專利名稱：一種通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠a偏析的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及所有碳鋼、合金鋼等黑色金屬材料的冶煉與澆注，具體為一種通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，應(yīng)用于各種規(guī)格的圓錠、扁鋼以及各種規(guī)格的普通連鑄坯料、垂直大斷面連鑄坯料的制備。
背景技術(shù)：
鋼錠制造過(guò)程中通常存在宏觀偏析、大型非金屬夾雜物、中心縮孔疏松等鑄造缺陷，這些缺陷將嚴(yán)重影響鍛件質(zhì)量。宏觀偏析特別是A偏析(連鑄通常為V偏析，以下同)是最嚴(yán)重的缺陷，顯著影響產(chǎn)品性能，而且無(wú)法通過(guò)后續(xù)工藝消除，因此迫切需要一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的解決方法。近幾年，國(guó)內(nèi)煉鋼設(shè)備不斷升級(jí)與改進(jìn)，但隨著產(chǎn)品規(guī)格越來(lái)越大，對(duì)鍛 件質(zhì)量要求也在不斷提高，因此產(chǎn)品合格率并沒(méi)有大幅度提高，重要產(chǎn)品的合格率反而下降了，導(dǎo)致這種結(jié)果的最主要原因是鋼錠或坯料中存在A偏析。A偏析區(qū)域存在大量的夾雜物，因此解決鋼錠中的夾雜物缺陷意義重大。對(duì)于某些鋼種(例如轉(zhuǎn)子用鋼)，A偏析中的Al2O3加MnS夾雜物將嚴(yán)重影響材料力學(xué)性能，成為裂紋源，因此減輕鋼錠中的A偏析將有助于提高鍛件質(zhì)量。鋼錠A偏析區(qū)富集C、S、P、氧化物、硫化物以及氣體等，鋼錠鍛造后進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量檢測(cè)時(shí)，A偏析區(qū)往往成為缺陷區(qū)域，難以達(dá)到檢測(cè)要求，從而增加了鍛件的報(bào)廢率，給生產(chǎn)鋼錠、坯料的企業(yè)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。按照國(guó)際現(xiàn)有理論，解決鋼錠中A偏析的方法一般為加入外來(lái)冷卻物質(zhì)、外場(chǎng)處理或通過(guò)加強(qiáng)鋼錠的外部冷卻，實(shí)現(xiàn)鋼錠或坯料的快速凝固，以達(dá)到減輕A偏析目的。但這些方法操作難度大，在大型鋼錠或坯料制備過(guò)程難以實(shí)施。另外，這些方法在操作過(guò)程中可能帶入外來(lái)大型夾雜物，直接能引起鋼錠報(bào)廢。因此，針對(duì)大型鋼錠或者大斷面連鑄坯料，必須突破技術(shù)瓶頸，采用新技術(shù)解決A偏析問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院金屬研究所通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬、X射線實(shí)時(shí)觀察和實(shí)物解剖等可視化方法，發(fā)現(xiàn)A偏析的起源是夾雜物，主要為Al2O3加MnS，枝晶間流體緩慢流動(dòng)將促進(jìn)A偏析形成，但不是A偏析的根源。因此，通過(guò)鋼水純凈化可以抑制A偏析。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，解決鋼錠制造過(guò)程中最主要宏觀偏析缺陷問(wèn)題，同時(shí)對(duì)控制黑色合金材料的夾雜物含量、分布、尺寸，減少金屬液中的氣體含量都具有很好的效果，最終顯著減少直至消除鋼錠中A偏析缺陷。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，包括以下步驟I)電爐出鋼時(shí)，要求P彡O. 005wt%，嚴(yán)禁冶煉鋼渣進(jìn)入鋼包內(nèi)；同時(shí)，有害元素總含量< IOOppm ;鋼水出爐過(guò)程中，添加氧化鈣3-15kg/t鋼水，同時(shí)添加鋁< O. 5kg/t鋼水，防止金屬液沸騰；2)金屬液預(yù)脫氧采用真空碳脫氧工藝，避免采用常規(guī)的鋁脫氧劑，減少夾雜物，特別是氧化物夾雜的數(shù)量；3)利用LF爐精煉渣脫硫技術(shù)進(jìn)行深脫硫，去除夾雜物，控制氧含量，要求S 彡 O.005wt% ；4)再通過(guò)VD真空脫氣爐進(jìn)行高真空脫氣、尤其是脫氧去除夾雜，實(shí)現(xiàn)金屬液冶煉純凈化，全氧含量< 15ppm,理想值< IOppm ;燒注過(guò)程采用惰性氣體保護(hù),或者在真空條件下澆注，進(jìn)--步脫氧或者不增氧。所述步驟I)中，電爐出鋼前應(yīng)保證P彡O. 005wt%,同時(shí)保證在10-20min內(nèi)沒(méi)有P升高的現(xiàn)象，同時(shí)噴碳粉O. l-2kg/t鋼水進(jìn)行微脫氧。所述步驟I)中，有害元素為As、Sn、Sb、Bi、Pb。所述步驟I)中，鋼水出爐過(guò)程中，添加鋁小于O. 5kg/t鋼水，或不添加鋁。
所述步驟I)中，鋼水出鋼時(shí)采用偏心底出鋼，或者倒換底漏包的方式進(jìn)行，防止鋼洛進(jìn)入精煉鋼包。所述步驟I)中，鋼水出爐時(shí)添加的氧化鈣與鋁材料干燥，分2-10次進(jìn)行添加。所述步驟2)中，預(yù)脫氧采用真空碳脫氧的工藝為將出鋼后形成的鋼渣全部去除后，按每噸鋼水計(jì)，添加白灰Ca05-15kg/t鋼水，C粉l-4kg/t鋼水，螢石O. 5_5kg/t鋼水，造新洛。所述步驟2)中，真空碳脫氧前鋼包溫度控制在1610-1650°C ;其中，真空度達(dá)到O. 25-5乇，并且保持10-30min，真空保持過(guò)程中鋼包氬氣流量調(diào)整到30_100L/min。所述步驟3)中，進(jìn)行預(yù)脫氧以后，利用LF精煉爐進(jìn)行深脫硫工藝；其中，渣的化學(xué)成分與重量比例為 CaO :50-70%, SiO2 :6_10%，CaF2 :10-30%, Al2O3 :1_3%，Mg0〈6%，(FeO+MnO)〈O. 9%, Fe余量；出鋼前保證鋼渣中(FeO+MnO)總含量小于O. 9%的時(shí)間保持在30min以上，同時(shí)要求S ( O. 005wt% ;若冶煉過(guò)程達(dá)不到上述要求，則進(jìn)行第二次真空碳脫氧。所述步驟4)中，將經(jīng)過(guò)LF爐精煉之后的金屬液進(jìn)入VD真空脫氣爐內(nèi)冶煉，VD真空脫氣爐的真空度為O. 25-2乇，真空下利用40-100L/min的流量，從鋼包底部吹氬氣進(jìn)行攪拌，凈化金屬液，處理時(shí)間為20-40min ;在澆注過(guò)程中，對(duì)于重量在30噸以上的特大型鋼錠，采用真空澆注方式，達(dá)到進(jìn)一步脫氧和脫氣的目的；對(duì)于常壓澆注，采用惰性氣體進(jìn)行封閉保護(hù)，防止增氧。本發(fā)明具有如下有益效果I.本發(fā)明通過(guò)對(duì)金屬液進(jìn)行純凈化控制，減少金屬液中的夾雜和有害元素，同時(shí)降低了金屬液中的硫含量、磷含量與氧含量，采用真空碳脫氧方法在真空下用碳進(jìn)行脫氧，少鋁或者無(wú)鋁脫氧，避免了氧化產(chǎn)物，從而抑制或消除A偏析。這是提高鋼錠質(zhì)量的一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的操作方法。2.本發(fā)明通過(guò)嚴(yán)格控制金屬液的冶煉過(guò)程，防止冶煉鋼渣進(jìn)入精煉包而避免了精煉過(guò)程的回磷現(xiàn)象，防止磷含量的上升。通過(guò)本發(fā)明的精煉渣能夠?qū)崿F(xiàn)深脫硫工藝，將硫的含量控制在O. 005% (wt%，下同)以下，并且有利于降低冶煉時(shí)間。通過(guò)本發(fā)明的真空脫氣爐(VD)冶煉工藝有利于降低金屬液中的氣體含量。通過(guò)上述技術(shù)的運(yùn)用提高了金屬液的純凈度，消除或抑制A偏析。與其它控制A偏析的方法相比，此方法實(shí)際操作性更強(qiáng)，是一種創(chuàng)新方法，對(duì)大斷面鋼錠和連鑄坯具有特殊意義。3.本發(fā)明適用于所有噸位鋼錠，連鑄坯料的制備，對(duì)大斷面、大噸位鋼錠和坯料尤其有效。本發(fā)明運(yùn)用范圍廣，顯著提高鋼錠以及坯料的內(nèi)部質(zhì)量?？傊?，通過(guò)本發(fā)明中的純凈化冶煉和澆注控制技術(shù)，減少金屬液中的夾雜物以及氣體含量，提高鋼水純凈度，實(shí)現(xiàn)減輕或消除A偏析的目的，適用于所有碳鋼、合金鋼等黑色金屬材料的冶煉，以及各種規(guī)格的圓錠、方錠以及各種規(guī)格的連鑄坯料、垂直大斷面連鑄坯料的制備。


圖I為500kg材質(zhì)為45#鋼錠低倍檢驗(yàn)結(jié)果。圖2為60噸材質(zhì)為12Cr2Mol鋼錠低倍檢驗(yàn)結(jié)果。圖3為45噸材質(zhì)為12Cr2Mol鋼錠低倍檢驗(yàn)結(jié)果。
圖4為100噸材質(zhì)為30Cr2Ni4鋼錠低倍檢驗(yàn)結(jié)果。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析缺陷，開(kāi)發(fā)純凈化冶煉控制技術(shù)，減少了金屬液中的夾雜物，特別是氧化物，可有效解決鋼錠、連鑄坯料中的A偏析問(wèn)題，提高坯料的內(nèi)部質(zhì)量，該方法主要包括I)電爐出鋼時(shí)要求P彡O. 005wt%，避免鋼渣進(jìn)入鋼包內(nèi)。同時(shí)，對(duì)As、Sn、Sb、Bi、
Pb等有害元素進(jìn)行控制，其總含量< lOOppm，每種有害元素含量< O. 006wt%。2)金屬液預(yù)脫氧采用真空碳脫氧工藝，避免采用常規(guī)的鋁脫氧劑，減少夾雜物數(shù)量。3)利用LF (精煉爐)進(jìn)行深脫硫，去除夾雜物，控制氧含量，要求S < O. 005wt%。4)再通過(guò)VD (真空脫氣爐)高真空進(jìn)行脫氧、脫氣、去除夾雜，實(shí)現(xiàn)金屬液純凈化控制，使全氧含量< 15ppm,理想值< lOppm。實(shí)施例I澆注500kg砂型鋼錠，材料為45#，采用真空電爐熔煉，電爐出鋼前P=O. 003wt%,同時(shí)15min內(nèi)沒(méi)有P含量升高的現(xiàn)象，添加O. 5kg/t (千克/噸)鋼水的碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧。As、Sn,Sb,Bi,Pb等有害元素總含量為80ppm，每種元素含量均彡O. 005wt%。鋼水出爐時(shí)，添加氧化鈣12kg/t鋼水。鋼水出爐時(shí)添加的氧化鈣要求干燥，分4次進(jìn)行添加。形成鋼渣后，進(jìn)行扒渣。將出鋼后形成的鋼渣全部去除，按每噸鋼水計(jì)，添加白灰(CaO) 10kg/t鋼水，C粉2kg/t鋼水，螢石I. 5kg/t鋼水，造新渣。鋼包溫度控制在1610°C進(jìn)行真空碳脫氧工藝。其中，真空度達(dá)到O. 25乇，保持15min，真空保持過(guò)程中鋼包氬氣流量調(diào)整到30L/min (升/分鐘)。進(jìn)行預(yù)脫氧以后，利用LF進(jìn)行深脫硫工藝，其中渣的化學(xué)成分與重量含量為CaO 55%, SiO2 :8%，CaF2 :15%，Al2O3 1%, MgO :4%，(FeO+MnO) :0. 6%, Fe 余量；出鋼前鋼渣在 30min時(shí)(FeO+MnO)總含量為0. 7%，硫的含量為0. 005wt%。將經(jīng)過(guò)LF精煉之后的金屬液進(jìn)入VD真空脫氣爐內(nèi)冶煉，VD的真空度為0. 5乇，真空下利用70L/min的流量底吹氬氣進(jìn)行攪拌，凈化金屬液，處理時(shí)間為25min。真空澆注后，通過(guò)鋼錠解剖結(jié)果可知，鋼錠內(nèi)部不存在A偏析，鋼錠全氧量平均為8ppm,如圖I所示。實(shí)施例2澆注60t鋼錠，材料為12Cr2Mol，采用偏心底電爐出鋼，避免鋼渣進(jìn)入鋼包，電爐出鋼前P=O. 003wt%,同時(shí)15min內(nèi)沒(méi)有P含量升高的現(xiàn)象，噴O. 5kg/t鋼水的碳粉進(jìn)行預(yù)脫氧。As、Sn、Sb、Bi、Pb等有害元素總含量為80ppm，每種元素含量均彡O. 005wt%。鋼水出爐過(guò)程中，添加氧化鈣10kg/t鋼水，鋁O. 2kg/t鋼水。鋼水出爐時(shí)添加的氧化鈣與鋁材料要求干燥，分3次進(jìn)行添加。形成鋼渣后，進(jìn)行扒渣。將出鋼后形成的鋼渣全部去除，按每噸鋼水計(jì)，添加白灰(Ca0)10kg/t鋼水,C粉lkg/t鋼水,螢石lkg/t鋼水,造新洛。鋼包溫度控制在1620°C進(jìn)行真空碳脫氧工藝。其中，真空度達(dá)到I乇，保持20min，真空保持過(guò)程中鋼包氬氣流量調(diào)整到50L/min。進(jìn)行預(yù)脫氧以后，利用LF進(jìn)行深脫硫工藝，其中渣的化學(xué)成分與重量含量為 CaO 50%, SiO2 :7%，CaF2 :15%，Al2O3 :2%，MgO :4%，(FeO+MnO) :0. 7%，F(xiàn)e 余量；出鋼前鋼渣在30min時(shí)(FeO+MnO)總含量為0. 7%，硫的含量為0. 004wt%。將經(jīng)過(guò)LF精煉之后的金屬液進(jìn)入VD真空脫氣爐內(nèi)冶煉，VD的真空度為I乇，真空下利用70L/min的流量底吹氬氣進(jìn)行攪拌，凈化金屬液，處理時(shí)間為25min。真空澆注后，通過(guò)鋼錠解剖結(jié)果可知，鋼錠內(nèi)部不存在A偏析,鋼錠全氧量平均為IOppm,如圖2所示。實(shí)施例3
澆注45t鋼錠，材料為12Cr2Mol，采用偏心底電爐出鋼，避免鋼渣進(jìn)入鋼包，電爐出鋼前P的含量為0. 004wt%,同時(shí)Ilmin內(nèi)沒(méi)有P含量升高的現(xiàn)象，噴碳粉0. 8kg/t鋼水進(jìn)行預(yù)脫氧。As、Sn、Sb、Bi、Pb等有害元素總含量為70ppm,每種元素含量均;^ 0. 004wt%。鋼水出爐過(guò)程中，添加氧化鈣12kg/t鋼水，鋁0. 3kg/t鋼水。鋼水出爐時(shí)添加的氧化鈣與鋁材料要求干燥，分4次進(jìn)行添加。形成鋼渣后，進(jìn)行扒渣。將出鋼后形成的鋼渣全部去除，按每噸鋼水計(jì)，添加白灰(CaO) 9kg/t鋼水，C粉2kg/t鋼水，螢石2kg/t鋼水，造新渣。鋼包溫度控制在1640°C進(jìn)行真空碳脫氧工藝。其中，真空度達(dá)到I. 5乇，保持23min，真空保持過(guò)程中鋼包氬氣流量調(diào)整到60L/min。進(jìn)行預(yù)脫氧以后，利用LF進(jìn)行深脫硫工藝，其中渣的化學(xué)成分與重量含量為 CaO 55%, SiO2 :9%，CaF2 :20%，Al2O3 :2%，MgO 5%, (FeO+MnO)0. 8%, Fe余量；出鋼前鋼渣在35min時(shí)(FeO+MnO)總含量為0. 8%，硫的含量為0. 005wt%。將經(jīng)過(guò)LF精煉之后的金屬液進(jìn)入VD真空脫氣爐內(nèi)冶煉，VD的真空度為0. 5乇，真空下利用70L/min的流量底吹氬氣進(jìn)行攪拌，凈化金屬液，處理時(shí)間為20min。通過(guò)鋼錠解剖結(jié)果可知，鋼錠內(nèi)部不存在A偏析，鋼錠全氧量平均為9ppm，如圖3所示。實(shí)施例4澆注IOOt鋼錠，材料為30Cr2Ni4，采用偏心底電爐出鋼，避免鋼渣進(jìn)入鋼包，電爐出鋼前P的含量為0. 005wt%,同時(shí)15min內(nèi)沒(méi)有P含量升高的現(xiàn)象，碳粉噴3kg/t鋼水進(jìn)行預(yù)脫氧。As、Sn、Sb、Bi、Pb等有害元素總含量60ppm，每種元素含量均< 0. 005wt%。鋼水出爐過(guò)程中，添加氧化鈣15kg/t鋼水，鋁0. 25kg/t鋼水。鋼水出爐時(shí)添加的氧化鈣與鋁材料要求干燥，共分4次進(jìn)行添加。形成鋼渣后20min后進(jìn)行扒渣。將出鋼后形成的鋼渣全部去除，按每噸鋼水計(jì)，添加白灰(CaO) 12kg/t鋼水，C粉lkg/t鋼水,螢石4kg/t鋼水,造新渣。鋼包溫度控制在1630°C進(jìn)行真空碳脫氧工藝。其中，真空度達(dá)到I乇，保持25min，真空保持過(guò)程中鋼包氬氣流量調(diào)整到80L/min。進(jìn)行預(yù)脫氧以后，利用LF進(jìn)行深脫硫工藝，其中渣的化學(xué)成分與重量含量為 CaO 60%, SiO2 :7%，CaF2 20%, Al2O3 :2%，MgO :4%，(FeO+MnO)0. 7%，F(xiàn)e余量；出鋼前鋼渣在30min時(shí)(FeO+MnO)總含量為0. 7%，硫的含量0. 003wt%。將經(jīng)過(guò)LF精煉之后的金屬液進(jìn)入VD真空脫氣爐內(nèi)冶煉，VD的真空度為0. 5乇，真空下利用80L/min的流量底吹氬氣進(jìn)行攪拌，凈化金屬液，處理時(shí)間為25min。通過(guò)鋼錠解剖結(jié)果可知，鋼錠內(nèi)部不存在A偏析，鋼錠全氧量平均為lOppm，如圖4所示。本發(fā)明工作過(guò)程及結(jié)果本發(fā)明通過(guò)對(duì)金屬液的純凈化控制，減少金屬液中的夾雜與氣體含量，特別是氧化物含量。通過(guò)控制措施防止冶煉鋼渣進(jìn)入精煉包，避免了精煉過(guò)程的回磷現(xiàn)象，防止磷含量的上升。采用真空碳脫氧的方式避免了脫氧產(chǎn)物，減少了夾雜物含量，通過(guò)本發(fā)明的精煉渣能夠?qū)崿F(xiàn)深脫硫工藝，將硫的含量控制在O. 005wt%以下，并且有利于降低冶煉時(shí)間。通過(guò)本發(fā)明的VD冶煉工藝有利于降低氣體含量。通過(guò)上述技術(shù)的運(yùn)用提高了金屬液的純凈度，消除或抑制A偏析。實(shí)施例的結(jié)果表明，與其它控制A偏析的方法相比，此方法在大型件中實(shí)際操作性更強(qiáng)。通過(guò)控氧純凈化冶煉技術(shù)，減少了金屬液中的夾雜物，特別是氧化物含量，可有效 抑制或消除鋼錠、連鑄坯料中的A偏析缺陷，提高坯料的內(nèi)部質(zhì)量，是提高鋼錠或者坯料質(zhì)量的一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的操作方法。本發(fā)明為大斷面、大噸位鋼錠和大斷面連鑄坯料A偏析控制提供了新途徑，突破了 A偏析控制的技術(shù)瓶頸，也有利于凝固偏析理論的發(fā)展。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)電爐出鋼時(shí)，要求PS0. 005wt%，嚴(yán)禁冶煉鋼渣進(jìn)入鋼包內(nèi)；同時(shí)，有害元素總含量(IOOppm ;鋼水出爐過(guò)程中，添加氧化鈣3-15kg/t鋼水，同時(shí)添加鋁< 0. 5kg/t鋼水，防止金屬液沸騰； 2)金屬液預(yù)脫氧采用真空碳脫氧工藝，避免采用常規(guī)的鋁脫氧劑，減少夾雜物，特別是氧化物夾雜的數(shù)量； 3)利用LF爐精煉渣脫硫技術(shù)進(jìn)行深脫硫，去除夾雜物，控制氧含量，要求S 彡 0.005wt% ； 4)再通過(guò)VD真空脫氣爐進(jìn)行高真空脫氣、尤其是脫氧去除夾雜，實(shí)現(xiàn)金屬液冶煉純凈化，全氧含量< 15ppm,理想值< IOppm ;燒注過(guò)程采用惰性氣體保護(hù),或者在真空條件下燒注，進(jìn)一一步脫氧或者不增氧。
2.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟I)中，電爐出鋼前應(yīng)保證P彡0. 005wt%,同時(shí)保證在10-20min內(nèi)沒(méi)有P升高的現(xiàn)象，同時(shí)噴碳粉0. l-2kg/t鋼水進(jìn)行微脫氧。
3.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟I)中，有害元素為As、Sn、Sb、Bi、Pb。
4.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟I)中，鋼水出爐過(guò)程中，添加鋁小于0. 5kg/t鋼水，或不添加鋁。
5.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟I)中，鋼水出鋼時(shí)采用偏心底出鋼，或者倒換底漏包的方式進(jìn)行，防止鋼渣進(jìn)入精煉鋼包。
6.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟I)中，鋼水出爐時(shí)添加的氧化鈣與鋁材料干燥，分2-10次進(jìn)行添加。
7.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟2)中，預(yù)脫氧采用真空碳脫氧的工藝為將出鋼后形成的鋼渣全部去除后，按每噸鋼水計(jì)，添加白灰Ca05-15kg/t鋼水，C粉l-4kg/t鋼水，螢石0. 5_5kg/t鋼水，造新渣。
8.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟2)中，真空碳脫氧前鋼包溫度控制在1610-1650°C ;其中，真空度達(dá)到0. 25-5乇，并且保持10-30min，真空保持過(guò)程中鋼包氬氣流量調(diào)整到30_100L/min。
9.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟3)中，進(jìn)行預(yù)脫氧以后，利用LF精煉爐進(jìn)行深脫硫工藝；其中，渣的化學(xué)成分與重量比例為 CaO :50-70%, SiO2 :6_10%，CaF2 :10-30%，Al2O3 :1_3%，Mg0<6%, (FeO+MnO)〈O. 9%, Fe余量；出鋼前保證鋼洛中(FeO+MnO)總含量小于0. 9%的時(shí)間保持在30min以上，同時(shí)要求S ( 0. 005wt% ;若冶煉過(guò)程達(dá)不到上述要求，則進(jìn)行第二次真空碳脫氧。
10.按照權(quán)利要求I所述的通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，其特征在于，所述步驟4)中，將經(jīng)過(guò)LF爐精煉之后的金屬液進(jìn)入VD真空脫氣爐內(nèi)冶煉，VD真空脫氣爐的真空度為0. 25-2乇，真空下利用40-100L/min的流量，從鋼包底部吹氬氣進(jìn)行攪拌，凈化金屬液，處理時(shí)間為20-40min ;在澆注過(guò)程中，對(duì)于重量在30噸以上的特大型鋼錠，采用真空澆注方式，達(dá)到進(jìn)一步脫氧和脫氣的目的；對(duì)于常壓澆注，采用惰性氣體進(jìn)行封閉保護(hù)，防止增氧。
全文摘要
本發(fā)明涉及所有碳鋼、合金鋼等黑色金屬材料的冶煉與澆注，具體為一種通過(guò)鋼水純凈化控制鋼錠A偏析的方法，應(yīng)用于各種規(guī)格的圓錠、扁鋼以及各種規(guī)格的普通連鑄坯料、垂直大斷面連鑄坯料的制備。電爐出鋼時(shí)要求P含量≤0.005wt％，避免鋼渣進(jìn)入鋼包內(nèi)。金屬液預(yù)脫氧采用真空碳脫氧工藝，少用或避免采用常規(guī)的鋁脫氧劑，減少夾雜物數(shù)量。利用LF進(jìn)行深脫硫、去除夾雜物、控制氧含量，要求硫的含量≤0.005wt％。再通過(guò)高真空進(jìn)行脫氧、脫氣去除夾雜，實(shí)現(xiàn)金屬液純凈化控制，最后使全氧含量≤15ppm，理想值≤10ppm。本發(fā)明通過(guò)純凈化冶煉和澆注控制技術(shù)，減少金屬液中的夾雜物，特別是氧化物含量可有效減少，直至消除鋼錠、連鑄坯料中A偏析問(wèn)題，顯著提高鋼錠的內(nèi)部質(zhì)量。
文檔編號(hào)C21C7/00GK102808062SQ20121025178
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月19日
發(fā)明者李殿中, 傅排先, 劉宏偉, 夏立軍, 李依依 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所