本發(fā)明涉及一種冶煉方法，尤其是涉及一種控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法，屬于冶金生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

不銹鋼中夾雜物的成分、形態(tài)、尺寸以及分布直接影響著產(chǎn)品的工藝性能，甚至直接導(dǎo)致各種類型的缺陷，不銹鋼中大多數(shù)夾雜物產(chǎn)生于脫氧過程。大尺寸的al2o3夾雜物容易引起水口堵塞，影響連鑄生產(chǎn)順行。細(xì)小al2o3夾雜物可引起拋光后“點(diǎn)狀”缺陷c3a7，產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足用戶加工使用的需求。

尖晶石類夾雜物，常見的為鎂鋁、鉻鋁尖晶石等，屬脆性夾雜物。高熔點(diǎn)(常壓下為2135℃)和高硬度(較小的變形率)的鎂鋁尖晶石成份為mgal2o4的夾雜物會(huì)降低不銹鋼的疲勞強(qiáng)度，引起裂紋，導(dǎo)致產(chǎn)品失效。鈣處理時(shí)間不充分時(shí)，較大尺寸的鈣鋁酸鹽夾雜物軋制后仍有不變形的鎂鋁尖晶石夾雜物的核心，導(dǎo)致冷軋產(chǎn)品表面線鱗狀缺陷。而在生產(chǎn)過程中因其產(chǎn)生的水口結(jié)瘤問題也是極其嚴(yán)重的。mgo.a12o3尖晶石一旦在連鑄機(jī)浸入式水口的內(nèi)部聚積，當(dāng)增加到一定厚度就可能脫離水口，并隨著鋼液流進(jìn)入結(jié)晶器，在軋制成超薄板坯材料時(shí)因其較高的硬度而引起條狀表面缺陷。

國內(nèi)外研究表明，鋼包渣中加入caf2將導(dǎo)致mgo.a12o3尖晶石夾雜物的生成，并認(rèn)為mgo.a12o3尖晶石夾雜物與鋁含量高低關(guān)系不大。這可能是由于caf2侵蝕包襯，使包襯中的mgo進(jìn)入鋼液中，導(dǎo)致mgo.a12o3夾雜物的生成更加容易。另外，精煉渣中sio2含量越高，mgo轉(zhuǎn)變成尖晶石以及尖晶石轉(zhuǎn)變成低熔點(diǎn)夾雜物較慢。因此本發(fā)明在aod采用石灰和硅質(zhì)造渣材料進(jìn)行造渣，在lf利用含鋁的鋼包渣改質(zhì)劑對(duì)鋼包渣成分進(jìn)行調(diào)整，可有效避免高熔點(diǎn)的mgo.a12o3夾雜物的生成，并將鋼包渣成分控制在鋁酸鈣系的低熔點(diǎn)區(qū)域內(nèi)，提高鋼包渣吸收夾雜物的能力的同時(shí)并能有效地將鋼中夾雜物控制在低熔點(diǎn)的液相區(qū)域內(nèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種能有效的降低不銹鋼鋼水中的雜質(zhì)，進(jìn)而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物的控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法。

為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法，所述的冶煉方法包括在aod冶煉爐中的調(diào)渣劑調(diào)渣，在精煉爐內(nèi)的改質(zhì)劑調(diào)渣，以及真空爐中吹氬環(huán)境下通過鈣鋁線對(duì)夾雜物進(jìn)行改性幾個(gè)步驟。

本發(fā)明的有益效果是：本申請(qǐng)通過分別在aod冶煉爐中用調(diào)渣劑調(diào)渣，在精煉爐中用改質(zhì)劑調(diào)渣，最后在真空爐的吹氬環(huán)境下采用鈣鋁線對(duì)夾雜物進(jìn)行改性。通過上述的多個(gè)工序，多個(gè)道次不同工藝下的夾雜物改性及去除，可以有效地降低以30cr13為代表的不銹鋼鋼水中的雜質(zhì)，進(jìn)而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物，達(dá)到提高冶煉不銹鋼材料的成品質(zhì)量的目的。

進(jìn)一步的是，在aod冶煉爐中加入調(diào)渣劑對(duì)鋼渣進(jìn)行改質(zhì)即調(diào)渣劑調(diào)渣時(shí)，渣料的加入是按下述步驟控制的，

aod兌鋼水前在爐底加入石灰3～6kg/t鋼；過程中通過加入硅鐵將溫度控制在1500～1600℃；在aod吹煉過程中當(dāng)爐內(nèi)溫度≥1600℃時(shí)，加入石灰12～22kg/t鋼，調(diào)渣劑3.0-8.0kg/t鋼；當(dāng)爐內(nèi)溫度≥1620℃時(shí)，加入石灰10～20kg/t鋼，調(diào)渣劑2.0-6.0kg/t鋼；脫氧結(jié)束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補(bǔ)加石灰及調(diào)渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6。

上述方案的優(yōu)選方式是，在aod冶煉爐中加入調(diào)渣劑調(diào)渣時(shí)，脫氧是按下述步驟控制的，

aod吹煉終點(diǎn)，根據(jù)鋼水氧活度加入硅鈣合金或硅鈣鋇合金進(jìn)行脫氧，出鋼后下渣量按鋼包渣的厚度為50～80mm控制。

進(jìn)一步的是，所述調(diào)渣劑的主要成分為，sio2：50％～80％、cao：10～30％、al2o3：0～10％，p＜0.10％，s＜0.10％。

進(jìn)一步的是，在精煉爐內(nèi)的改質(zhì)劑調(diào)渣時(shí)，是按下述步驟進(jìn)行的，

鋼水到達(dá)處理位后，加入改質(zhì)劑2～5kg/t鋼；鋼水加熱處理15min左右，加入石灰2～5kg/t鋼，以及第二批改質(zhì)劑，0.5～2kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露；并在lf處理結(jié)束后，加入第三批改質(zhì)劑，0.5～2kg/t鋼。

上述方案的優(yōu)選方式是，所述改質(zhì)劑的主要成分為cao：2％～10％，sio2：5～15％，al2o3：15％～30％，s≤0.5％，al：45～60％，水分≤0.5％；鋼包渣改質(zhì)后，渣中cao/al2o3控制在1.2～1.9之間，終渣堿度控制在2.5～3.5。

進(jìn)一步的是，在真空爐中吹氬環(huán)境下通過鈣鋁線對(duì)夾雜物進(jìn)行改性時(shí)，是按下述步驟進(jìn)行的，

vd處理開始時(shí)，當(dāng)真空度≤1000pa時(shí)，逐漸增加ar氣流量；真空度達(dá)到≤67pa時(shí)，ar流量≥150l/min，保持時(shí)間≥15min；

vd處理結(jié)束向鋼水中喂入鈣鋁實(shí)心線，按純鈣計(jì)算的喂入量為0.7～2.0kg/t鋼，喂線速度為2.0～3.0m/s，保證鋼水中的ca/al比值在0.12～0.14％；

喂線結(jié)束后對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬弱攪拌，氬氣流量控制在30～100nl/min，吹氬標(biāo)準(zhǔn)為鋼渣吹開直徑在100～200mm，吹氬時(shí)間為15～30min。

具體實(shí)施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中，在冶煉以13cr13為代表的不銹鋼材料的夾渣問題，本發(fā)明提供的一種能有效的降低不銹鋼鋼水中的雜質(zhì)，進(jìn)而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物的控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法。所述的冶煉方法包括在aod冶煉爐中的調(diào)渣劑調(diào)渣，在精煉爐內(nèi)的改質(zhì)劑調(diào)渣，以及真空爐中吹氬環(huán)境下通過鈣鋁線對(duì)夾雜物進(jìn)行改性幾個(gè)步驟。本申請(qǐng)通過分別在aod冶煉爐中用調(diào)渣劑調(diào)渣，在精煉爐中用改質(zhì)劑調(diào)渣，最后在真空爐的吹氬環(huán)境下采用鈣鋁線對(duì)夾雜物進(jìn)行改性。通過上述的多個(gè)工序，多個(gè)道次不同工藝及調(diào)渣劑組分條件下的鋼包渣改質(zhì)及夾雜物改性，可以有效地降低以30cr13為代表的不銹鋼鋼水中的雜質(zhì)，進(jìn)而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物，達(dá)到提高冶煉不銹鋼材料的成品質(zhì)量的目的。

上述實(shí)施方式中，為了最大限度的除去鋼水中的雜質(zhì)，同時(shí)又避免出現(xiàn)傳統(tǒng)不銹鋼在aod和lf采用“螢石+石灰”造渣帶來的鋼中mgo.a12o3夾雜物含量較高的問題，并能有效提高鋼包渣吸收夾雜物的能力，降低鋼中夾雜物的含量，以及將鋼水中的ca/al比值控制在一定的范圍內(nèi)，本申請(qǐng)?jiān)赼od冶煉爐中進(jìn)行鋼渣改質(zhì)時(shí)，渣料的加入是按下述步驟控制的，aod兌鋼水前在爐底加入石灰3～6kg/t鋼；過程中通過加入硅鐵將溫度控制在1500～1600℃；在aod吹煉過程中當(dāng)爐內(nèi)溫度≥1600℃時(shí)，加入石灰12～22kg/t鋼，調(diào)渣劑3.0-8.0kg/t鋼；當(dāng)爐內(nèi)溫度≥1620℃時(shí)，加入石灰10～20kg/t鋼，調(diào)渣劑2.0-6.0kg/t鋼；脫氧結(jié)束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補(bǔ)加石灰及調(diào)渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6；在aod冶煉爐中進(jìn)行鋼渣改質(zhì)時(shí)，脫氧是按下述步驟控制的，aod吹煉終點(diǎn)，根據(jù)鋼水氧活度加入硅鈣合金或硅鈣鋇合金進(jìn)行脫氧，出鋼后下渣量按鋼包渣的厚度為50～80mm控制；此時(shí)，所述調(diào)渣劑的主要組成成分優(yōu)選為，sio2：50％～80％、cao：10～30％、al2o3：0～10％，p＜0.10％，s＜0.10％。而在精煉爐內(nèi)的鋼包渣改質(zhì)，是按下述步驟進(jìn)行的，鋼水到達(dá)處理位后，加入改質(zhì)劑2～5kg/t鋼；鋼水加熱處理15min左右，加入石灰2～5kg/t鋼，以及第二批改質(zhì)劑，0.5～2kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露；并在lf處理結(jié)束后，加入第三批改質(zhì)劑，0.5～2kg/t鋼；而所述改質(zhì)劑的組成成分優(yōu)選為cao：2％～10％，sio2：5～15％，al2o3：15％～30％，s≤0.5％，al：45～60％，水分≤0.5％；鋼包渣改質(zhì)后，渣中cao/al2o3控制在1.2～1.9之間，終渣堿度控制在2.5～3.5。同時(shí)，對(duì)在真空爐中吹氬環(huán)境下的鈣處理工序進(jìn)行改進(jìn)，即在真空爐中吹氬環(huán)境下的鈣鋁脫渣按下述步驟進(jìn)行的，vd處理開始時(shí)，當(dāng)真空度≤1000pa時(shí)，逐漸增加ar氣流量；真空度達(dá)到≤67pa時(shí)，ar流量≥150l/min，保持時(shí)間≥15min；vd處理結(jié)束向鋼水中喂入鈣鋁實(shí)心線，按純鈣計(jì)算的喂入量為0.7～2.0kg/t鋼，喂線速度為2.0～3.0m/s，保證鋼水中的ca/al比值在0.12～0.14％；喂線結(jié)束后對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬弱攪拌，氬氣流量控制在30～100nl/min，吹氬標(biāo)準(zhǔn)為鋼渣吹開直徑在100～200mm，吹氬時(shí)間為15～30min。

本發(fā)明通過采用aod與lf兩步調(diào)渣以及vd結(jié)束鈣處理的工藝，在aod加入石灰和硅質(zhì)調(diào)渣劑，在lf加入石灰和改質(zhì)劑，并在vd結(jié)束對(duì)鋼水進(jìn)行鈣處理的工藝，該工藝通過調(diào)節(jié)石灰和調(diào)渣劑及改質(zhì)劑的加入量可有效控制鋼包渣的堿度及鈣鋁比，從而將鋼包渣組分控制在一個(gè)有利于夾雜物去除的有效范圍內(nèi)，達(dá)到鋼包渣精煉去除夾雜物的目的，并且避免了傳統(tǒng)不銹鋼在aod和lf采用“螢石+石灰”造渣帶來的鋼中mgo.a12o3夾雜物夾雜物含量較高的問題，并能有效提高鋼包渣吸收夾雜物的能力，降低鋼中夾雜物的含量；另外，通過鈣處理將鋼水中的ca/al比值控制在一定的范圍內(nèi)，有利于將鋼水中夾雜物控制在低熔點(diǎn)區(qū)域內(nèi)。

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做進(jìn)一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實(shí)施例范圍之中。

實(shí)施例1

(1)aod工序：

aod兌鋼水前在爐底加入石灰4.5kg/t鋼；加入硅鐵進(jìn)行升溫，將溫度控制在1550℃。當(dāng)aod吹煉過程中爐內(nèi)溫度≥1600℃時(shí)，加入石灰16kg/t鋼，調(diào)渣劑4kg/t鋼；當(dāng)爐內(nèi)溫度≥1620℃時(shí)，加入石灰18kg/t鋼，調(diào)渣劑5.5kg/t鋼。脫氧結(jié)束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補(bǔ)加石灰及調(diào)渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6。

出鋼后下渣量控制：鋼包渣厚55mm。

(2)lf工序：

lf改質(zhì)技術(shù)：鋼水到達(dá)處理位后，加入改質(zhì)劑3.0kg/t鋼；鋼水加熱處理15min，加入石灰5kg/t鋼，第二批改質(zhì)劑，1.5kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露。lf處理結(jié)束，加入第三批改質(zhì)劑，1.0kg/t鋼。

(3)vd工序：

vd真空度達(dá)到≤67pa時(shí)，ar流量≥150l/min，處理時(shí)間18min。

vd處理結(jié)束向鋼水中喂入鈣鋁實(shí)心線，喂入量(按純鈣計(jì)算)為1.2kg/t鋼，喂線速度為2.0m/s。

喂線結(jié)束后對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬弱攪拌，氬氣流量為50nl/min，吹氬時(shí)間為17min。

實(shí)施例2：

(1)aod工序：

渣料加入制度：aod兌鋼水前在爐底加入石灰5.5kg/t鋼；加入硅鐵進(jìn)行升溫，將溫度控制在1550℃。當(dāng)aod吹煉過程中爐內(nèi)溫度≥1600℃時(shí)，加入石灰20kg/t鋼，調(diào)渣劑7.0kg/t鋼；當(dāng)爐內(nèi)溫度≥1620℃時(shí)，加入石灰12kg/t鋼，調(diào)渣劑5.0kg/t鋼。脫氧結(jié)束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補(bǔ)加石灰及調(diào)渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6。

出鋼后下渣量控制：鋼包渣厚70mm。

(2)lf控制要求：

lf改質(zhì)技術(shù)：鋼水到達(dá)處理位后，加入改質(zhì)劑4.5kg/t鋼；鋼水加熱處理16min，加入石灰2.0kg/t鋼，第二批改質(zhì)劑，0.5kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露。lf處理結(jié)束，加入第三批改質(zhì)劑，0.5kg/t鋼。

(3)vd控制要求：

vd處理真空度達(dá)到≤67pa時(shí)，ar流量≥150l/min，處理時(shí)間20min。

vd處理結(jié)束向鋼水中喂入鈣鋁實(shí)心線，喂入量(按純鈣計(jì)算)為1.8kg/t鋼，喂線速度為3.0m/s。

喂線結(jié)束后對(duì)鋼水進(jìn)行吹氬弱攪拌，氬氣流量控制在80nl/min，吹氬時(shí)間為27min。