[发明专利]一种铝镇静钢液氧化铝夹杂物去除强化方法

说明书

本发明提供一种铝镇静钢液氧化铝夹杂物去除强化方法，包括：确定所要强化的钢种；在钢种所限定元素以及各元素范围内；研究除铁外至少一种元素对所选定钢种在A温度下氧化铝夹杂物之间的接触角θ_LP的影响；根据θ_LP最大化原则，在钢种所限定元素以及各元素范围内选择各元素的用量。本发明是在现用生产钢精炼过程铝脱氧和合金元素含量的适用范围内，通过优化脱氧和合金元素含量，有效提高夹杂物之间的聚合效果，达到夹杂物有效控制，大幅度降低由于夹杂物造成的产品缺陷。

技术领域

本专利涉及提高钢液中夹杂物去除的方法，尤其涉及铝镇静钢中夹杂物的去除强化方法。

技术背景

生产超低碳钢过程中，经过转炉吹氧获得超低碳钢，一般通过加入铝、硅、锰元素或者三种组合使用进行深度脱氧；脱氧元素与钢液中氧形成非金属氧化物，由于钢液之间的密度差快速上浮达到去除的效果，但是钢液中非金属夹杂物难以完全去除。夹杂物破坏了金属基体的连续性，使钢的品质变坏。一般说非金属夹杂物对钢的力学性能、物理性能和化学性能都有相当大的危害。

铝镇静钢是指采用铝作为脱氧元素而获得的一类钢种，脱氧过程产生的脱氧产物为氧化铝非金属夹杂物。为了减少了铝用量的波动，稳定了夹杂控制水平。公告号CN111455137A公布了一种低碳IF钢精确控制铝用量的方法。包括：转炉不经脱氧合金化出钢；RH精炼过程中，加入高碳锰铁脱氧，且以钢水自身碳含量为依据确定加入所述高碳锰铁的量，并以金属锰补足钢种锰含量要求；在脱碳结束后加入铝以脱氧。

为了提高经济效率，公告号CN109487034A公布了一种复合脱氧生产低碳IF钢的方法，包括：一，转炉炼钢时，控制终点碳含量：0.03wt％～0.04wt％，终点氧含量≤700ppm，出钢温度1695～1720℃；出钢时底吹搅拌；二，RH真空处理时，抽真空2～3分钟时加入中碳锰铁；第一次定氧时如果氧含量≥450ppm，则加入硅铁平氧；第二次定氧时将氧含量控制在250～400ppm，加入脱氧铝和成分铝；然后加入成分合金，包括钛铁，硅铁及铌铁；净循环8分钟以上，破空，测温，取样，搬出。

为了提高钢液的纯净度，专利号CN 201510765175公开了一种提高低碳IF钢洁净度的方法。本发明采用中间包浇铸钢水，浇次第一炉，中间包液位达到稳定水平后，在所述中间包内第一次加入高钙铝渣球；浇次第二炉，中间包液位达到稳定水平后，在所述中间包内第二次加入高钙铝渣球；浇次第三炉，将中间包液位上升至最高，通过中间包溢渣口排出中间包渣，然后将中间包液位降至稳定水平，第三次加入高钙铝渣球；从浇次第四炉开始，重复浇次第二炉和浇次第三炉的操作，直至浇铸结束。

除此以外，为了获得特性能的钢种，一般会添加一些合金元素，例如IF钢中加钛、铌等合金元素，将超低碳钢中的碳、氮等间隙原子固定为碳氮化合物，从而得到超低碳的纯净铁素体钢。为了降低精炼钢合金化处理的经济成分。公告号CN1228457 C公布了一种适用于精炼钢合金化处理的钛铝铁合金，属于合金技术。本发明合金的主要成分为氧、钛、铝、硅、铁和碳，该合金重量百分组成是：Ti 15～45％，Al 15～45％，C和Si等不可避免的杂质2％，Fe为余量。本发明具有制备方法简易，组分含量合理，合金化处理方便且易控制，收得率高和综合经济效益较高等特点。

但是，目前通过铝脱氧生产的超低碳钢仍然存在一定数量大颗粒铝脱氧内生夹杂物氧化铝，无法完全去除，降低了钢水纯净度，严重影响板坯质量，合金元素添加成本高等问题。因此，在实际生产精炼过程中提高钢液的纯净度和降低合金添加成本是一个重要目标。

发明内容