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专利名称：一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202411076889.1

专利申请（专利权）人：山西建龙实业有限公司
权利人地址：山西省运城市闻喜经济技术开发区山西建龙办公大楼4层408室

专利发明（设计）人：张丹,果超,林瑞民,张宏刚,侯勇,刘松,程更辉,陈慧珍

专利摘要：本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，步骤如下：S1：控制物料：检查入炉废钢；S2：控制转炉碳温：控制转炉工序中低碳钢和中碳钢出钢温度均在1650～1680℃；S3：管控出钢下渣；S4：出钢脱氧合金化：加合金，分批加石灰、渣洗料和铝块，保证氩站进站氧含量在15?50PPM之间；S5：调整氩站渣洗：温度调整至1610±5℃，中吹后喂入铝线；加铝钙球，中吹起渣发泡后快速加铝粉，中吹化渣后调为软吹，用铝线二次调整酸溶铝含量，黄白色渣样保持2min以上加钙线，保证成品Ca/Als：0.08?0.12；S6：连铸保护浇注。通过该方法精准控制铝含量，且无絮流停浇事故。

主权利要求：
1.一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1：控制物料：严格检查入炉废钢，严禁耐材和大块废钢加入炉内；
S2：控制转炉碳温：测定冶炼过程中炉内温度和成分，根据铁水成分及温度智能化配料，控制转炉冶炼工序中低碳钢出钢碳在0.04～0.07%、中碳钢出钢碳在0.07～0.12%，出钢温度均控制在1650～1680℃；
S3：管控出钢下渣：一方面通过挡渣塞进行前挡渣，根据挡渣位置，在地面做好标记；另一方面检查挡渣锥外部，确保无裂纹后，在出钢2/3加入挡渣锥，在双挡渣作用下，杜绝出钢下渣；
S4：出钢脱氧合金化：（1）出钢前旋转合金溜槽，使合金溜槽对准钢流部位，随钢流加入焦粉末30kg进行预脱氧，出钢1/4前加完；（2）出钢1/4开始加入合金，出钢1/3前加完；（3）出钢1/4开始分批加入石灰、渣洗料和铝块，出钢3/4前加完，石灰和铝块加入量根据终点碳进行调整，保证氩站进站氧含量在15?50ppm之间；
S5：调整氩站渣洗：进入氩站，测量钢水温度及氧含量，将温度调整至1610±5℃，中吹1min后，根据φ11mm铝线每米脱氧1.0～1.5ppm标准，在钢包中喂入铝线脱氧；加入铝钙球
70kg/炉，中吹1min起渣发泡后快速加入铝粉，调整氩气中吹2min，使铝粉在顶渣发泡期间快速脱除渣中氧，化渣后调为软吹，取氩站一次样，根据检测结果，使用铝线二次调整酸溶铝含量，期间蘸取渣样，黄白色渣样保持2min以上后加钙线处理，保证成品Ca/Als：0.08?
0.12，打完钙线软吹时间≥5min，离站蘸取渣样，出站上钢；
S6：连铸保护浇注：钢包浇注采用长水口氩封保护浇注，开浇首炉提前使用中间包内氩气置换中间包内的空气，减少连铸铝损，减少开浇非稳定操作对钢水二次氧化影响，确保酸溶铝稳定控制。
2.根据权利要求1所述的一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中（2）中的合金为硅锰合金或者高碳锰铁中的任意一种。
3.根据权利要求2所述的一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，其特征在于，所述步骤S4中（3）中低碳钢的石灰加入量为400?500kg，渣洗料加入量为400?500kg，铝块加入量为100?150kg；中碳钢的石灰加入量为400kg，渣洗料加入量为400?500kg，铝块加入量为
50?80kg。
4.根据权利要求3所述的一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，其特征在于，所述步骤S5中测量钢水温度时，当温度＞1620℃，按照10kg小料降低1℃的加料标准调整温度。
5.根据权利要求4所述的一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，其特征在于，所述步骤S5中低碳钢的铝粉加入量为50?60kg，中碳钢的铝粉加入量为40?45kg。 说明书 : 一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法技术领域[0001] 本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法。背景技术[0002] 铝是很强的脱氧剂，可有效降低钢中的氧含量，提高钢液洁净度；同时铝是重要的合金元素，钢中含有一定量的铝，可以细化晶粒，改善钢的强度和韧性，促成渗氮层，提高抗氧化性。在确保产品质量的前提下，为了降低成本，对含铝钢实施氩站渣洗脱硫钙处理工艺取代精炼工艺。但在渣洗工艺实施过程中，由于铝的强脱氧性，很容易与钢液中氧结合生成氧化铝夹杂，收得率不稳定，酸溶铝实际控制范围为0.015%?0.060%，波动范围较大，酸溶铝达到0.015%即可满足产品要求，酸溶铝过高不仅造成成本浪费，且为确保钢水可浇性和钙铝比在0.08?0.12之间，酸溶铝高时钙线加入量较酸溶铝低时钙线加入量明显增多，导致钙处理后液态窗口较。自诹趿，不利于连铸稳定控制。[0003] 由于铝在钢水冶炼过程中极易被氧化，使钢中的酸溶铝含量稳定在最佳范围0.015%?0.028%是比较困难的，因此铝镇静钢生产过程中铝含量的精确控制是一大难点，经常会出现钢中铝含量过高或过低，反复调铝易造成降级改判或表面质量问题。中国专利CN2023115223181公开了一种高级别硅钢酸溶铝窄成分控制方法，在精炼工序中精确控制酸溶铝含量在0.0285％?0.0315％，提高硅钢的性能和质量稳定性。由于生产工艺技术上的差异，其控制方法并不适用于渣洗直上含铝镇静钢中铝含量的管控。发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，解决渣洗工艺中由于铝的强脱氧性，收得率不稳定，酸溶铝波动范围较大，造成资源浪费，且酸溶铝高炉次钙处理后液态窗口较。自诹趿，不利于连铸稳定控制的问题。[0005] 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：[0006] 一种渣洗直上铝镇静钢中铝含量的控制方法，具体步骤如下：[0007] S1：控制物料：严格检查入炉废钢，严禁耐材和大块废钢加入炉内；[0008] S2：控制转炉碳温：测定冶炼过程中炉内温度和成分，根据铁水成分及温度智能化配料，控制转炉冶炼工序中低碳钢出钢碳在0.04～0.07%、中碳钢出钢碳在0.07～0.12%，出钢温度均控制在1650～1680℃；[0009] S3：管控出钢下渣：一方面通过挡渣塞进行前挡渣，根据挡渣位置，在地面做好标记；另一方面检查挡渣锥外部，确保无裂纹后，在出钢2/3加入挡渣锥，在双挡渣作用下，杜绝出钢下渣；[0010] S4：出钢脱氧合金化：（1）出钢前旋转合金溜槽，使合金溜槽对准钢流部位，随钢流加入焦粉末30Kg进行预脱氧，出钢1/4前加完；（2）出钢1/4开始加入合金，出钢1/3前加完；（3）出钢1/4开始分批加入石灰、渣洗料和铝块，出钢3/4前加完，石灰和渣洗料用于顶渣改质，石灰和铝块加入量根据终点碳进行调整，保证氩站进站氧含量在15?50PPM之间；[0011] S5：调整氩站渣洗：进入氩站，测量钢水温度及氧含量，将温度调整至1610±5℃，中吹1min后，根据φ11mm铝线每米脱氧1.0～1.5ppm标准，在钢包中喂入铝线脱氧；加入铝钙球70Kg/炉，中吹1min起渣发泡后快速加入铝粉，调整氩气中吹2min，使铝粉在顶渣发泡期间快速脱除渣中氧，化渣后调为软吹，取氩站一次样，根据检测结果，使用铝线二次调整酸溶铝含量，期间蘸取渣样，黄白色渣样保持2min以上后加钙线处理，保证成品Ca/Als：0.08?0.12，打完钙线软吹时间≥5min，离站蘸取渣样，出站上钢；[0012] S6：连铸保护浇注：钢包浇注采用长水口氩封保护浇注，开浇首炉提前使用中间包内氩气置换中间包内的空气，减少连铸铝损，减少开浇非稳定操作对钢水二次氧化影响，确保酸溶铝稳定控制。[0013] 优选的，所述步骤S4中（2）中的合金为硅锰合金或者高碳锰铁中的任意一种。[0014] 优选的，所述步骤S4中（3）中低碳钢的石灰加入量为400?500kg，渣洗料加入量为400?500kg，铝块加入量为100?150kg；中碳钢的石灰加入量为400kg，渣洗料加入量为400?500kg，铝块加入量为50?80kg。[0015] 优选的，所述步骤S5中测量钢水温度时，当温度＞1620℃，按照10kg小料降低1℃的加料标准调整温度。[0016] 优选的，所述步骤S5中低碳钢的铝粉加入量为50?60kg，中碳钢的铝粉加入量为40?45kg。[0017] 与现有技术相比，本发明取得的有益效果：[0018] （1）该方法通过在钢包中喂入铝线脱氧，起渣发泡后快速加铝粉，经过中吹、化渣和软吹，根据检测结果两次调整酸溶铝含量，氩站执行渣洗工艺后实现铝线精准调控酸溶铝含量，避免因一次脱氧造成的进站酸溶铝过高，后期无法调整的情况，相较于原生产步骤，降低了合金成本；[0019] （2）该方法通过铝块脱除钢中氧，铝粉脱除渣中氧，铝钙球增加顶渣发泡效果，确保黄白渣保持时间≥2min，通过观察渣洗后顶渣渣样颜色变化，确保钢水可浇性；钢包浇铸采用长水口氩封保护浇注，开浇首炉提前使用中间包盖氩气置换中间包内的空气，减少连铸铝损，连铸无絮流，确保连铸稳定控制，提高铸坯热装率，减少了碳排放，在确保质量的同时无需精炼既降低了成本，又缩短了生产周期。具体实施方式[0020] 下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步说明。[0021] 本发明优化渣洗钙处理操作，通过铝线精准调控酸溶铝含量，具体实施过程如下。实施例1[0022] S1：控制物料：严格检查入炉废钢，严禁耐材和大块废钢加入炉内；[0023] S2：控制转炉碳温：测定冶炼过程中炉内温度和成分，根据铁水成分及温度智能化配料，控制转炉冶炼工序出钢碳为0.09%，温度为1650℃，终点钢水氧含量为480PPm；[0024] S3：管控出钢下渣：一方面通过挡渣塞进行前挡渣，根据挡渣位置，在地面做好标记；另一方面检查挡渣锥外部，确保无裂纹后，在出钢2/3加入挡渣锥，在双挡渣作用下，杜绝出钢下渣；[0025] S4：出钢脱氧合金化：（1）出钢前旋转合金溜槽，使合金溜槽对准钢流部位，随钢流加入焦粉末30Kg进行预脱氧，出钢1/4前加完；（2）出钢1/4开始加入硅锰合金，出钢1/3前加完；（3）出钢1/4开始分批加入石灰、渣洗料和铝块，石灰加入量为400kg，渣洗料加入量为450kg，铝块加入量为60kg，出钢3/4前加完，石灰和渣洗料用于顶渣改质，石灰和铝块加入量根据终点碳进行调整，保证氩站进站氧含量在18.23PPm；[0026] S5：调整氩站渣洗：进入氩站，测量钢水温度及氧含量，温度为1630℃，按照10kg小料降低1℃的加料标准，将温度调整至1610℃，中吹1min后，根据φ11mm铝线每米脱氧1.0～1.5ppm标准，在钢包中喂入铝线脱氧；加入含发泡功能的铝钙球70Kg/炉，中吹1min起渣发泡后快速加入铝粉40kg，调整氩气中吹2min，使铝粉在顶渣发泡期间快速脱除渣中氧，化渣后调为软吹，取氩站一次样，铝含量为0.0205%，根据检测结果，在渣洗后加入30米φ11mm铝线二次调整酸溶铝含量，期间蘸取渣样，黄白色渣样保持3min后加钙线处理，保证成品Ca/Als：0.08?0.12，打完钙线软吹5min，离站蘸取渣样，出站酸溶铝含量为0.023％；[0027] S6：连铸保护浇注：钢包浇注采用长水口氩封保护浇注，开浇首炉提前使用中间包内氩气置换中间包内的空气，减少开浇非稳定操作对钢水二次氧化影响，保证成品中Als含量0.020％。实施例2[0028] S1：控制物料：严格检查入炉废钢，严禁耐材和大块废钢加入炉内；[0029] S2：控制转炉碳温：测定冶炼过程中炉内温度和成分，根据铁水成分及温度智能化配料，控制转炉冶炼工序出钢碳为0.07%，温度为1650℃，终点钢水氧含量为600PPm；[0030] S3：管控出钢下渣：一方面通过挡渣塞进行前挡渣，根据挡渣位置，在地面做好标记；另一方面检查挡渣锥外部，确保无裂纹后，在出钢2/3加入挡渣锥，在双挡渣作用下，杜绝出钢下渣；[0031] S4：出钢脱氧合金化：（1）出钢前旋转合金溜槽，使合金溜槽对准钢流部位，随钢流加入焦粉末30Kg进行预脱氧，出钢1/4前加完；（2）出钢1/4开始加入硅锰合金，出钢1/3前加完；（3）出钢1/4开始分批加入石灰、渣洗料和铝块，石灰加入量为400kg，渣洗料加入量为450kg，铝块加入量为80kg，出钢3/4前加完，石灰和渣洗料用于顶渣改质，石灰和铝块加入量根据终点碳进行调整，保证氩站进站氧含量在20PPm；[0032] S5：调整氩站渣洗：进入氩站，测量钢水温度及氧含量，温度为1612℃，无需调整，中吹1min后，根据φ11mm铝线每米脱氧1.0～1.5ppm标准，在钢包中喂入铝线脱氧；加入含发泡功能的铝钙球70Kg/炉，中吹1min起渣发泡后快速加入铝粉50kg，调整氩气中吹2min，使铝粉在顶渣发泡期间快速脱除渣中氧，化渣后调为软吹，取氩站一次样，铝含量为0.0255%，根据检测结果，无需加铝线，黄白色渣样保持3min后加钙线处理，保证成品Ca/Als：0.08?0.12，打完钙线软吹6min，离站蘸取渣样，出站酸溶铝含量为0.023％；[0033] S6：连铸保护浇注：钢包浇注采用长水口氩封保护浇注，开浇首炉提前使用中间包内氩气置换中间包内的空气，减少开浇非稳定操作对钢水二次氧化影响，保证成品中Als含量0.020％。[0034] 钢水经氩站渣洗钙处理后，连铸未发生絮流停浇事故，铸坯纵裂及热卷二级品产生率由0.2%降至0.06%，成品酸溶铝稳定控制，低碳钢酸溶铝（0.018?0.028%）合格率由24%提升至85.25%，中碳钢酸溶铝（0.015?0.025%）合格率由21%提升至91.58%，成本节省3.2元/吨钢。[0035] 对比例1[0036] S1：控制物料：严格检查入炉废钢，严禁有耐材和大块废钢加入炉内；[0037] S2：控制转炉碳温：转炉冶炼工序出钢碳为0.07%，温度为1650℃，终点钢水氧含量为600PPm；[0038] S3：管控出钢下渣：一方面通过挡渣塞进行前挡渣，根据挡渣位置，在地面做好标记；另一方面检查挡渣锥外部，确保无裂纹后，在出钢2/3加入挡渣锥，在双挡渣作用下，杜绝出钢下渣；[0039] S4：出钢过程中加入铝块100kg，进站钢水氧含量在5PPm，加入铝钙球60Kg/炉，中吹1min起渣发泡后快速加入铝粉，调整氩气中吹2min，一次样铝含量为0.040%，期间蘸取渣样，黄白色渣样保持2min以上后加钙线处理，保证成品Ca/Als：0.08?0.12，出站酸溶铝含量为0.035％。[0040] 对比例1较实施例1和实施例2中酸溶铝含量0.023％偏高，造成成本浪费，且后期无调整空间，不利于酸溶铝精准控制。

专利地区：山西

专利申请日期：2024-08-07

专利公开日期：2024-11-01

专利公告号：CN118638981B