一种改善含钛IF钢洁净度的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体而言，尤其涉及一种改善含钛IF钢洁净度的方法。

背景技术

钛在IF钢种主要起固定间隙原子碳、氮的作用，广泛应用于IF钢的成分配置，但相较于一般IF钢，高钛含量IF钢由于钛的存在，易在钛合金化后形成铝-钛复合夹杂，很难去除，导致钢液洁净度变差，影响后期轧材质量。基于现有生产数据统计分析，发现相较于普通IF钢，含钛IF钢铸坯75+41评级低、夹杂降级率偏高。

提高超低碳钢洁净度，目前采取的主要技术措施有以下几个方面：

(1)降低钢包渣氧化性；

(2)降低RH脱碳后残氧；

(3)RH处理后镇静，促进夹杂上浮去除；

(4)保护浇注，防止二次氧化。

专利CN201210336433公开了一种超低碳、低硅和低氧钢及其冶炼方法，主要强调通过控制RH脱碳后循环时间及镇静时间，来达到对钢液洁净度的控制，其主要问题是技术措施相对单一，推广性受限，具体体现在循环时间≥8min、镇静时间≥20min的控制上，由于各个厂家生产实际情况不一致，若钢包渣氧化性偏高的厂家，其循环时间8min对夹杂的去除效果不够，同时镇静时间20min以上会加重其钢包渣对钢液的二次氧化，最终是其洁净度控制效果：T.O≤0.0030％的铸坯，控制水平较差；

专利CN201610173797公开了一种超低碳钢的冶炼方法，其本质是通过降低钢包渣氧化性，防止钢渣对钢液的二次氧化来达到改善钢水的可浇性，提高钢水洁净度的目的，首钢已能将钢渣氧化性(FeO)降低至5％以内，达到国内领先水平，但该专利技术措施相对单一，钢包渣氧化性控制只是提高钢液洁净度的一个措施；

专利CN201210087550公开了一种超低碳钢的生产方法，主要采取减少传送过程温降，降低后续RH精炼处理吹氧升温的比率(实质是降低RH脱碳后残氧)，同时连铸过程防止增氮异常(实质是保护浇注，减轻二次氧化)这两项措施以改善钢质，技术针对性差，同时普及性不强。

发明内容

根据上述提出现有技术存在的措施单一、控制性差或针对性差、技术普及性不强等技术问题，而提供一种改善含钛IF钢洁净度的方法。

本发明采用的技术手段如下：

一种改善含钛IF钢洁净度的方法，具体包括以下步骤：

(1)转炉终点碳含量控制在0.025％-0.05％，氧含量控制在400ppm-700ppm；

(2)出钢2/3后混冲加入石灰；

(3)电加热工序加热过程中，石灰加入量为3-5kg/t钢；

(4)电加热工序出站前加入铝质改质剂3-4kg/t钢；

(5)真空脱氧完成后间隔5.0～6.0min再加入钛合金；

(6)加入钛合金后的净循环时间为6.0～8.0min；

(7)真空出站Als含量控制在设定的Als含量上限-0.005％以内；

(8)真空出站前将钢液静置30-35min。

进一步地，步骤(1)中，当氧含量超过400ppm-700ppm范围则通过喂铝线调整至目标范围。

进一步地，步骤(2)中，石灰加入量为4-6kg/t钢。

进一步地，步骤(4)加入的铝质改质剂成分，按重量百分比，包括MAl：35-45％，Al

进一步地，步骤(4)中，当转炉出钢氧含量＜500ppm，则铝质改质剂加入量为3kg/t钢；当当转炉出钢氧含量为500～600ppm，则铝质改质剂加入量为3.5kg/t钢；当转炉出钢氧含量＞600ppm，则铝质改质剂加入量为4kg/t钢。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的改善含钛IF钢洁净度的方法，通过改进转炉、电加热、脱氧后加钛、真空等工序的控制参数，以及石灰和铝质改质剂的加入量等，明显改善了含钛IF钢的洁净度。

基于上述理由本发明可在钢铁冶炼领域广泛推广。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种改善含钛IF钢洁净度的方法，具体包括以下步骤：

(1)转炉终点碳含量控制在0.025％-0.05％，氧含量控制在400ppm-700ppm；

(2)出钢2/3后混冲加入石灰；

(3)电加热工序加热过程中，石灰加入量为3-5kg/t钢；

(4)电加热工序出站前加入铝质改质剂3-4kg/t钢；

(5)真空脱氧完成后间隔5.0～6.0min再加入钛合金进行钛合金化；

(6)加入钛合金后的净循环时间为6.0～8.0min；

(7)真空出站Als含量控制在设定的Als含量上限－0.005％以内；

(8)真空出站前将钢液静置30-35min。

进一步地，步骤(1)中，当氧含量超过400ppm-700ppm范围则通过喂铝线调整至目标范围。

进一步地，步骤(2)中，石灰加入量为4-6kg/t钢。

进一步地，步骤(4)加入的铝质改质剂成分，按重量百分比，包括MAl：35-45％，Al

进一步地，如下表1所示，步骤(4)中，当转炉出钢氧含量＜500ppm，则铝质改质剂加入量为3kg/t钢；当当转炉出钢氧含量为500～600ppm，则铝质改质剂加入量为3.5kg/t钢；当转炉出钢氧含量＞600ppm，则铝质改质剂加入量为4kg/t钢。

表1电加热工序出站前铝质改质剂的用量参考表

进一步地，本发明所述方法适用于钛含量在0.05％-0.08％的IF钢。

下面结合具体实例实施例1-3具体说明本发明所述方法及取得的技术效果。

实施例1

以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水，其中，半钢按重量百分比计包括3.53％的C、0.041％的Mn、0.061％的P、0.007％的S、0.03％的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti，余量为铁和不可避免的杂质；

针对上述成分的半钢采用本发明提供的方法改善洁净度，具体包括以下步骤：

(1)将232吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中，利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水；当钢水初炼到C含量为0.028wt％、Mn含量为0.022wt％、P含量为0.007wt％、S含量为0.0071wt％、温度为1671℃时，开始稠渣向钢包中出钢，氧含量为560ppm；

(2)出钢2/3后混冲加入活性石灰4kg/t钢；

(3)电加热工序加热过程中，加入5kg/t钢石灰造渣；

(4)电加热工序出站前加入3.5kg/t钢铝质改质剂；

(5)真空脱氧完成后间隔5min再加入钛合金进行钛合金化；

(6)加入钛合金后的净循环时间为6.0min；

(7)真空出站Als含量控制在设定的Als含量上限－0.003％；

(8)真空出站前将钢液静置30min。

实施例1的钢液制得的铸坯进行T[O]检验结果为12ppm，较工艺改进前的平均16ppm降低明显。

实施例2

以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水，其中，半钢按重量百分比计包括3.73％的C、0.031％的Mn、0.064％的P、0.005％的S、0.031％的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti，余量为铁和不可避免的杂质；

针对上述成分的半钢采用本发明提供的方法改善洁净度，具体包括以下步骤：

(1)将231吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中，利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水；当钢水初炼到C含量为0.025wt％、Mn含量为0.021wt％、P含量为0.006wt％、S含量为0.0063wt％、温度为1669℃时，开始稠渣向钢包中出钢，氧含量为640ppm；

(2)出钢2/3后向钢包混冲加入活性石灰5kg/t钢；

(3)电加热工序加热过程中，加入4kg/t钢石灰造渣；

(4)电加热工序出站前加入4kg/t钢铝质改质剂；

(5)真空脱氧完成后间隔5.5min再加入钛合金进行钛合金化；

(6)加入钛合金后的净循环时间为8.0min；

(7)真空出站Als含量控制在设定的Als含量上限－0.005％；

(8)真空出站前将钢液静置30min。

实施例2的钢液制得的铸坯进行T[O]检验结果为11ppm，较工艺改进前平均16ppm降低明显。

实施例3

以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水，其中，半钢按重量百分比计包含3.81％的C、0.033％的Mn、0.084％的P、0.003％的S、0.033％的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti，余量为铁和不可避免的杂质；

针对上述成分的半钢采用本发明提供的方法改善洁净度，具体包括以下步骤：

(1)将235吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中，利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.045wt％、Mn含量为0.023wt％、P含量为0.008wt％、S含量为0.0058wt％、温度为1659℃时，开始稠渣向钢包中出钢，氧含量为450ppm；

(2)出钢2/3后混冲加入活性石灰6kg/t钢；

(3)电加热工序加热过程中，加入3kg/t钢石灰造渣；

(4)电加热工序出站前加入3kg/t钢铝质改质剂；

(5)真空脱氧完成后间隔6min再加入钛合金进行钛合金化；

(6)加入钛合金后的净循环时间为7.0min；

(7)真空出站Als含量与设定的Als含量上限持平；

(8)真空出站前将钢液静置35min。

实施例3的钢液制得的铸坯进行T[O]检验结果为9ppm，较工艺改进前平均16ppm降低明显。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。