减少铸钢件冶炼过程中钢液夹杂物的冶炼方法 |
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| 申请号 | CN201610511262.3 | 申请日 | 2016-07-04 | 公开(公告)号 | CN106048133A | 公开(公告)日 | 2016-10-26 |
| 申请人 | 共享铸钢有限公司; | 发明人 | 张生存; 龚明健; 王平; 赵国伟; 张飞; | ||||
| 摘要 | 一种减少铸 钢 件 冶炼 过程中钢液夹杂物的冶炼方法，包括备料、吹 氧 脱 碳 、还原、出钢、LF精炼、钢包吹氩的步骤，在还原步骤中，向钢液中插入 铝 块 进行沉淀脱氧，铝块的加入量占钢液的比例为1kg～2kg/t，同时在钢液表面的渣面上加入 铝粒 进行扩散脱氧，铝粒的加入量占钢液的比例为0.5kg～1kg，此处采用向钢液中插入铝块进行沉淀脱氧，同时加入钢液表面加入铝粒进行扩散脱氧的联合脱氧方式来还原钢液，采用该方法生产的钢液完全符合GB/T10561的要求，最终钢液夹杂物能达到粗细1级，细系1.5级 水 平，平均夹杂物面积为0.04%，夹杂物平均尺寸为4.2±0.1μm，较以前的夹杂物面积减少50%，尺寸大小减小60%。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种减少铸钢件冶炼过程中钢液夹杂物的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 减少铸钢件冶炼过程中钢液夹杂物的冶炼方法技术领域[0001] 本发明涉及冶炼高品质铸钢件的钢液精炼技术领域，尤其涉及一种减少铸钢件冶炼过程中钢液夹杂物的冶炼方法。 背景技术[0002] 目前，我国的废钢资源丰富，且采用废钢冶炼钢液属于变废为宝，能有效解决我国的资源短缺和环境问题，但是废钢中含有较高的合金元素，根据来源不同，可以分为内生夹杂物和外来夹杂物，外来夹杂物主要是从原材料、炉渣、耐材剥落及钢液的二次氧化等带入，内生夹杂物主要指脱氧产物及一些杂质元素的沉淀物等，根据成分及形状的不同，大概可以分为五类：硫化物、氧化铝、硅酸盐、球形氧化物、单颗粒的球状夹杂物，且在吹氧脱碳过程、还原过程、合金化过程、出钢浇注过程中，均可能产生大量的夹杂物，如何有效快速的除去这些夹杂物成为电炉炼钢的一大难点。 发明内容[0003] 有必要提出一种减少铸钢件冶炼过程中钢液夹杂物的冶炼方法。 [0004] 一种减少铸钢件冶炼过程中钢液夹杂物的冶炼方法，包括以下步骤：备料：采用废钢和生铁作为冶炼的原料，废钢和生铁的加入比例为3:1； 吹氧脱碳：采用EAF炉对原料进行升温熔化，至钢液溶清后检测碳含量，以使脱碳量大于0.4%，继续升温至1620℃～1650℃时方可进行吹氧脱碳，吹氧流量控制在2500～3000m3/h，每次持续吹氧200m3后，停止吹氧使钢液静沸腾10min，然后再继续吹氧，直至碳含量不超过铸件对碳含量的要求，并且此时通过检测控制钢液最低碳含量大于0.05%； 还原：向钢液中插入铝块进行沉淀脱氧，铝块的加入量占钢液的比例为1kg～2kg/t，同时在钢液表面的渣面上加入铝粒进行扩散脱氧，铝粒的加入量占钢液的比例为0.5kg～ 1kg，铝粒的粒径为5mm～20mm，取样分析当钢液中Al含量大于0.03%后，方可出钢； 出钢：在出钢过程中，钢液出钢1/3后，向钢包中的钢液表面随流加入脱硫剂，加入量占钢包内未出钢液重量的比例为：3kg～5kg/t，出钢速度为7～10t/min； LF精炼：钢液到达LF炉后，首先进行测温、测氧活度，钢液温度保持在1570～1600℃之间，当氧活度大于10ppm时，加入Al粒进行扩散脱氧，以降低氧活度，铝粒的加入量占钢液比例为：3kg～5kg/t，同时分批次的加入活性石灰进行调渣操作，活性石灰每批次加入量 300kg，分2、3批次加入，铝粒和活性石灰加入后，待钢液反应至少10min，然后再测氧活度，直至氧活度小于5ppm； 钢包吹氩：在上述LF精炼步骤中，在加入铝粒和活性石灰并反应至少10min的过程中，保持对钢液进行吹氩，氩气的压力在0.4～0.6MPa之间，然后改变氩气的压力为0.2～ 0.4MPa之间，保持吹氩20min，再改变氩气的压力为0.05～0.2MPa之间，保持吹氩10min。 [0005] 采用该方法生产的钢液完全符合GB/T10561的要求，最终钢液夹杂物能达到粗细1级，细系1.5级水平，平均夹杂物面积为0.04%，夹杂物平均尺寸为4.2±0.1μm，较以前的夹杂物面积减少50%，尺寸大小减小60%。 具体实施方式[0006] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中做进一步的说明，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些实施例获得其他的实施例。 [0007] 本发明实施例提供了一种减少铸钢件冶炼过程中钢液夹杂物的冶炼方法，包括以下步骤：备料：采用废钢和生铁作为冶炼的原料，废钢和生铁的加入比例为3:1。 [0008] 吹氧脱碳：采用EAF炉冶炼对原料进行升温熔化，至钢液溶清后检测碳含量，以使脱碳量大于0.4%，继续升温至1620℃～1650℃时方可进行吹氧脱碳，吹氧流量控制在25003 3 ～3000m/h，每次持续吹氧200m后，停止吹氧使钢液静沸腾10min，然后再继续吹氧，直至碳含量满足铸件要求，例如铸件要求碳含量为0.12%～0.18%，此时通过检测钢液的碳含量为不大于0.12%，即为满足铸件要求，并且此时控制钢液最低碳含量要大于0.05%，避免钢液达到过度氧化的状态而产生大量的夹杂物。 [0009] 如果此时检测碳含量不能达到要求，可以继续添加生铁来实现增碳，或者继续吹氧实现降碳。 [0010] 此处的脱碳量为钢液初始碳含量减去最终碳含量。 [0011] 吹氧脱碳的主要目的就是在吹氧脱碳过程中氧与钢液中的碳反应形成的一氧化碳、二氧化碳气泡，这些气泡能携带钢液中的各类外来夹杂物上浮，从而达到净化钢液的目的，为了充分的净化钢液，必须保证脱碳量大于0.4%。 [0012] 还原：向钢液中插入铝块进行沉淀脱氧，铝块的加入量占钢液的比例为1kg～2kg/t，同时在钢液表面的渣面上加入铝粒进行扩散脱氧，铝粒的加入量占钢液的比例为0.5kg～1kg，铝粒的粒径为5mm～20mm，取样分析当钢液中Al含量大于0.03%后，方可出钢。 [0013] 由于废钢中本身含有Si、Mn、Cr等易氧化的元素，在吹氧脱碳过程中这些元素会被氧化而形成夹杂物，虽然其在吹氧脱碳过程中会上浮一部分，但仍然还有20%以上的这类夹杂物不能上浮到渣面上，如果我们在电弧炉的钢液还原过程中加入硅铁、锰铁合金，这就进一步增加了钢液中此类夹杂物的数量，根据这个特点我们采用向钢液中插入铝块进行沉淀脱氧，同时加入钢液表面加入铝粒进行扩散脱氧的联合脱氧方式来还原钢液，取样分析当钢液中Al含量大于0.03%后，方可出钢。 [0014] 出钢：在出钢过程中，钢液出钢1/3后，向钢包中的钢液表面随流加入脱硫剂，加入量占钢包内未出钢液重量的比例为：3kg～5kg/t，出钢速度为7～10t/min，例如：50t钢液应加入150～250kg脱硫剂，脱硫剂一方面能进一步还原钢液，另一方面也能起到保护钢液不被空气氧化的效果；出钢速度控制在7～10t/min，过快或者过慢都不利于钢液质量；以上冶炼过程采用EAF炉冶炼。 [0015] LF精炼：钢液到达LF炉后，首先进行测温、测氧活度，钢液温度保持在1570～1600℃之间，当氧活度大于10ppm时，加入Al粒进行扩散脱氧，以降低氧活度，铝粒的加入量占钢液比例为：3kg～5kg/t，同时分批次的加入活性石灰进行调渣操作，活性石灰每批次加入量300kg，分2、3批次加入，铝粒和活性石灰加入后，待钢液反应至少10min，然后再测氧活度， |
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