專利名稱：一種降低含鋁鋼D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼精煉工藝，特別涉及降低含鋁鋼夾雜物的處理方法
背景技術(shù)：
鋼中的非金屬夾雜物都呈獨(dú)立相存在，它們的存在破壞了鋼基體的連續(xù)性，造成 微觀組織的不均勻，從而降低鋼的塑性、韌性以及疲勞性能。這是因?yàn)榉墙饘賷A雜物使得鋼 材在承受載荷時(shí)在與載荷方向垂直的橫截面上應(yīng)力分布不均勻，從而導(dǎo)致應(yīng)力集中。隨著 應(yīng)力的增加，非金屬夾雜物將會(huì)破碎而生成空隙。所以，非金屬夾雜物往往被視為顯微裂紋 產(chǎn)生的重要原因之一，而從鋼材屈服到斷裂破壞的過程則是顯微裂紋擴(kuò)展的過程。鋼材的 脆性斷裂過程是裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展的過程，而非金屬夾雜物作為顯微裂紋的起源之一起重 要作用。即首先形成微裂紋或者以原有的微裂紋、空洞或夾雜物作為破壞源，在應(yīng)力的作用 下，裂紋或破壞源緩慢地?cái)U(kuò)大到某一臨界尺寸，瞬時(shí)發(fā)生脆性斷裂。韌性斷裂也是顯微裂紋 或空洞的形成和長(zhǎng)大的過程。如在拉伸斷裂過程中，在發(fā)生大量塑性變形之后，鋼材首先在 脆性夾雜物上或夾雜物與基體界面上形成顯微空洞，其次是顯微空洞的長(zhǎng)大和聚合，直至 斷裂。非金屬夾雜物對(duì)韌性斷裂的影響表現(xiàn)為對(duì)鋼材沖擊吸收功的影響；而對(duì)脆性斷裂的 影響則表現(xiàn)為脆性轉(zhuǎn)變溫度的影響。對(duì)于含鋁鋼鋼板性能影響較大的夾雜物的種類為鋁酸鹽類與硫化錳類夾雜，這類 夾雜物經(jīng)過精煉處理后，夾雜物碰撞長(zhǎng)大上?。粚?duì)于不易上浮的較小的夾雜物，需要喂鈣處 理，對(duì)夾雜物進(jìn)行變性，將鋁酸鹽與硫化錳類變性為固態(tài)下不易變形的低熔點(diǎn)、高硬度球形 夾雜物，這類球化后的鈣鋁酸鹽類夾雜物較鋁酸鹽類與硫化錳類夾雜對(duì)于鋼板性能的危害 小得多未經(jīng)過軟吹處理的夾雜物尺寸較進(jìn)行軟吹后的夾雜物尺寸大，直接進(jìn)行鈣處理并 且變性后的夾雜物熔點(diǎn)低，形成液態(tài)球狀鈣鋁酸鹽類夾雜，由于鈣鋁酸鹽類夾雜物侵潤(rùn)角 大，不易上浮，容易留在了鋼中。若將經(jīng)過精煉處理后的鋼水先進(jìn)行軟吹氬氣，令大顆粒鋁 酸鹽類、硫化錳類夾雜物充分去除，對(duì)剩余的尺寸較小的夾雜物通過喂鈣線球化變性，則鋼 中的球化后的D類與Ds類夾雜物尺寸變小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種降低含鋁鋼中D類與Ds類夾 雜物尺寸的鈣處理方法，降低鋼中D類與Ds類夾雜物尺寸。本發(fā)明涉及一種降低含鋁鋼中D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法，通常情況 下，鈣處理在精煉后、軟吹處理前開始進(jìn)行，鈣處理后進(jìn)行軟吹然后進(jìn)行澆注。本發(fā)明是精 煉后首先進(jìn)行軟吹，軟吹結(jié)束后進(jìn)行鈣處理，鈣處理結(jié)束后進(jìn)行軟吹與夾雜物變性處理，最 后進(jìn)行澆注，其特征在于(1)精煉結(jié)束后鋼水氧活度控制在25ppm以內(nèi)，鋼水鋁含量(質(zhì)量百分比，下同) 在 0. 005% -0. 060%之間；頂渣 FeO+MnO 含量小于 5%, Ca0/Al203 = 1. 2-3. 0 ；
3 (2)精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹，軟吹流量低于2L/min.t鋼，軟吹時(shí)間控制在 5min-20min,軟吹結(jié)束后進(jìn)行鈣處理，鋼水Ca含量控制在5ppm-30ppm，Ca/S控制在0. 1-6. 0 之間，鈣處理時(shí)底吹流量低于5L/min. t鋼；(3)鈣處理結(jié)束后進(jìn)行軟吹，將夾雜物變性處理，軟吹時(shí)間控制在20min以內(nèi)，底 吹流量控制在2L/min. t鋼以內(nèi)。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1 某水電站用鋼的冶煉，采用工藝路線鐵水脫硫預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐-LF-RH-軟吹-Ca處 理-軟吹-澆注。RH處理結(jié)束后對(duì)鋼水定氧，氧含量為15ppm，鋼水鋁含量在0.035%，F(xiàn)eO+MnO = 1.5%, CaOAl2O3 = 2. 1 ；RH精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹處理，處理時(shí)間控制在18min ；底吹氬氣 流量控制在lL/min. t鋼，軟吹結(jié)束后進(jìn)行喂Ca，鋼水Ca含量控制在25ppm，鋼水硫含量在 IOppm, Ca/S = 2. 5，Ca處理過程中底吹氬氣流量在2L/min. t鋼；Ca處理結(jié)束后繼續(xù)軟吹， 時(shí)間控制在5min，軟吹流量在1. 2L/min. t鋼。處理后的夾雜物等級(jí)見表1表ID類與Ds類夾雜物等級(jí) 實(shí)施例2:某船板用鋼的冶煉，采用工藝路線鐵水脫硫預(yù)處理_轉(zhuǎn)爐-LF-軟吹-Ca處理-軟 吹-澆注。RH處理結(jié)束后對(duì)鋼水定氧，氧含量為20ppm，鋼水鋁含量在0.030%，F(xiàn)eO+MnO = 2. 1%, CaOAl2O3 = 2.4 ;RH精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹處理，處理時(shí)間控制在12min底吹氬氣 流量控制在lL/min. t鋼，軟吹結(jié)束后進(jìn)行喂Ca，鋼水Ca含量控制在18ppm，鋼水硫含量在 20ppm, Ca/S = 0. 9，Ca處理過程中底吹氬氣流量在1. 8L/min. t鋼；Ca處理結(jié)束后繼續(xù)軟 吹，時(shí)間控制在5min，軟吹流量在1. OL/min. t鋼。處理后的夾雜物等級(jí)見表2表2D類與Ds類夾雜物等級(jí)
權(quán)利要求
一種降低含鋁鋼D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法，其特征在于(1)精煉結(jié)束后鋼水氧活度控制在25ppm以內(nèi)，鋼水鋁含量(質(zhì)量百分比，下同)在0.005％ 0.060％之間；頂渣FeO+MnO含量小于5％，CaO/Al2O3＝1.2 3.0；(2)精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹，軟吹流量低于2L/min.t，軟吹時(shí)間控制在5min 20min，軟吹結(jié)束后進(jìn)行鈣處理，鋼水Ca含量控制在5ppm 30ppm，Ca/S控制在0.1 6.0之間，鈣處理時(shí)底吹流量低于5L/min.t鋼；(3)鈣處理結(jié)束后進(jìn)行軟吹，將夾雜物變性處理，軟吹時(shí)間控制在20min以內(nèi)，底吹流量控制在2L/min.t鋼以內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明是一種降低含鋁鋼中D類與Ds類夾雜物尺寸的鈣處理方法，屬于煉鋼精煉領(lǐng)域。主要涉及鈣處理前、后鋼包底吹強(qiáng)度、夾雜物變性處理時(shí)間的控制與鈣處理時(shí)機(jī)的選擇。本發(fā)明通過將鈣處理時(shí)機(jī)調(diào)整到軟吹結(jié)束后進(jìn)行，此時(shí)大顆粒夾雜物已經(jīng)充分上浮，對(duì)留在鋼中的小顆粒夾雜物進(jìn)行變性處理，然后進(jìn)行澆注。鈣處理前軟吹時(shí)間控制在5-20min，軟吹底吹流量控制小于2L/min.t，鈣處理后鋼水含鈣量控制在5-20ppm，鈣處理時(shí)底吹強(qiáng)度小于5L/min.t，鈣處理后，軟吹時(shí)間控制在20min以內(nèi)，鋼包底吹流量控制在2L/min.t以內(nèi)。這樣可以有效降低D類與Ds類夾雜物尺寸大小。
文檔編號(hào)C21C5/00GK101906502SQ20101025995
公開日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月23日
發(fā)明者劉洋, 危尚好, 呂延春, 姜中行, 孫碩猛, 朱志遠(yuǎn), 李戰(zhàn)軍, 江衛(wèi)華, 王文軍, 王星, 王海寶, 王玉龍, 石樹東, 金茹, 韋耀環(huán), 麻慶申 申請(qǐng)人:首鋼總公司