本發(fā)明涉及煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高鋁超低鈦鋼水的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

目前，高級別精品鋼對于鋼中的鈦含量要求很高，如，無取向電工鋼一般要求0.1%≤w[Al]≤0.3%、w[Ti]≤0.0015%，冶煉過程中，極少量的 Ti、O、N 元素便能結(jié)合，形成微細(xì)夾雜物 TiOx 和 TiN 等。這些夾雜物會顯著降低鋼質(zhì)純凈度，抑制熱處理過程中帶鋼的晶粒成長，從而大幅降低成品帶鋼的各類磁性。鋼水中的 Ti 主要來源于鐵水、爐渣，在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，由于 Ti 具有很強的還原性，因此氧化性氛圍中，鋼水中的 Ti 幾乎全部被氧化并形成 TiOx 進(jìn)入爐渣；真空循環(huán)脫氣法精煉過程中，隨著脫氧、合金化的進(jìn)行，鋼液氧化性不斷降低，爐渣 Al₂O₃ 含量不斷升高，這些都不利于提高渣-鋼間 Ti 的分配比，也就不利于降低鋼中的 Ti 含量，此時，爐渣中的 TiOx 開始被還原，再次形成 Ti 進(jìn)入鋼中。

中國專利申請?zhí)朇N 201210020927.2公開了一種利用脫磷站進(jìn)行鐵水脫鈦的工藝,改專利申請利用已有的鐵水脫磷站的供輔系統(tǒng)、動力系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、稱量系統(tǒng)、操控系統(tǒng)，進(jìn)行脫鈦操作；脫鈦劑采用氧化鐵皮，鐵水溫度控制在1300℃到1400℃區(qū)間；配置頂吹氧槍，調(diào)整吹氧量，控制鐵水的溫度不降低。

現(xiàn)有技術(shù)中缺乏高鋁超低鈦鋼水的冶煉方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種高鋁超低鈦鋼水的生產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉和RH真空循環(huán)脫氣法精煉后所生產(chǎn)鋼水化學(xué)成分中0.2%≤w[Al]≤0.3%、w[Ti]≤0.0015%難以實現(xiàn)的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種高鋁超低鈦鋼水的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：

a、采用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，投入金屬主料的原料組成的質(zhì)量百分比為，鐵水86%～92%，余量為非IF鋼類等含鈦廢鋼，鐵水化學(xué)成分中w[S]≤0.0015%，0.1%≤w[Al]≤0.3%、w[Ti]≤0.05%，輕型廢鋼化學(xué)成分中0.1%≤w[Al]≤0.3%、w[Ti]≤0.04%、w[S]≤0.0060%；冶煉全程底吹氬氣，氬氣流量為0.03～0.08Nm³/（min·t）；

b、轉(zhuǎn)爐冶煉過程中造渣輔料的控制，轉(zhuǎn)爐造渣輔料為生石灰、輕燒鎂球和鐵礦石；其中，生石灰中w[S]≤0.020%、輕燒鎂球中w[S]≤0.035%、鐵礦石中w[S]≤0.018%；在轉(zhuǎn)爐氧槍通氧點火時，加入轉(zhuǎn)爐造渣輔料進(jìn)行造渣，生石灰的噸鋼加入量為20～40kg，為生石灰總加入量的1/2～2/3，加入全部的輕燒鎂球，為噸鋼8～15kg，鐵礦石的噸鋼加入量為0～30kg，為鐵礦石總加入量的60%～80%；前期吹煉過程中，生石灰的噸鋼加入量為10～20kg，為生石灰總加入量的1/3～1/2；控制轉(zhuǎn)爐終點渣二元堿度（w(CaO)/w(SiO₂)）為3.5～4.5；爐渣中MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.0%～11.0%；

c、轉(zhuǎn)爐冶煉過程中供氧量的控制，轉(zhuǎn)爐吹煉前期，占冶煉爐次總供氧量質(zhì)量百分比的27%～33%,供氧強度為2.7～3.3Nm³/（min·t），轉(zhuǎn)爐吹煉前期的槍位控制為基準(zhǔn)槍位；轉(zhuǎn)爐吹煉中期，占冶煉爐次總供氧量質(zhì)量百分比的48%～56%，供氧強度控制為3.2～3.6Nm³/（min·t），轉(zhuǎn)爐吹煉中期的槍位控制為高槍位→基準(zhǔn)槍位，先采用高槍位，加強化渣，并加入鐵礦石，鐵礦石的噸鋼加入量為0～20kg，鐵礦石加入量為總礦石用量的20%～40%，控制吹氧量為總供氧量質(zhì)量百分比的42%～46%，再采用基準(zhǔn)槍位，控制吹氧量為總供氧量質(zhì)量百分比的6%～10%；轉(zhuǎn)爐吹煉后期，占冶煉爐次總供氧量質(zhì)量百分比的14%～20%，供氧強度控制為3.1～3.7Nm³/（min·t），轉(zhuǎn)爐吹煉后期的槍位控制為基準(zhǔn)槍位→低槍位，先采用基準(zhǔn)槍位，控制吹氧量為總供氧量的10%～14%，再采用低槍位，加強攪拌，降低爐渣中FeO含量，控制吹氧量為總供氧量質(zhì)量百分比的6%～8%；

d、轉(zhuǎn)爐冶煉過程中鋼水的碳氧積值的控制，轉(zhuǎn)爐中鋼水的碳氧積值控制為0.0024～0.0030，鋼水的碳氧積水平能夠有效反映轉(zhuǎn)爐底吹的攪拌效果，鋼水的碳氧積在0.0024～0.0030時轉(zhuǎn)爐底吹效果最佳，有利于冶煉過程平穩(wěn)減少噴濺，本發(fā)明中所述的碳氧積值是指轉(zhuǎn)爐中鋼水的碳的質(zhì)量百分比含量與鋼水中溶解氧的質(zhì)量百分比含量的乘積值；

e、轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束后出鋼，出鋼過程中控制轉(zhuǎn)爐下渣、夾渣，鋼包內(nèi)渣厚≤100mm；

f、轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后，不進(jìn)行濺渣護(hù)爐，將轉(zhuǎn)爐渣全部倒出；

g、對鋼水進(jìn)行RH真空脫氣精煉，用硅鐵進(jìn)行脫氧，硅鐵加入量為3.0-20kg/t鋼，鋼水中0.1≤w[Si]≤1.3%，硅鐵加完后鋼水真空循環(huán)2～5min，后加入鋁塊調(diào)節(jié)鋼水中鋁含量，鋁塊加入量為3.5-5kg/t鋼，鋼水中0.1%≤w[Al]≤0.3%，得合格鋼水。

重復(fù)本發(fā)明步驟，開始下一爐鋼水的生產(chǎn)。

進(jìn)一步，本發(fā)明步驟a中，所述的鐵水溫度大于1300℃。

進(jìn)一步，本發(fā)明步驟b中，所述的輕燒鎂球化學(xué)成分的重量百分比為MgO 58%～70%、CaO 20%～30%、SiO₂≤5%、燒損≤10%。

本發(fā)明步驟c中，轉(zhuǎn)爐氧槍基準(zhǔn)槍位為H₀+H₀*(0.12～0.18)，高槍位控制為H₀+H₀*(0.2～0.5)，低槍位控制為：H₀+H₀*(0.05～0.10)，H₀為轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼液面高度。

進(jìn)一步，本發(fā)明步驟g中，所述的硅鐵中硅的重量百分比為75%～80%。

本發(fā)明轉(zhuǎn)爐造渣輔料中生石灰為轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水用冶金生石灰。

本發(fā)明通過限制鐵水條件，從而減少含鈦氧化物進(jìn)入轉(zhuǎn)爐內(nèi)，避免后工序下渣被還原，另一方面控制入轉(zhuǎn)爐的鈦含量，減少鈦氧化物產(chǎn)生的量；通過控制轉(zhuǎn)爐底吹流量、轉(zhuǎn)爐供氧強度，避免轉(zhuǎn)爐終點過氧化，以減少出鋼過程夾渣、下渣而帶入過多的鈦氧化產(chǎn)物；通過RH真空脫氣精煉的弱脫氧促進(jìn)鈦氧化物上浮，減少鈦氧化物的鈦還原，從而得到高鋁超低鈦鋼水。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果：

1、本發(fā)明打破了現(xiàn)有經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉和真空循環(huán)脫氣法精煉生產(chǎn)高鋁超低鈦鋼水的技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)了鋼水化學(xué)成分中0.2%≤w[Al]≤0.3%、w[Ti]≤0.0015%的鋼水的生產(chǎn)。

2、本發(fā)明方法工藝穩(wěn)定，鋼水化學(xué)成分冶煉命中率高，降低了高鋁超低鈦鋼的生產(chǎn)成本。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

如表1至表5所示的實施例，以150噸的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉牌號為50W1300的無取向電工鋼為例，其化學(xué)成分質(zhì)量百分比為：C≤0.005%，Si：0.8%～1.4%，Mn：0.1%～0.4%，P≤0.05%，S≤0.005%，Alt：0.1%～0.4%，Ti≤0.0015%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)元素，冶煉采用工藝路徑為：鐵水脫硫預(yù)處理－轉(zhuǎn)爐冶煉－吹氬站底吹氬氣－RH爐真空脫氣精煉，其中轉(zhuǎn)爐冶煉全程底吹氬氣，具體操作如下：

表1 轉(zhuǎn)爐冶煉金屬料配比與組成

表2 轉(zhuǎn)爐造渣輔料配比與組成

表3 轉(zhuǎn)爐冶煉過程中供氧強度

表4 本發(fā)明轉(zhuǎn)爐冶煉終點指標(biāo)

表5 本發(fā)明RH爐真空脫氣精煉參數(shù)

本發(fā)明實施例1～4，轉(zhuǎn)爐終點鋼水w[C]分別為0.042%、0.052%、0.034%、0.051%；轉(zhuǎn)爐終點鋼水w[Ti]分別為0.0002%、0.0003%、0.0001%、0.0002%，RH真空脫氣精煉終點鋼水w[Al]分別為0.282%、0.293%、0.282%和0.292%，w[Ti]分別為0.0005%、0.0004%、0.0004%、0.0003%,鋼水煉成率為100%，在成本上噸鋼生產(chǎn)成本相對以前平均降低0.8元，提高了高鋁超低鈦鋼水的煉成率，并降低了高鋁超低鈦鋼水的生產(chǎn)成本。