一種降低含鋁鋼D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法
2023-05-11 08:04:41 1
專利名稱：一種降低含鋁鋼D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼精煉工藝，特別涉及降低含鋁鋼夾雜物的處理方法
背景技術：
鋼中的非金屬夾雜物都呈獨立相存在，它們的存在破壞了鋼基體的連續性，造成 微觀組織的不均勻，從而降低鋼的塑性、韌性以及疲勞性能。這是因為非金屬夾雜物使得鋼 材在承受載荷時在與載荷方向垂直的橫截面上應力分布不均勻，從而導致應力集中。隨著 應力的增加，非金屬夾雜物將會破碎而生成空隙。所以，非金屬夾雜物往往被視為顯微裂紋 產生的重要原因之一，而從鋼材屈服到斷裂破壞的過程則是顯微裂紋擴展的過程。鋼材的 脆性斷裂過程是裂紋的產生和發展的過程，而非金屬夾雜物作為顯微裂紋的起源之一起重 要作用。即首先形成微裂紋或者以原有的微裂紋、空洞或夾雜物作為破壞源，在應力的作用 下，裂紋或破壞源緩慢地擴大到某一臨界尺寸，瞬時發生脆性斷裂。韌性斷裂也是顯微裂紋 或空洞的形成和長大的過程。如在拉伸斷裂過程中，在發生大量塑性變形之後，鋼材首先在 脆性夾雜物上或夾雜物與基體界面上形成顯微空洞，其次是顯微空洞的長大和聚合，直至 斷裂。非金屬夾雜物對韌性斷裂的影響表現為對鋼材衝擊吸收功的影響；而對脆性斷裂的 影響則表現為脆性轉變溫度的影響。對於含鋁鋼鋼板性能影響較大的夾雜物的種類為鋁酸鹽類與硫化錳類夾雜，這類 夾雜物經過精煉處理後，夾雜物碰撞長大上浮；對於不易上浮的較小的夾雜物，需要餵鈣處 理，對夾雜物進行變性，將鋁酸鹽與硫化錳類變性為固態下不易變形的低熔點、高硬度球形 夾雜物，這類球化後的鈣鋁酸鹽類夾雜物較鋁酸鹽類與硫化錳類夾雜對於鋼板性能的危害 小得多未經過軟吹處理的夾雜物尺寸較進行軟吹後的夾雜物尺寸大，直接進行鈣處理並 且變性後的夾雜物熔點低，形成液態球狀鈣鋁酸鹽類夾雜，由於鈣鋁酸鹽類夾雜物侵潤角 大，不易上浮，容易留在了鋼中。若將經過精煉處理後的鋼水先進行軟吹氬氣，令大顆粒鋁 酸鹽類、硫化錳類夾雜物充分去除，對剩餘的尺寸較小的夾雜物通過餵鈣線球化變性，則鋼 中的球化後的D類與Ds類夾雜物尺寸變小。
發明內容
本發明的目的就是克服現有技術中的缺陷，提供一種降低含鋁鋼中D類與Ds類夾 雜物尺寸的鈣處理方法，降低鋼中D類與Ds類夾雜物尺寸。本發明涉及一種降低含鋁鋼中D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法，通常情況 下，鈣處理在精煉後、軟吹處理前開始進行，鈣處理後進行軟吹然後進行澆注。本發明是精 煉後首先進行軟吹，軟吹結束後進行鈣處理，鈣處理結束後進行軟吹與夾雜物變性處理，最 後進行澆注，其特徵在於(1)精煉結束後鋼水氧活度控制在25ppm以內，鋼水鋁含量(質量百分比，下同) 在 0. 005% -0. 060%之間；頂渣 FeO+MnO 含量小於 5%, Ca0/Al203 = 1. 2-3. 0 ；
3 (2)精煉結束後進行軟吹，軟吹流量低於2L/min.t鋼，軟吹時間控制在 5min-20min,軟吹結束後進行鈣處理，鋼水Ca含量控制在5ppm-30ppm，Ca/S控制在0. 1-6. 0 之間，鈣處理時底吹流量低於5L/min. t鋼；(3)鈣處理結束後進行軟吹，將夾雜物變性處理，軟吹時間控制在20min以內，底 吹流量控制在2L/min. t鋼以內。
具體實施例方式實施例1 某水電站用鋼的冶煉，採用工藝路線鐵水脫硫預處理-轉爐-LF-RH-軟吹-Ca處 理-軟吹-澆注。RH處理結束後對鋼水定氧，氧含量為15ppm，鋼水鋁含量在0.035%，FeO+MnO = 1.5%, CaOAl2O3 = 2. 1 ；RH精煉結束後進行軟吹處理，處理時間控制在18min ；底吹氬氣 流量控制在lL/min. t鋼，軟吹結束後進行餵Ca，鋼水Ca含量控制在25ppm，鋼水硫含量在 IOppm, Ca/S = 2. 5，Ca處理過程中底吹氬氣流量在2L/min. t鋼；Ca處理結束後繼續軟吹， 時間控制在5min，軟吹流量在1. 2L/min. t鋼。處理後的夾雜物等級見表1表ID類與Ds類夾雜物等級 實施例2:某船板用鋼的冶煉，採用工藝路線鐵水脫硫預處理_轉爐-LF-軟吹-Ca處理-軟 吹-澆注。RH處理結束後對鋼水定氧，氧含量為20ppm，鋼水鋁含量在0.030%，FeO+MnO = 2. 1%, CaOAl2O3 = 2.4 ;RH精煉結束後進行軟吹處理，處理時間控制在12min底吹氬氣 流量控制在lL/min. t鋼，軟吹結束後進行餵Ca，鋼水Ca含量控制在18ppm，鋼水硫含量在 20ppm, Ca/S = 0. 9，Ca處理過程中底吹氬氣流量在1. 8L/min. t鋼；Ca處理結束後繼續軟 吹，時間控制在5min，軟吹流量在1. OL/min. t鋼。處理後的夾雜物等級見表2表2D類與Ds類夾雜物等級
權利要求
一種降低含鋁鋼D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法，其特徵在於(1)精煉結束後鋼水氧活度控制在25ppm以內，鋼水鋁含量(質量百分比，下同)在0.005％ 0.060％之間；頂渣FeO+MnO含量小於5％，CaO/Al2O3＝1.2 3.0；(2)精煉結束後進行軟吹，軟吹流量低於2L/min.t，軟吹時間控制在5min 20min，軟吹結束後進行鈣處理，鋼水Ca含量控制在5ppm 30ppm，Ca/S控制在0.1 6.0之間，鈣處理時底吹流量低於5L/min.t鋼；(3)鈣處理結束後進行軟吹，將夾雜物變性處理，軟吹時間控制在20min以內，底吹流量控制在2L/min.t鋼以內。
全文摘要
本發明是一種降低含鋁鋼中D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法，屬於煉鋼精煉領域。主要涉及鈣處理前、後鋼包底吹強度、夾雜物變性處理時間的控制與鈣處理時機的選擇。本發明通過將鈣處理時機調整到軟吹結束後進行，此時大顆粒夾雜物已經充分上浮，對留在鋼中的小顆粒夾雜物進行變性處理，然後進行澆注。鈣處理前軟吹時間控制在5-20min，軟吹底吹流量控制小於2L/min.t，鈣處理後鋼水含鈣量控制在5-20ppm，鈣處理時底吹強度小於5L/min.t，鈣處理後，軟吹時間控制在20min以內，鋼包底吹流量控制在2L/min.t以內。這樣可以有效降低D類與Ds類夾雜物尺寸大小。
文檔編號C21C5/00GK101906502SQ20101025995
公開日2010年12月8日 申請日期2010年8月23日 優先權日2010年8月23日
發明者劉洋, 危尚好, 呂延春, 姜中行, 孫碩猛, 朱志遠, 李戰軍, 江衛華, 王文軍, 王星, 王海寶, 王玉龍, 石樹東, 金茹, 韋耀環, 麻慶申 申請人:首鋼總公司