硫控钙钢转炉冶炼时，炉后脱氧采用加入钢芯铝及铝线方式，很容易形成三氧化二铝夹杂，精炼破空后喂钙线，形成硫化钙夹杂，三氧化二铝、硫化钙夹杂物是造成连铸水口结瘤的主要来源之一，连浇炉数仅为2炉，连浇炉数少，不仅出现连铸断浇事故，而且增加冶炼成本。

目前生产高铝含硫控钙钢一般采用VD前高控硫，VD后不补硫线，该类工艺存在的主要问题在于：（1）在抽真空时，炉渣与钢水反应剧烈，破空后硫的吸收率不稳定，硫的损失大。（2）容易形成硫化钙夹杂，影响生产节奏。

很多特钢厂采用降低精炼渣碱度，二元碱度控制在3.5左右，此问题在于：（1）精炼过程降低炉渣碱度，造成炉渣过稀，埋弧不稳定。（2）炉渣碱度降低会造成钢水氧含量增加，加剧三氧化二铝生成，影响产品质量，并且没有改善结瘤的本质。

综上所述，开发一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，解决高铝含硫控钙钢连铸水口结瘤的问题，提高连铸连浇炉数，具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法。该发明通过对转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工艺控制，防止连铸浇注过程中水口堵塞，提高了生产效率，同时减少事故的发生，提高了经济效益。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，所述方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入1.8-2.2㎏/t钢的钢芯铝，确保出钢过程脱氧良好，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.28-4.55㎏/t钢、白灰5.17-5.44㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.82-0.95㎏/t钢，硫含量控制在0.040-0.050%；

（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1511-1536℃，用碳化硅4.0-5.0㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间≥20min；为保证硫含量，防止硫元素由钢水向渣面扩散，精炼过程升温至1588-1614℃加入硫磺粉末0.31-0.47㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：48-55%、Al₂O₃：22-26%、SiO₂：10-13%、MgO：5-8%，二元碱度控制在4.1-4.8，精炼渣曼内斯曼指数MI在0.16-0.19；LF精炼结束钢水硫含量在0.025-0.030%；