本發(fā)明屬于鋼鐵工業(yè)中煉鋼連鑄領(lǐng)域，尤其涉及一種提高鋁鎮(zhèn)靜鋼澆次頭坯潔凈度的方法。

背景技術(shù)：

國內(nèi)外學者開展了關(guān)于提高頭坯潔凈度的研究工作?！侗本┛萍即髮W學報》2005年第4期“不同澆鑄階段IF鋼連鑄板坯潔凈度的變化”一文介紹了澆次頭坯的潔凈度差于穩(wěn)定態(tài)鑄坯，主要受到澆鑄初期拉速變化引起的保護渣卷渣和鋼水二次氧化等因素影響?！朵撹F》2010年第3期的“IF鋼連鑄頭坯潔凈度研究”一文介紹頭坯大型夾雜物含量明顯高于正常坯水平，平均含量為正常坯的3.68倍。其中二次氧化等是影響頭坯的主要因素。CN 103264145 A公開了一種提高開澆首罐鋼水潔凈度的方法，CN 102397998 A公開了一種降低鋼水二次氧化的方法，都是主要通過排除鋼水澆鑄過程的二次氧化和減少中間包內(nèi)襯急劇升溫造成的耐火材料脫落對首罐鋼水的污染。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了一種提高鋁鎮(zhèn)靜鋼澆次頭坯潔凈度的方法。本發(fā)明基于鋼包開始澆鑄非穩(wěn)態(tài)工藝條件，采用鋼包坐罐前采用Ar惰性氣體吹掃排除中間包殘留空氣和開澆前中間包雜物改性技術(shù)，提高鋁鎮(zhèn)靜鋼澆次頭坯鋼水的潔凈度，降低澆次頭坯夾雜廢品率。

本發(fā)明原理：

對于鋁鎮(zhèn)靜鋼，澆注初期二次氧化對鋼水造成污染其實質(zhì)鋼水中Als被中包內(nèi)殘留的空氣氧化，生成聚集分布的Al2O3并部分滯留在連鑄坯中，嚴重影響一定長度頭坯的潔凈度。MgAl合金具有使Al2O3夾雜物變性的特點：能夠使鋼水中部分Al2O3夾雜物變成細小彌散分布的Mg-Al-O夾雜物，變性后的夾雜物本身對鋼危害性小。同時這種細小彌散分布的夾雜存在減少了Al2O3夾雜碰撞聚集的機會，從而降低Al2O3聚集夾雜物對鋼的危害性。該技術(shù)主要針對于Al 脫氧的低碳鋼和超低碳鋼種。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：

一種提高鋁鎮(zhèn)靜鋼澆次頭坯潔凈度的方法，其特征在于：鋼包坐罐前向中包內(nèi)吹氬氣排除中間包內(nèi)殘留的空氣，吹氬時間2～5分鐘，流量為30～50L/min；鋼水開澆前向中包內(nèi)加MgAl合金，加入量為0.02Kg～0.04Kg/噸鋼；加入方式為從中包蓋取樣孔向中包內(nèi)投入MgAl合金，分成2～3份在不同取樣孔加入，以保證其在鋼水內(nèi)分布的均勻性。

具體實現(xiàn)方式如下：第一罐鋼澆鑄伊始，注流發(fā)生二次氧化導(dǎo)致鋼水中生成大量Al2O3，當鋼水注入到中包遇到預(yù)先放入中包內(nèi)的MgAl合金后，MgAl合金會迅速的在其中溶解上浮，合金中Mg與鋼中Al2O3夾雜發(fā)生反應(yīng)，部分Al2O3夾雜變性為對鋼危害小的細小彌散分布的Mg-Al-O類型夾雜物，同時這種細小彌散分布的夾雜存在大大降低Al2O3夾雜物顆粒碰撞聚集的機會，使鋼水中氧化鋁夾雜的聚集程度明顯降低，從而減少了澆鑄初期二次氧化對頭坯潔凈度的影響。

合金成分按重量百分比：Mg5％～8％，Al 92％～95％，要求成分均勻，合金粒度10mm～30mm。

本發(fā)明有益效果：現(xiàn)有技術(shù)澆鑄鋁鎮(zhèn)靜鋼時由于二次氧化導(dǎo)致澆次頭坯夾雜物廢品率高，通過采用本發(fā)明的，能夠降低澆注過程二次氧化對連鑄頭坯的影響長度和影響程度，提高頭坯潔凈度，降低后續(xù)產(chǎn)品的廢品率，穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。

說明書附圖

圖1為實施例1的試驗罐的氧化鋁簇狀夾雜物分布；

圖2為實施例2的試驗罐的氧化鋁簇狀夾雜物分布；

圖3為實施例1的對比罐的氧化鋁簇狀夾雜物分布；

圖4為實施例2的對比罐的氧化鋁簇狀夾雜物分布。

具體實施方式

下面通過一些實施例對本發(fā)明進一步說明。

實施例1

以管線X65為例，鋼包坐罐前中包內(nèi)吹氬氣，其中Ar流量為30L/min，吹氬時間5分鐘；鋼水澆鑄前，從中包蓋取樣孔向中包內(nèi)投入MgAl合金，其它按 照現(xiàn)場規(guī)程進行。加入合金量根據(jù)裝鋼量，大約0.03Kg，分成2份在不同取樣孔加入，以保證其在鋼水內(nèi)分布的均勻性。合金成分：Mg6％，Al94％，成分均勻，所加入的合金粒度10～30mm。比較試驗罐次和對比罐次的頭坯各項指標。

1)氧氮結(jié)果對比。

表1給出了試驗罐和對比罐頭坯的氧氮結(jié)果比較。其中對比罐的氧氮明顯偏高，采用本發(fā)明方法的試驗罐次氧氮結(jié)果偏低。

表1 管線鋼試驗罐和對比罐頭坯氧氮結(jié)果

2)夾雜物結(jié)果對比

該鋼種熱軋板夾雜物標準要求B類夾雜物小于2級。因此對頭坯熱軋板取金相樣檢測B類夾雜物情況。檢驗結(jié)果：試驗罐在頭坯3米以后未發(fā)現(xiàn)大于2級的B類夾雜物，對比罐在頭坯3米以后仍然有大于2級的B類夾雜物，到5米以后未發(fā)現(xiàn)超標的B類夾雜。試驗結(jié)果：正常工藝操作條件下，開澆過程影響該類鋼種頭坯質(zhì)量的長度為5米，采用本發(fā)明方法的能夠縮短到3米，提高了頭坯成材率。

實施例2

以IF汽車板鋼為例，鋼包坐罐前中包內(nèi)吹氬氣，其中Ar流量為50L/min，吹氬時間3分鐘；鋼水澆鑄前，從中包蓋取樣孔向中包內(nèi)投入MgAl合金，其它按照現(xiàn)場規(guī)程進行。加入合金量根據(jù)裝鋼量，大約0.04Kg，分成3份在不同取樣孔加入，以保證其在鋼水內(nèi)分布的均勻性。合金成分：Mg6％，Al94％，成分均勻，所加入的合金粒度10～30mm。取試驗罐的頭坯和正常的頭坯進行了各項指標比較。

1)氧氮結(jié)果對比

表2給出了試驗罐和對比罐頭坯氧氮結(jié)果。其中對比罐的氧氮明顯偏高，采用本發(fā)明方法的試驗罐次氧氮結(jié)果偏低。

表2 超低碳鋼試驗罐和對比罐頭坯氧氮結(jié)果

2)夾雜物結(jié)果對比

試驗罐頭坯中夾雜物類型主要有兩種：含有鎂的氧化鋁夾雜和氧化鋁簇狀夾雜物，對比罐頭坯中夾雜物主要為氧化鋁夾雜物。根據(jù)對鋼的危害性大小，重點檢測了嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量的氧化鋁簇狀夾雜物大小和分布。

圖1和圖2為試驗罐的氧化鋁簇狀夾雜物分布，圖3和圖4為對比罐氧化鋁簇狀夾雜物。通過對比可得：試驗罐的簇狀夾雜物大小在100μm以下，對比罐的簇狀夾雜物大小達到二百個μm以上，而且對比罐的簇狀夾雜物遠遠多于試驗罐次。該試驗結(jié)果表明澆鑄前加入鎂鋁合金，合金中Mg對鋼中Al2O3夾雜起到變性作用，生成細小彌散的Mg-Al-O類型夾雜物。這些夾雜物減少了氧化鋁夾雜物顆粒碰撞聚集的機會，與對比罐比較，試驗罐鋼中的簇狀夾雜物數(shù)量少，粒度小，頭坯潔凈度得到很好的提高。

通過本發(fā)明的方法，T.O、N和夾雜物指標有明顯改善，頭坯潔凈度大大提高。