一種酸性電弧爐冶煉控制脫碳速度降低鋼液氧含量的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特指一種酸性電弧爐冶煉控制脫碳速度降低鋼液氧含量的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼是鑄鋼件生產(chǎn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。鑄鋼件的質(zhì)量與鋼液有很大關(guān)系。鑄鋼力學(xué)性能在很大程度上由鋼液的化學(xué)成分所決定。而很多種鑄造缺陷，如:鋼液氧含量、氣孔、熱裂等也都與鋼液的質(zhì)量有很大關(guān)系。因此，要保證鑄件質(zhì)量就必須冶煉出優(yōu)質(zhì)鋼液。鋼液中氧含量增加，則鋼液中的氣體和氧化夾雜物增加，這類氧化夾雜物可在鋼包冶金過程中形成，也可在澆注期間生成；此外凝固期間分離出來的剩余氧含量也會生成氧化物夾雜。氧化物的主要成分是Al203、Ca0、Si02、和MgO。氧化夾雜物的增加，惡化鋼液質(zhì)量，最終降低鋼的力學(xué)性能。因此有必要控制鋼液中的氧含量，從而減少氧化夾雜物，凈化鋼液。
[0003]本發(fā)明開發(fā)出一種酸性電弧爐冶煉控制脫碳速度降低鋼液氧含量的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種酸性電弧爐冶煉控制脫碳速度降低鋼液氧含量的方法，其特征是，控制脫碳速度。脫碳是煉鋼中的一個(gè)重要過程，碳的氧化造成鋼液沸騰，可清除鋼液中的氣體和夾雜物，起凈化鋼液的作用。而且，沸騰所起的攪拌作用，可使熔池中鋼液的溫度均勻。因此，煉鋼工藝規(guī)定，爐料的平均含碳量應(yīng)超過鋼的規(guī)定含碳量，以便在氧化期中將這部分多余的碳氧化掉。脫碳我們采用的是礦石脫氧法。實(shí)際上無論是哪種方法，為了達(dá)到有效地凈化鋼液的目的，須有適當(dāng)?shù)拿撎妓俣?，以便在鋼液中形成活躍的、但又不是過于劇烈的沸騰。
[0005]ZG31Mn2Si鋼在5T酸性電弧爐上冶煉，成分控制范圍:C 0.26-0.36wt%, Si0.5-0.9 wt%, Mn 1.1-1.6 wt%, S、P 彡 0.05 wt%。主要工藝要點(diǎn)如下。
[0006]裝料，熔化，熔化末期根據(jù)熔化情況應(yīng)及時(shí)造渣，熔畢后:C 0.3-0.45wt%, S、P < 0.04wt% ;氧化期加爐料0.5wt%的鐵礦石進(jìn)行氧化脫碳(冶煉過程中脫碳速度按0.005wt%C/min、0.008wt%C/min、0.011wt%C/min、0.014wt%C/min、0.017wt%C/min 進(jìn)行)，當(dāng)碳降至0.15-0.20wt%時(shí)，流出部分鋼渣，并加入爐料的0.3 wt%石灰石進(jìn)行靜沸騰，靜沸騰做好的標(biāo)志:渣樣表面棕色；鋼液溫度1620-164(TC ;鋼液經(jīng)充分靜沸騰后，加入爐料的0.3 wt%石灰石與爐料的0.1 wt%硅鐵粉保持5min，進(jìn)行還原；溫度1660-1680°C時(shí)加入爐料的0.1 wt%錳鐵:出鋼溫度1710-1730°C ;出鋼時(shí)在出鋼槽上加入lKg/t鋼的鋁。澆注前將爐料的0.1 wt%復(fù)合稀土變質(zhì)劑加入澆注小包中，復(fù)合稀土變質(zhì)劑為，Nd 10?15wt%> Ce 10 ?15wt%、Y 8 ?12wt%、Tb 6 ?8wt%、Sc 5 ?7wt%、Pr 5 ?7wt%、La+Yb+Gd+Er+Tm+Lu+Dy+Ho 為 10 ?20wt%、B 4 ?6wt%，V 2 ?4wt%，W 2 ?4wt%、余為鐵。
[0007]由圖1、2和3可以看出，當(dāng)脫碳速度控制在0.008-0.012 wt%C/min時(shí)，鋼液中的氧含量較低；而當(dāng)脫碳速度過低或過高時(shí)，均不利于降低鋼液中的氧含量。脫碳速度低，熔池沸騰不劇烈，不能起到良好的攪拌熔池作用，不利于氣體和夾渣的上浮，造成鋼液中氧含量偏高，引起后期鋼中氧含量一直偏高，不利于鋼液的終脫氧和變質(zhì)劑的變質(zhì)；脫碳速度過高
O0.014 wt%C/min)，是由于熔化期吹氧助熔時(shí)間過長，且在熔化期熔池溫度未上來時(shí)就開始強(qiáng)制加礦氧化，導(dǎo)致氧化初期渣中氧化亞鐵含量過高，而在氧化中期熔池溫度升上來后，引發(fā)熔池發(fā)生劇烈的碳氧反應(yīng)，造成大沸騰，將一部分渣子和氣體又重新卷入鋼液，不僅沒有起到積極作用，反而有負(fù)作用。
[0008]
【附圖說明】
圖1脫碳速度對鋼液氧含量的影響圖2脫碳速度對殘余稀土含量的影響
圖中“?”代鋼表成品氧化物形態(tài)為I型代表成品鋼氧化物形態(tài)為II型圖3脫碳速度與沖擊韌性的關(guān)系圖中“?”代表成品鋼氧化物形態(tài)為I型代表成品鋼氧化物形態(tài)為II型
【具體實(shí)施方式】
ZG31Mn2Si鋼在5T酸性電弧爐上冶煉，成分控制范圍:C 0.26-0.36wt%, Si 0.5-0.9wt%，Mn 1.1-1.6 wt%，S、P < 0.05 wt%。
[0009]主要工藝要點(diǎn)如下。
[0010]裝料，熔化，熔化末期根據(jù)熔化情況應(yīng)及時(shí)造渣，熔畢后:C 0.3-0.45wt%, S、P 0.04wt% ;氧化期加爐料0.5wt%的鐵礦石進(jìn)行氧化脫碳(冶煉過程中脫碳速度按
0.005wt%C/min、0.008wt%C/min、0.011wt%C/min、0.014wt%C/min、0.017wt%C/min 進(jìn)行)，當(dāng)碳降至0.15-0.20wt%時(shí)，流出部分鋼渣，并加入爐料的0.3 wt%石灰石進(jìn)行靜沸騰，靜沸騰做好的標(biāo)志:渣樣表面棕色；鋼液溫度1620-1640°C ;鋼液經(jīng)充分靜沸騰后，加入爐料的
0.3 wt%5灰石與爐料的0.1 wt%硅鐵粉保持5min，進(jìn)行還原；溫度1660-1680°C時(shí)加入爐料的0.1 wt%錳鐵:出鋼溫度1710-1730°c;出鋼時(shí)在出鋼槽上加入lKg/t鋼的鋁。澆注前將爐料的0.1 wt%復(fù)合稀土變質(zhì)劑加入澆注小包中。從圖1、2和3中可以看出，良好的脫碳速度應(yīng)控制在0.008-0.012wt%C/min時(shí)為宜。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種酸性電弧爐冶煉控制脫碳速度降低鋼液氧含量的方法，其特征是，ZG31Mn2Si鋼在5T酸性電弧爐上冶煉，成分控制范圍:C 0.26-0.36wt%, Si 0.5-0.9 wt%，Mn 1.1-1.6wt%，S、P ( 0.05 wt% ;主要工藝要點(diǎn)如下；裝料，熔化，熔化末期根據(jù)熔化情況應(yīng)及時(shí)造渣，熔畢后:C 0.3-0.45wt%, S、P < 0.04wt% ;氧化期加爐料0.5wt%的鐵礦石進(jìn)行氧化脫碳，冶煉過程中脫碳速度按 0.005wt%C/min、0.008wt%C/min、0.011wt%C/min、0.014wt%C/min>0.017wt%C/min進(jìn)行，當(dāng)碳降至0.15-0.20wt%時(shí),流出部分鋼密，并加入爐料的0.3 wt%石灰石進(jìn)行靜沸騰，靜沸騰做好的標(biāo)志:渣樣表面棕色；鋼液溫度1620-164(TC ;鋼液經(jīng)充分靜沸騰后，加入爐料的0.3 wt%5灰石與爐料的0.1 wt%硅鐵粉保持5min，進(jìn)行還原；溫度1660-1680°C時(shí)加入爐料的0.1 wt%錳鐵:出鋼溫度1710_1730°C ;出鋼時(shí)在出鋼槽上加入lKg/t鋼的鋁；澆注前將爐料的0.1 wt%復(fù)合稀土變質(zhì)劑加入澆注小包中，復(fù)合稀土變質(zhì)劑為，Nd 10 ?15wt%、Ce 10 ?15wt%、Y 8 ?12wt%、Tb 6 ?8wt%、Sc 5 ?7wt%、Pr5 ?7wt%、La+Yb+Gd+Er+Tm+Lu+Dy+Ho 為 10 ?20wt%、B 4 ?6wt%, V 2 ?4wt%, W 2 ?4wt%、余為鐵。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種酸性電弧爐冶煉控制脫碳速度降低鋼液氧含量的方法，良好的脫碳速度應(yīng)控制在0.008-0.012wt%C/min時(shí)為宜。
【專利摘要】一種酸性電弧爐冶煉控制脫碳速度降低鋼液氧含量的方法，屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，其特征是，裝料，熔化，熔畢后進(jìn)行脫碳，脫碳速度按0.005wt%C/min、0.008wt%C/min、0.011wt%C/min、0.014wt%C/min、0.017wt%C/min進(jìn)行，當(dāng)碳降至0.15-0.20wt%時(shí)，流出部分鋼渣，并加入適量石灰石進(jìn)行靜沸騰，再加入適量的石灰石與適量的硅鐵粉保持5min，進(jìn)行還原；溫度1660-1680℃時(shí)加入錳鐵：出鋼溫度1710-1730℃；出鋼時(shí)在出鋼槽上加入1Kg/t鋼的鋁。澆注前將復(fù)合稀土變質(zhì)劑加入澆注小包中。
【IPC分類】B22D1/00, C21C5/52
【公開號】CN105087857
【申請?zhí)枴緾N201410193503
【發(fā)明人】楊嵩, 胡建軍, 李曉薇, 張志敏
【申請人】鎮(zhèn)江憶諾唯記憶合金有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2014年5月9日