[发明专利]一种降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸的方法

说明书

本发明属于钢铁冶金炼钢领域，具体涉及一种降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸的方法，该方法通过在精炼时，先对钢液进行铝脱氧后对夹杂物进行软吹搅拌，促进大尺寸氧化铝夹杂物上浮去除，降低夹杂物的尺寸，再通过钙处理或含钙硅铁的加入结合控制冷却和控制加热方法，促进连铸和热处理过程中夹杂物转变为硬度更高的CaS外层和Al₂O₃‑MgO核心的复合夹杂物，降低夹杂物在轧制过程中变形能力，有效降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸，铝脱氧钢B类夹杂物评级低于1.5级。有益效果是：本发明的方法可有效避免铝脱氧钢中B类夹杂物长度，降低B类夹杂物评级水平，可以有效提升铝脱氧钢的强度、韧性等性能，避免产品服役过程失效。

技术领域

本发明属于钢铁冶金炼钢领域，具体涉及一种降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸的方法。

背景技术

钢中非金属夹杂物的成分、形态、尺寸、以及分布直接影响不锈钢的表面质量和产品性能，是高品质钢生产的重中之重。液态钢水冶炼过程中各类夹杂物和控制技术已日臻成熟，已经形成了一系列脱氧、气泡浮选去除、渣改性、合金处理改性等成熟的夹杂物控制方法，可以较好地实现冶炼过程从精炼到连铸钢液中夹杂物的控制。从转炉或电炉出钢开始，可以通过脱氧对夹杂物的生成进行控制；在精炼反应器中，通过吹氩搅拌去除夹杂物，同时通过钙处理和炉渣精炼对钢中的夹杂物进行改性，降低夹杂物对钢材的危害，保证连铸生产的顺行；在连铸过程中，通过保护浇注的手段防止钢液成分和夹杂物成分发生转变，减少二次氧化生成新夹杂物。

管线钢中的大尺寸的CaO-Al₂O₃-MgO夹杂物经过轧制变形后会形成点链状的B类夹杂物，在管线钢运送石油和天然气过程中，容易在B类夹杂物周围产生应力集中，导致管线钢管道产生氢致裂纹，一直以来都没有得到完全解决。此前研究主要是通过钢液中夹杂物的各种控制手段进行调控，但是钢液凝固、冷却和在加热过程中夹杂物的控制研究很少。因此，本专利提出了通过控制冷却和控制加热的方法，促进连铸和热处理过程中CaO-Al₂O₃-MgO夹杂物转变为不变形夹杂物，有效降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸。

发明内容

本发明提供了一种降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸的方法，目的在于通过精炼工艺调整、控制冷却和控制加热等方法，降低夹杂物尺寸，降低夹杂物在轧制过程中变形能力，有效降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸。

本发明采用的技术方案是：通过软吹和预熔精炼渣的使用，降低夹杂物的尺寸，通过钙处理、含钙硅铁的加入、控制冷却和控制加热等方法，促进连铸和热处理过程中夹杂物转变为硬度更高的CaS外层和Al₂O₃-MgO核心的复合夹杂物，降低夹杂物在轧制过程中变形能力，有效降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸。处理步骤具体如下：

在铝脱氧钢精炼过程中，钢液进行铝脱氧后对夹杂物进行软吹搅拌，促进大尺寸氧化铝夹杂物上浮去除，促进后续过程中夹杂物的改性；扒渣后使用低熔点高钙铝比的预熔精炼渣促进夹杂物的吸附去除和改性非金属夹杂物，避免钢中的T.S含量过低；通过喂钙线钙处理，或者加入含钙硅铁合金，将钢水中夹杂物控制为CaO-Al₂O₃-MgO；

在铝脱氧钢的连铸过程中，通过结晶器二冷先弱冷后强冷的冷却工艺，促进连铸坯中夹杂物由CaO-Al₂O₃-MgO向CaS外层和Al₂O₃-MgO核心复合夹杂物的转变；

在铝脱氧钢的热处理过程中，通过高温加热处理，促进产品中低硬度的CaO-Al₂O₃-MgO向高硬度的CaS外层和Al₂O₃-MgO核心复合夹杂物的转变，降低夹杂物在轧制过程中变形能力，有效降低铝脱氧钢中B类夹杂物尺寸。