專利名稱：：一種改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法。
背景技術(shù)：
：盡管鋼中的非金屬夾雜物含量很少，但對(duì)鋼材質(zhì)量和性能的影響很大。許多冶金缺陷都與非金屬夾雜物的含量、組成、形態(tài)及分布有關(guān)。鋼中非金屬夾雜物的存在破壞了鋼材基體組織的連續(xù)性，影響鋼材的機(jī)械、物理性能。鋼材表面的夾雜物還是腐蝕的誘發(fā)因素。同時(shí)，不銹鋼冷軋產(chǎn)品通常都對(duì)表面質(zhì)量有較高要求，需要盡可能降低鋼中非金屬夾雜物的數(shù)量和粒度。在鉻鎳奧氏體不銹鋼生產(chǎn)過(guò)程中，通常用硅鐵作為還原劑進(jìn)行脫氧。由于不銹鋼中的合金元素含量很高，而且含有較多的易氧化元素鉻，因此脫氧更為困難，鑄坯中的全氧量一般在40ppm以上，少量非金屬夾雜物的粒度在30,以上，個(gè)別夾雜物的粒度甚至達(dá)到50pm以上，會(huì)對(duì)不銹鋼冷軋產(chǎn)品表面質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響。不銹鋼中的非金屬夾雜物主要是氧化物夾雜和硫化物，因此要降低鋼中夾雜物數(shù)量必須首先降低鋼中的全氧量和硫氬氧爐(AOD)精煉生產(chǎn)鉻鎳奧氏體不銹鋼時(shí)，出鋼后鋼液中的溶解氧一般在10ppm以下，但全氧量則在70ppm以上。而且，不銹鋼連鑄坯中的非金屬夾雜物數(shù)量和類型與氬氧爐還原渣有密切關(guān)系。這是因?yàn)椋瑲逖鯛t精煉結(jié)束后，采用鋼渣混出的方式。在出鋼過(guò)程中，熔渣會(huì)巻入到鋼液中，造成大量渣滴懸浮在鋼液中。其中較小的渣滴如果在鋼水進(jìn)入連鑄結(jié)晶器或模鑄錠模前不能從鋼液中上浮排除，就會(huì)殘留在連鑄坯或鋼錠中，成為非金屬夾雜物。因此要降低鋼中氧化物夾雜數(shù)量不僅要加強(qiáng)氬氧爐的還原，還要合理控制夾雜物形態(tài)，使夾雜物在吹氬站或LF等后部處理工序中能夠較容易地上浮進(jìn)入渣中。另外，不銹鋼采用硅脫氧時(shí)，氬氧爐精-煉3結(jié)束后鋼中的硫含量一般在40100ppm，連鑄坯中的硫含量在3080ppm，且連鑄坯中的硫化物夾雜主要以MnS的形式存在。因此，為降低鋼材中的硫化物夾雜數(shù)量也需要改善氬氧爐的還原效果，促進(jìn)脫硫，同時(shí)改善硫化物夾雜的形態(tài)，促進(jìn)硫化物夾雜的上浮去除，降低殘存硫化物對(duì)鋼材的有害影響。國(guó)內(nèi)在提高碳鋼和特殊鋼鋼質(zhì)潔凈度方面己有大量研究，但針對(duì)提高不銹鋼潔凈度的研究還很少。國(guó)外對(duì)不銹鋼潔凈度方面的文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)主要集中在夾雜物的類型研究、機(jī)理研究和數(shù)學(xué)模型預(yù)報(bào)的應(yīng)用等方面，涉及到改善夾雜物形態(tài)和減少夾雜物數(shù)量具體措施的文獻(xiàn)很少。隨著近十年來(lái)國(guó)內(nèi)不銹鋼生產(chǎn)量的迅速增加，不銹鋼高端市場(chǎng)不斷擴(kuò)大，國(guó)內(nèi)不銹鋼潔凈度方面的研究已成為各不銹鋼生產(chǎn)廠已面臨的主要研究課題之一。但目前國(guó)內(nèi)在改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度方面，大多數(shù)采用的是提高原材料質(zhì)量降低外來(lái)夾雜、增加連鑄前的鋼水靜置時(shí)間、防止鋼水二次氧化和連鑄保護(hù)澆注等，基本沒(méi)有涉及到夾雜物類型的改善。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法的上述不足，本發(fā)明提供一種減少鋼中氧化物和硫化物非金屬夾雜改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法。本發(fā)明針對(duì)用氬氧爐精煉、之后跟鋼包底吹氬站工藝路線生產(chǎn)鉻鎳奧氏體不銹鋼不銹鋼的方法。本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法，為減少非金屬夾雜物數(shù)量，并降低殘留夾雜物的有害影響，本發(fā)明包括下述依次的步驟I氬氧爐出鋼前，扒去大部分還原渣，然后補(bǔ)加適量石灰、螢石調(diào)渣。II氬氧爐出鋼過(guò)程中向鋼包內(nèi)加入硅鈣塊。III鋼包在底吹氬站進(jìn)行底吹氬氣弱攪拌。上述的本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法，其特征是I氬氧爐出鋼前，在氬氧爐還原精煉結(jié)束后，先將氬氧爐終渣扒去60%90%，再加入石灰與螢石，每噸鋼水加石灰4kg16kg，每噸鋼水加螢石2kg8kg，并吹氬攪拌25min使補(bǔ)加的造渣劑充分熔化，調(diào)渣后的熔渣堿度((％CaO+%MgO)/%Si02)控制在2.03.0，然后以鋼渣混出的形式出鋼。II氬氧爐出鋼過(guò)程中，硅鈣塊是隨鋼水流加入鋼包內(nèi)，每噸鋼水加硅轉(zhuǎn)塊lkg4kg，硅鈣塊中硅與鈣的質(zhì)量百分配比分別為Ca:30%40%;Sh15%30%。in鋼包在底吹氬站先底吹氬氣強(qiáng)攪拌，溫度與成份攪拌均勻后，進(jìn)行弱攪拌，弱攪拌底吹氬氣流量為1080M/min，底吹弱攪拌時(shí)間為5min15min。攪拌的目的是促進(jìn)非金屬夾雜物的上浮。本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法中，氬氧爐出鋼前先扒渣再調(diào)渣的目的為提高氬氧爐精煉渣堿度，促進(jìn)脫硫；形成流動(dòng)性好的高堿度渣，使熔渣在之后的鋼渣混出過(guò)程中能夠繼續(xù)起到脫硫的作用，并改善熔渣對(duì)鋼中非金屬夾雜物和小渣滴的吸附能力。本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法中，在氬氧爐出鋼過(guò)程中向鋼包內(nèi)加入硅鈣塊的目的有兩個(gè)一是強(qiáng)化還原，并改善氧化物夾雜的形態(tài)，使鋼液中的MnO、Cr203、A1203等簡(jiǎn)單氧化物夾雜以及尖晶石夾雜轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙?、低熔點(diǎn)的硅酸鹽夾雜，使夾雜物更加易于聚合上??；二是強(qiáng)化脫硫，并將MnS夾雜轉(zhuǎn)變?yōu)镃aS夾雜。具體方法為，在氬氧爐出鋼過(guò)程中，隨鋼流加入硅鈣塊，每噸鋼水加硅鈣塊1kg4kg。本發(fā)明使用硅鈣塊中硅與鈣占的質(zhì)量百分配比為..Ca:3040%;Si:1530%。本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法與現(xiàn)有改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法相比一是，增加了氬氧爐出鋼前調(diào)渣，提高了氬氧爐終點(diǎn)渣堿度，從而促進(jìn)了氬氧爐精煉終點(diǎn)和鋼渣混出過(guò)程中的脫硫。二是，在氬氧爐出鋼過(guò)程中隨鋼流加入硅鈣合金，進(jìn)一步脫氧、脫硫，并改善了氧化物、硫化物夾雜的類型和形態(tài)。本發(fā)明的有益效果是使采用氬氧爐精煉加鋼包底吹氬站工藝路線生產(chǎn)的鉻鎳奧氏體不銹鋼連鑄坯中的平均硫含量從原來(lái)的30-80ppm降低到30ppm以下，全氧量從原來(lái)的40ppm以上降低到30ppm左右。原來(lái)的MnO、Cr203、八1203等點(diǎn)狀和不規(guī)則氧化物夾雜轉(zhuǎn)變?yōu)榍驙罟杷猁}夾雜，MnS夾雜轉(zhuǎn)變?yōu)镃aS夾雜，從而使夾雜物更加容易上浮排除，并降低了殘留非金屬夾雜物對(duì)鋼材性能的有害影響。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法的具體實(shí)施方式，但本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法的具體實(shí)施方式不局限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一本實(shí)施例是用45噸氬氧爐精煉生產(chǎn)AISI304不銹鋼，鋼水量46噸。I氬氧爐出鋼前，在氬氧爐還原精煉結(jié)束后，分別取鋼樣、渣樣。計(jì)算這時(shí)的總渣量約7.2噸。搖爐扒出約70%的還原渣。然后將氬氧爐搖回吹煉位置，從高位料倉(cāng)補(bǔ)加石灰300kg、螢石100kg。同時(shí)從側(cè)吹風(fēng)口吹氬氣攪拌2min，使加入的造渣劑充分熔化。然后出鋼。實(shí)測(cè)扒渣量為5.4噸，調(diào)渣前還原渣堿度((％CaO+%MgO)/%Si02)為2.08，調(diào)渣后熔渣堿度為2.64。II氬氧爐出鋼過(guò)程中，隨鋼水流向鋼包內(nèi)加硅鈣塊100kg。硅與鈣占的質(zhì)量百分配比為Ca:35%;Si:18%。III鋼包在底吹氬站先底吹氬氣強(qiáng)攪拌，溫度與成份攪拌均勻后，進(jìn)行弱攪拌，弱攪拌底吹氬氣流量為30Nl/min，底吹弱攪拌時(shí)間為8min。在連鑄坯厚度和寬度1/4處取樣，本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法與現(xiàn)有改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法的夾雜情況，見(jiàn)表l。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>實(shí)施例二本實(shí)施例是用45噸氬氧爐精煉生產(chǎn)AISI316L不銹鋼，鋼水量45噸。I氬氧爐出鋼前，在氬氧爐還原精煉結(jié)束后，分別取鋼樣、渣樣。計(jì)算這時(shí)的總渣量約7.8噸。搖爐扒出約70%的還原渣。然后將氬氧爐搖回吹煉位置，從高位料倉(cāng)補(bǔ)加石灰400kg、螢石200kg。同時(shí)從側(cè)吹風(fēng)口吹氬氣攪拌2min，使加入的造渣劑充分熔化。然后出鋼。實(shí)測(cè)扒渣量為5.9噸，調(diào)渣前還原渣堿度((％CaO+°/。MgO)/°/。Si02)為1.96，調(diào)渣后熔渣堿度為2.44。II氬氧爐出鋼過(guò)程中，隨鋼水流向鋼包內(nèi)加硅鈣塊120kg。硅與鈣占的質(zhì)量百分配比為Ca:35%;Si:18%。m鋼包到底吹氬站后，先強(qiáng)攪拌使鋼水溫度、成份攪拌均勻，然后弱攪拌促進(jìn)夾雜物上浮。弱攪拌時(shí)的底吹氬氣流量為40Nl/min，弱攪拌時(shí)間8min。在連鑄坯厚度和寬度1/4處取樣，本改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法與現(xiàn)有改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法的夾雜情況，見(jiàn)表2.表2AISI316L不銹鋼連鑄坯中全氧量、硫含量及最大夾雜物對(duì)比<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>權(quán)利要求1、一種改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法，它包括下述依次的步驟I氬氧爐出鋼前，扒去大部分還原渣，然后補(bǔ)加適量石灰、螢石調(diào)渣。II氬氧爐出鋼過(guò)程中向鋼包內(nèi)加入硅鈣塊。III鋼包在底吹氬站進(jìn)行底吹氬氣弱攪拌。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法，其特征是I氬氧爐出鋼前，在氬氧爐還原精煉結(jié)束后，先將氬氧爐終渣扒去60%90%，再加入石灰與螢石，每噸鋼水加石灰4kg16kg，每噸鋼水加螢石2kg8kg，并吹氬攪拌25min使補(bǔ)加的造渣劑充分熔化，調(diào)渣后的熔渣堿度控制在2.03.0，然后以鋼渣混出的形式出鋼；II氬氧爐出鋼過(guò)程中，硅鈣塊是隨鋼水流加入鋼包內(nèi)，每噸鋼水加硅轉(zhuǎn)塊l4kg，硅鈣塊中硅與鈣的質(zhì)量百分配比分別為Ca:3040%;Si:1530%;III鋼包在底吹氬站先底吹氬氣強(qiáng)攪拌，溫度與成份攪拌均勻后，進(jìn)行弱攪拌，弱攪拌底吹氬氣流量為1080Nl/min，底吹弱攪拌時(shí)間為5min15min。全文摘要一種改善不銹鋼鋼質(zhì)潔凈度的方法，它包括下述依次的步驟I.氬氧爐出鋼前，在氬氧爐還原精煉結(jié)束后，將氬氧爐終渣扒去60％～90％，再加入石灰與螢石，每噸鋼水加石灰4kg～16kg，每噸鋼水加螢石2kg～8kg，并吹氬攪拌2～5min，調(diào)渣后的熔渣堿度控制在2.0～3.0，以鋼渣混出的形式出鋼；II.氬氧爐出鋼過(guò)程中，硅鈣塊是隨鋼水流加入鋼包內(nèi)，每噸鋼水加硅鈣塊1～4kg；III.鋼包在底吹氬站先底吹氬氣強(qiáng)攪拌，溫度與成份攪拌均勻后，進(jìn)行弱攪拌，弱攪拌底吹氬氣流量為10～80Nl/min，底吹弱攪拌時(shí)間為5～15min。文檔編號(hào)C21C7/068GK101660022SQ200910075410公開日2010年3月3日申請(qǐng)日期2009年9月12日優(yōu)先權(quán)日2009年9月12日發(fā)明者焱夏,張繼猛,李志斌,王貴平,范光偉申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司