[发明专利]一种降低硅锰脱氧钢氧化铝夹杂物的方法及装置

说明书

一种降低硅锰脱氧钢氧化铝夹杂物的方法及装置，涉及钢铁冶金炼钢领域，包括以下步骤：S1：在转炉吹氧脱碳过程中，通过吹氧降低转炉终点钢水中碳的质量百分含量，控制钢水温度，提高转炉出钢下渣量；S2：在精炼过程中，转炉出钢过程中向钢水中加入脱氧剂；转炉出钢后通过使用低铝合金合金化，并向钢包中加入石英砂，对钢包进行软吹搅拌和静置操作；S3：在连铸过程中，对钢包进行留钢操作，向中间包吹氩并保护浇铸。该方法通过转炉终点低碳出钢提升钢水和精炼渣氧化性，出钢过程中脱氧合金加入控制、精炼渣成分控制、钢包吹氩控制、连铸保护浇铸，降低夹杂物中的氧化铝含量和夹杂物总量，提升夹杂物的变形能力，降低夹杂物的断丝率。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金炼钢领域，尤其涉及一种降低硅锰脱氧钢氧化铝夹杂物的方法及装置。

背景技术

硅锰脱氧钢作为高洁净钢的典型代表钢种，常用于生产汽车轮胎子午线等。通过轧制和拉拔，子午线钢丝直径能够低至0.2mm，因此硅锰脱氧钢要求良好的拉拔性能以避免拉拔过程的断丝，硅锰脱氧钢的拉拔断丝也正是硅锰脱氧钢生产中面临的最大问题之一。钢中非金属夹杂物尤其是大尺寸的不变形夹杂物则是引起硅锰脱氧钢拉拔断丝的主要因素之一。钢中夹杂物的成分、形态、尺寸、以及分布的直接影响着钢帘线的工艺性能，因此夹杂物的塑性化控制是生产高品质硅锰脱氧钢的重中之重。

研究表明，硅锰脱氧钢中夹杂物的熔点对夹杂物热轧过程中的变形能力影响很大，硅锰脱氧钢中夹杂物的杨氏模量对硅锰脱氧钢冷拉拔过程中夹杂物的变形能力影响很大，将MnO-SiO₂-Al₂O₃夹杂物中的Al₂O₃含量降低为10％-20％有助于降低夹杂物的熔点，将MnO-SiO₂-Al₂O₃夹杂物中的氧化铝Al₂O₃含量降低到5％以下有助于降低夹杂物的杨氏模量。因此，降低夹杂物中的Al₂O₃含量，将夹杂物改性成为SiO₂-MnO对提升冷拉拔过程中夹杂物的变形能力，降低硅锰脱氧钢断丝率具有重要意义。

硅锰脱氧钢冶炼过程中，因为在相同温度和搅拌参数等条件下，钢中碳含量和氧含量的乘积是一个定值。传统转炉终点通过高碳出钢，通过减少氧气吹入量将碳含量控制为0.1％以上，尽可能降低转炉终点钢中的氧含量。同时，严格控制精炼渣中FeO含量和转炉下渣量，降低后续精炼过程中渣的氧化性，从而降低钢中夹杂物的总量；精炼过程中为了有效降低硅锰脱氧钢夹杂物中的Al₂O₃含量，采用硅锰复合脱氧，使用低碱度精炼渣，降低夹杂物中的Al₂O₃含量。然而，研究表明，硅锰脱氧钢中总氧含量低于20ppm时，硅锰脱氧钢断丝率与钢中夹杂物总量关系不大，而是主要受到夹杂物中Al₂O₃含量的影响。因此，有必要提出更多方法，极限降低硅锰脱氧钢夹杂物中Al₂O₃含量的方法。

发明内容

本发明提供了一种降低硅锰脱氧钢氧化铝夹杂物的方法及装置，通过转炉终点低碳出钢提升钢水和精炼渣氧化性，出钢过程中脱氧合金加入控制、精炼渣成分控制、钢包吹氩控制、连铸保护浇铸，降低夹杂物中的氧化铝含量和夹杂物总量，提升夹杂物的变形能力，降低夹杂物的断丝率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

根据本发明的第一方面，提供了一种降低硅锰脱氧钢氧化铝夹杂物的方法，所述方法包括：

S1：在转炉吹氧脱碳过程中，通过吹氧降低转炉终点钢水中碳的质量百分含量，控制钢水温度，提高转炉出钢下渣量，氧化去除钢水中的杂质元素铝含量；

S2：在精炼过程中，转炉出钢过程中向钢水中添加脱氧剂；转炉出钢后向钢包加入低铝合金和石英砂，随后对钢包进行软吹搅拌和静置操作；