冶煉82b鋼的矽鈣鋇脫氧方法
2023-04-30 01:21:21 1
專利名稱：冶煉82b鋼的矽鈣鋇脫氧方法
所屬領域本發明屬於煉鋼領域，主要適用於連鑄130mm小方坯、保證低過熱度、穩定生產條件下冶煉鋼絞線用82B鋼轉爐鋼水的脫氧方法。
背景技術：
鋼絞線用82B盤條的深加工性能與在重大關鍵工程中的使用要求該鋼種的夾雜物含量低，全氧含量不大於30ppm、夾雜物易變形和顆粒尺寸小於6μm，必須嚴格控制鋼中非金屬夾雜物三氧化二鋁含量。
脫氧操作的目的是為了降低鋼中總氧含量，目前國內外鋼廠冶煉鋼絞線用鋼82B常採用的脫氧劑有Al-Fe，Si-Ca-Ba-Al，Si-Ca。對於澆注小斷面含C量高的82B連鑄坯而言，由於中間包鋼水溫度較低1486-1499℃，若採用含Al脫氧劑，極容易導致水口套眼，不能穩定生產。
鋇具有比鈣、鎂大的密度、高的沸點、低的蒸汽壓和小的溶解度。加入鋼液後與鋼液呈液液接觸，不易造成噴濺，這有利於合金在鋼包內迅速完全熔化，降低合金的燒損，提高收得率。SiBa形成自由能為-111.6KJ/mol，SiCa形成自由能為-88.5KJ/mol，矽與鋇以更大的強鍵結合，使鋇在鋼液中的溶解度增大，有利於增強鋇合金的處理效果。SiCaBa合金加入鋼包產生的火焰和噴濺都小於SiCa合金加入時的情況，鋇能顯著降低Ca的蒸汽壓。
研究表明，含鋇複合脫氧劑處理鋼液，可降低夾雜物熔點，改善夾雜物的形狀和尺寸，使夾雜物彌散而均勻，脫氧產物易於上浮，提高鋼材的加工性能。同時減少鋁用量，穩定連鑄工藝。
發明內容
本發明的目的在於提供一種冶煉鋼絞線用82B鋼的轉爐鋼水的脫氧方法。既能夠使生成的夾雜物充分上浮降低鋼中夾雜物含量和改善夾雜物的形狀和尺寸全氧含量不大於30ppm、夾雜物易變形和顆粒小於6μm，又能夠合理控制鋼中Al含量，保證在低過熱度ΔT≤32℃條件下澆注130mm2小斷面82B連鑄坯工藝順行，有效防止水口套眼，提高連澆爐數，降低生產成本。
針對上述目的，本發明提供一種冶煉鋼絞線用82B鋼的矽鈣鋇脫氧方法，包括出鋼過程添加含Al脫氧劑，其特徵在於轉爐出鋼時向鋼水中添加矽鈣鋇作為脫氧劑，具體成分為重量百分比Si，52-65；Ca，≥14；Ba，≥14；Al，≤2；S≤0.15；P，≤0.05；粒度為10-50mm；比重3.2g/cm3，添加矽鈣鋇脫氧劑的時間為轉爐出鋼量1/4後與其它合金一同加入鋼包，並在出鋼量剩餘1/3時將合金加入完畢，矽鈣鋇脫氧劑的加入量為2-3kg/t鋼。
本發明的有益效果是Si-Ca-Ba脫氧劑在轉爐出鋼量1/4後與其它合金一同加入鋼包，通過強的鋼水攪拌，提高脫氧的動力學條件，並在出鋼量剩餘1/3時將Si-Ca-Ba全部加入完畢，使脫氧劑能夠充分參與鋼水的脫氧反應。
由於82B屬於高碳鋼，轉爐冶煉終點鋼水氧化性不強，約為200-300PPM，在煉鋼溫度下，Si-Ca-Ba脫氧劑加入量在2.5kg/t鋼便可與鋼水中的氧達到動態平衡，可使轉爐出鋼後鋼水氧活度控制在10PPM以內，與使用傳統的含鋁脫氧劑效果相當。
此外，採用本脫氧劑後，由於Ba的原子半徑大，其氧化速度很快，加入的Ba基本上全部進入了爐渣，脫氧後在渣中以BaO等形式存在，而在成品鋼中幾乎不形成夾雜物，能有效提高鋼質。
本方法可保證鋼中AlT≤0.002％，能有效防止連澆過程中鋼水的二次氧化，提高鋼水的潔淨度和連澆爐數，非常適用於澆注小斷面連鑄坯、鋼水過熱度要求較高的高碳鋼。
具體實施例方式
冶煉鋼絞線用鋼SWRH82B過程中，在80t轉爐出鋼時隨鋼流加入矽鈣鋇脫氧劑，加入量為200kg，其化學成分如下(％)Si，55.1；Ca，17.1；Ba，15.8；Al，1.07；S，0.12；P，0.019。轉爐出鋼溫度1600-1630℃。
採用Si-Ca-Ba脫氧82B盤條氧化物夾雜情況
採用Si-Ca-Ba合金更有利於夾雜物的上浮，鋼中夾雜物總量較低，絕大部分夾雜物尺寸小於6μm。電子探針分析表明，在鋼中未發現含Ba的夾雜物。整個煉鋼過程非常順利，鋼材成分和質量均勻穩定。
採用Si-Ca-Ba脫氧鋼中Ca、AlT、[O]含量
採用該方法生產了佔國內總需求1/3的82B盤條，使用良好。
權利要求
1.一種冶煉82B鋼的矽鈣鋇脫氧方法，包括出鋼過程添加含Al脫氧劑，其特徵在於轉爐出鋼時向鋼水中添加矽鈣鋇作為脫氧劑，具體成分為重量百分比Si，52-65；Ca，≥14；Ba，≥14；Al，≤2；S≤0.15；P，≤0.05；粒度為10-50mm；比重3.2g/cm3，添加矽鈣鋇脫氧劑的時間為轉爐出鋼量1/4後與其它合金一同加入鋼包，並在出鋼量剩餘1/3時將合金加入完畢。
2.如權利要求1所述的一種冶煉鋼絞線用82B鋼的矽鈣鋇脫氧方法，其特徵在於矽鈣鋇脫氧劑的加入量為2-3kg/t鋼。
全文摘要
本發明涉及一種冶煉82B鋼的矽鈣鋇脫氧方法。包括出鋼過程添加含Al脫氧劑，其特徵在於轉爐出鋼時向鋼水中添加矽鈣鋇作為脫氧劑，具體成分為重量百分比Si，52－65；Ca，≥14；Ba，≥14；Al，≤2；S≤0.15；P，≤0.05；粒度為10－50mm；比重3.2g/cm
文檔編號C21C7/06GK1778974SQ200410155448
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月17日 優先權日2004年11月17日
發明者章軍, 李本海, 李永東, 王全禮, 曾立, 王堅, 朱殷翔, 豐國慶, 李飛, 王彥鋒, 周德 申請人:首鋼總公司