一种通过脱氧方式控制钢中夹杂物的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种通过脱氧方式控制钢中夹杂物的方法。

背景技术

钢材中最终存在的夹杂物的大小、数量、种类受钢水冶炼工艺，钢水脱氧操作的初始氧含量、脱氧剂种类，钢水精炼结束后的全氧含量、冷却速率以及变质处理等因素的影响。脱氧产物是钢中非金属夹杂物的主要种类，脱氧剂的选用直接影响钢中夹杂物的数量、组成及形貌。同一钢种采用相同的冶炼工艺，如果使用的脱氧剂种类和数量不同，钢中显微夹杂物种类也不同。因此，针对无缝管钢使用的特殊性，通过控制脱氧剂的种类和数量，达到控制钢中夹杂物的目的，最终提高钢水的洁净度，为生产高级别无缝管钢奠定基础。

申请号为201610312965.3的中国专利公开了一种X80管线钢中夹杂物的控制方法，铁水预处理工艺的铁水中硫含量小于0.003％时入转炉冶炼，转炉冶炼钢液中碳含量小于0.06％，氧含量为0.05-0.09％时出钢，LF精炼钢中硫含量小于0.002％时加入硅类合金，RH精炼真空处理后进行钙处理，控制钢液中的钙与硫的比值为2-5，连铸工艺加入覆盖剂进行保护浇注，显著提升X80管线钢的产品质量。

申请号为202010399167.5的中国专利公开了一种低碳钢及控制低碳钢中夹杂物的脱氧方法，低碳钢的C≤0.2％，Ca与O的质量分数比值为0.5-1.2，Ti与Al的质量分数的比值为0.5-1.0，将夹杂物控制为小尺寸分布弥散的Al-Ti-Ca-O夹杂物，所有夹杂物评级均≤0.5级，其中，尺寸小于等于5μm夹杂物所占比例达到99％以上。

申请号为202111514964.4的中国专利公开了一种控制钢中夹杂物的方法，将铁水进行转炉冶炼，获得冶炼钢水；将所述冶炼钢水进行LF冶炼，获得精炼钢水；将所述精炼钢水进行RH冶炼，获得目标钢水，其中，控制所述目标钢水中钙的质量浓度为8-12ppm和氧的质量浓度为10-12ppm，以使目标钢水中的硫化钙和氧化铝的摩尔比为0.1-0.9。可以使目标钢水凝固过程中形成硫化钙和氧化铝复合夹杂物，并控制目标钢水中的夹杂物平均尺寸，使夹杂物平均尺寸降低，提供抗疲劳能力，延长使用寿命。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过脱氧方式控制钢中夹杂物的方法，通过控制脱氧剂的种类和数量，达到控制钢中夹杂物的目的，最终提高钢水的洁净度，为生产高级别无缝管钢奠定基础。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明一种通过脱氧方式控制钢中夹杂物的方法，包括：

1)、无缝钢管的生产工艺流程为：铁水预处理→100吨顶底复吹转炉冶炼→LF炉精炼→VD真空处理→圆坯连铸；

2)、转炉终点碳含量控制为0.03-0.06％，氧含量为400-800ppm；

3)、转炉脱氧剂采用铝铁脱氧；

4)、精确计算脱氧所用铝铁的加入量；

2[Al]+3[O]—Al

铝铁的铝含量为40％，需要的铝铁脱氧剂数量为1.4-2.8kg/t；

5)、VD处理后，钢包软吹大于15min。

6)、检验钢中的夹杂物情况，包括数量、大小等。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

采用转炉→LF炉精炼→VD真空处理→圆坯连铸工艺进行生产，根据转炉终点氧含量，精确计算脱氧剂的加入量，通过控制脱氧剂的种类和数量，减少钢中夹杂物，从而提高钢水的洁净度，降低废品率，该方法控制措施简单有效，成本低，应用前景广阔。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为采用控制方法前后铸坯中夹杂物情况示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种通过脱氧方式控制37Mn中夹杂物的方法

1、37Mn的生产工艺流程为：铁水预处理→100吨顶底复吹转炉冶炼→LF炉精炼→VD真空处理→圆坯连铸。

2、转炉终点碳含量控制为0.03-0.05％，氧含量为491-769ppm，具体含量如下表所示。

表1脱氧剂加入量理论计算

3、转炉脱氧剂采用铝铁脱氧。

4、精确计算脱氧所用铝铁的加入量。

2[Al]+3[O]—Al

铝铁的铝含量为40％，需要的铝铁脱氧剂数量为1.7-2.7kg/t。

5、VD处理后，钢包软吹大于15min。

6、检验钢中的夹杂物情况，包括数量、大小等。

如图1所示：通过控制脱氧剂的种类和加入量，与原生产工艺相比钢中夹杂物的总数降低，且大尺寸夹杂物数量明显减少，有利于提升铸坯及轧材质量。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。