细小氧化物弥散钢的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种炼钢的炉外精炼技术，特别涉及一种细小氧化物弥散钢的制备方法。包括以下步骤：（ｉ）脱氧产物的去除：当钢液脱氧后，通过喷粉、喂线、射丸或球体直接喂入的方法，在ＬＦ、ＲＨ、ＶＤ或ＣＡＳ－ＯＢ工位向钢液喂入粉剂、包芯线、复合球丸或复合球体；（ｉｉ）弥散氧化物的生成：当钢液氧含量在０．０００１％～０．００８％时，向钢液中添加脱氧元素Ｔｉ、Ｚｒ、ＲＥ、Ｙ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ和Ｂａ中的任意一种。本发明专利技术对钢液中氧化物夹杂的控制更为有效和完全，可以稳定而快速的大量生产氧化物粒径小于１μｍ的细小氧化物弥散钢，从而极大的提高钢材质量降低冶炼成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种炼钢的炉外精炼技术，特别涉及一种细小氧化物弥散钢的 制备方法，属于冶金

技术介绍
众所周知，利用钢中弥散的有益夹杂物(CaO、 Ti203、 BN、 REM (O,S)、 VN、 TiN、 Zr02等)可以改善钢水质量。近年来，粒径小于2pm的夹杂物，尤 其是利用氧化物系夹杂物改善钢中弥散量的技术正在受到关注。最近一些专利 公开了为了增加氧化物的弥散量，在预脱氧时，将氧含量调整到一定范围后， 再添加强脱氧剂，这是利用一次脱氧产物的方法。例如在专利JP 2001-288509文献中，将钢水中的氧控制在20 80ppm后， 依次添加Ti、 Al和Ca进行脱氧，这是按照脱氧能力从弱到强的顺序添加的， 可以细化并增加氧化物弥散量。这种方法既可以减少钢水中氧的过饱和度，还 可以反复进行脱氧反应，起到了抑制氧化物过度生长和粗大化的作用。但是， 在专利文献提到的方法中，夹杂物的成分由反复添加的脱氧元素决定，而且氧 化物的弥散量由初期溶解于钢水中的氧决定，而且也不能促进氧化物的细化和 弥散。也就是说，这些方法没有超出传统脱氧方法的范围，也不是有效增加细 小夹杂物的弥散量的技术手段。另外也有一些专利文献报道了为了增加细小氧化物的弥散量或控制其成份 向钢水中吹氧的方法。在专利文献JP8-246026中，钢中夹杂物形态的控制方法是，添加脱氧剂后， 向镇静状态的钢水中吹氧，每吨钢水的吹氧量为lxl(T2 6xlO'2。但是在此文献 中，采用的只不过是单纯的添加氧源方法。在专利文献JP10-193046中，提到了氧气的供给方法(用固体氧离子导体，通过施加电压，将氧气加入到钢水中)、 细小氧化物生成和弥散方法以及向钢水中吹入氧化性气体，使细小氧化物弥散 的方法。这些方法都是在低氧状态下供氧的，在脱氧反应中过饱和度不高，可 以抑制粗大脱氧生成物的生成。但是，在此文献中提到的方法由于氧气供给速 度慢，在以大量生产为前提的钢铁生产工艺中，实用性差。专利文献JP2002-256330提到了向钢水中添加脱氧剂后，氧含量高的钢水比添加脱氧剂的 钢水中的氧化物更细小。但是，在此文献中，还提到了将氧含量高的钢水与添 加脱氧剂的钢水混合，采用这种方法难于大量生产钢水。因此，要改善钢水质 量，亟待解决的问题就是稳定且快速地增加弥散在钢中的氧化物粒子的弥散量， 将细小氧化物弥散钢的生产方法应用于现代化钢铁生产中。
技术实现思路
本专利技术是针对上述现有技术中存在的问题提出的，其目的是提供一种使氧 化物类夹杂物较细微且弥散分布在钢中,提高钢材质量，在炉外精炼过程中制 备细小氧化物弥散钢的工艺方法。为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的细小氧化物弥散钢的制备 方法，包括以下步骤(i )脱氧产物的去除当钢液脱氧后，通过喷粉、喂线、 射丸或球体直接喂入的方法，在LF、 RH、 VD或CAS-OB工位向钢液喂入粉剂、 包芯线、复合球丸、复合球体；(ii)弥散氧化物的生成当钢液氧含量在 0.0001% ~0.008%时，向钢液中添加脱氧元素Ti、 Zr、 RE、 Y、 Al、 Ca、 Mg或 Ba中的任意一种。所述的在LF、 RH、 VD或CAS-OB工位向钢液喂入所述的粉剂、包芯线、复合球丸、复合球体(1)粉剂在LF、 RH或CAS-OB精炼后期、在LF、 RH、 VD或CAS-OB精炼结束后或在VD精炼开始前采用喷粉工艺喷入钢液，输送气体为Ar、 C02中任意一种或二者的混合气体，输送气压控制在0.01 2.0MPa，粉剂喂入量在0.3 1.5kg/t ，粉剂输送速率在0.01 3.5kg/s。(2) 包芯线在LF、 RH或CAS-OB精炼后期、在LF、 RH、 VD或CAS-OB 精炼结束后或在VD精炼开始前采用喂线工艺喂入钢液，喂线过程停止吹氩搅 拌，喂线速度在180 350m/min，喂入量在50 800m/t，喂线后静止0.5 10min， 再进行吹氩轻处理，氩气的流量为50 280Nl/min，弱吹氩时间为0.5 5min。(3) 复合球丸在LF、RH或CAS-OB精炼后期、在LF、RH、VD或CAS-OB 精炼结束后或在VD精炼开始前采用射丸工艺射入钢液，采用氩气作为载体， 气压控制在0.1 1.0MPa。射入量为0.5 5kg/t，射入速度在0.1 3.0kg/s。(4) 复合球体在RH精炼处理后期加入，RH的真空度在66.7 500Pa, 加入位置为下料管对侧的下降管处，加入后循环1 15min,喂入量在0.3 1.5kg/t，喂入速度在0.01 2.0kg/s。所述的添加脱氧元素，需要同时对钢水进行充分的搅拌，搅拌时间在0.1 10min。所述的添加脱氧元素，需在添加后向钢水中加入氧源，搅拌0.1 10min， 氧源添加后钢水中的氧含量控制在0.008%以下。所述的向钢水中加入氧源是通过向钢液中加入氧化物FeO、 Fe203、 MnO或 Mn02;吹入用惰性气体Ar、 C02稀释氧气的气体或利用固体电解质的氧气泵中的任意一种形式实现。所述的脱氧元素RE为稀土Ce、 Nd、 La、 Gd、 Sm中的任意一种。所述的粉剂由下述原料按重量百分比制备而成低熔点预熔渣粉剂l 70%,碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物1 60%，氧化钙或氧化镁或 氧化钙与氧化镁的混合物10 98%，氟化钙0 40°/。，粘结剂0 20%。所述的粉剂由下述原料按重量百分比制备而成低熔点预熔渣粉剂10% 50%,碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物10 45%，氧化钙，氧化镁或氧化钙与氧化镁的混合物30 70%，氟化钙5 30%，粘结剂5 15%。所述的包芯线以上述粉料为线芯，以2 5 mm厚的低碳钢带为外皮制备而成0所述的复合球体由球芯和外壳构成，所述的球芯主要由低熔点预熔渣粉剂、 碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物构成，所述的外壳主要由氧化钙或 氧化镁的一种或两种的混合物构成。所述的球芯由下述原料按重量百分比制备而成低熔点预熔渣粉剂l 70%,碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物1 60%，氟化钙0 40%， 粘结剂0 20%。所述的球芯由下述原料按重量百分比制备而成低熔点预熔渣粉剂10 50%，碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物10 45%，氟化钙5 30%， 粘结剂5 15%。所述的外壳还包括0 20%的粘结剂。所述原料的粒度在lnm 3.5mm，其中氧化钙、氧化镁的活度^200ml。 所述的低熔点预熔渣粉剂由如下原料按重量百分比经制备而成CaO 10 70%， Al2O315 50%， SiO20 10%， MgO0 10%， CaF20 30%,其熔点在1100。C 1550。C。所述的粘结剂为粘土、普通水泥、膨润土、水玻璃中任意一种或两种以上 的混合物。本专利技术所述粉剂、包芯线、复合球丸或复合球体加入钢液后，首先发生分解反应，产生大量细小弥散的C02气体。反应过程本身就使粉剂、包芯线、复合球丸或复合球体周围的钢液产生小范围的激烈流动和搅拌，给氧化物夹杂的 上升提供了上浮条件和机会。另外，所产生的气体会聚合气泡上升，小气泡的 形成和上升过程，就是对钢液小范围内实施了搅拌。小气泡的形成过程就是吸 附本文档来自技高网...

【技术保护点】
细小氧化物弥散钢的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（ｉ）脱氧产物的去除：当钢液脱氧后，通过喷粉、喂线、射丸或球体直接喂入的方法，在ＬＦ、ＲＨ、ＶＤ或ＣＡＳ－ＯＢ工位向钢液喂入粉剂、包芯线、复合球丸、复合球体；（ｉｉ）弥散氧化物的生成：当 钢液氧含量在０．０００１％～０．００８％时，向钢液中添加脱氧元素Ｔｉ、Ｚｒ、ＲＥ、Ｙ、Ａｌ、Ｃａ、Ｍｇ或Ｂａ中的任意一种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐复平，王晓峰，刘万山，孟劲松，任子平，李德刚，陈本文，王仁贵，张军，王文仲，李镇，张晓军，孙群，栗红，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]