[发明专利]一种低碱度渣纯净钢的夹杂物控制方法

说明书

本发明公开一种低碱度渣纯净钢的夹杂物控制方法，通过优化出钢氧含量、出钢温度控制、硅铁及合金加入机制、LF精炼结束氧含量、中间包设置等工艺环节，减少了浇注过程中大尺寸夹杂物的形成，从而降低了生产的轧材全氧含量及断口夹杂物尺寸，钢材纯净度大幅提升。

技术领域

本发明涉及一种低碱度渣纯净钢的夹杂物控制方法，尤其涉及弹簧钢、帘线钢大尺寸夹杂物的控制。

背景技术

在弹簧钢、帘线钢高强化使用以实现减重降碳的背景下，钢中偶发的大直径夹杂物往往会严重降低钢材的使用应力，是制约材料高强化发展的重要障碍。

钢铁行业主流控制弹簧钢、帘线钢夹杂物塑性化的工艺大都采用低碱度渣系、硅锰脱氧和采用无铝、低铝合金和耐材、辅料生产，基本能够实现主要夹杂物组成低熔点区控制。由于硅锰脱氧能力较弱，精炼终渣中TFe含量往往较高，钢中氧含量偏高且波动大，夹杂物数量较多。随着浇注过程钢液在中间包湍流影响，夹杂物极易碰撞聚积长大，材中时有大尺寸夹杂物产生，造成成品使用应力大幅下降。

发明内容

针对上述技术问题，本发明目的是提供一种新型的低碱度渣纯净钢的夹杂物控制方法，以减少低碱度渣纯净钢浇注过程中大尺寸夹杂物的形成。

为达到上述目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种低碱度渣纯净钢的夹杂物控制方法，其特征在于包括：

BOF炉或EAF炉出钢：

控制出钢定氧含量200ppm以下，出钢温度控制在1580℃～1620℃，保证低氧位出钢，同时防止下渣；

出钢20吨开始顺序加入总需加入量40%的硅铁以及增碳剂，出钢结束前加入偏酸性渣；

出钢过程保持大底吹氩气搅拌，出钢结束后继续大底吹氩气搅拌5分钟以上，促进合金熔化和脱氧反应进行；

LF炉精炼：

精炼化渣加热15分钟，加热过程于渣面分批加入总量60kg～100kg硅铁粉，扩散脱氧；

化渣后精炼渣达到半透明状再加入总需加入量40%的硅铁以及锰铁合金，充分熔化取样分析，再将成分微调至目标值；加热过程分批加入总量20kg硅铁粉，保持脱氧效果，精炼渣保持半透明状；

精炼结束后定氧值12ppm以下，渣中TFe含量达到3%以下；

连铸：

中间包不设置挡坝，采用整体式水口，全保护浇注。

优选地，出钢结束前加入碱度0.9-1.0的偏酸性渣。

优选地，连铸过程采用CaO-SiO2系覆盖剂，TFe含量控制在1%以下。

优选地，大底吹氩气流量为≥500NL/min。

本发明的有益效果是：

与常见的工艺相比，本发明的低碱度渣纯净钢的夹杂物控制方法将精炼渣终渣TFe含量由5%左右降至3%以下，LF精炼结束定氧值由15ppm左右降至12ppm以下，生产的轧材全氧含量由约15ppm左右降至10ppm以下。旋弯疲劳测试，断口夹杂物尺寸由平均约60μm降至40μm以下，钢材纯净度大幅提升。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种低碱度渣纯净钢的夹杂物控制方法，以55SiCrA弹簧钢为例，该方法包括如下步骤：

（1）BOF炉出钢

100吨BOF炉出钢定氧180ppm，出钢温度1604℃。

出钢过程保持500NL/min大底吹氩气搅拌，出钢20吨开始加入硅铁1000kg，碳粉300kg，出钢末期加入碱度0.9-1.0的偏酸性精炼渣1000kg，出钢结束后继续大底吹氩气搅拌6分钟，促进合金熔化和脱氧反应进行。

（2）LF精炼