一种稳定提高钢中硼收得率的方法技术

本发明专利技术公开了一种稳定提高钢中硼收得率的方法，涉及钢水合金化技术领域。该稳定提高钢中硼收得率的方法，包括如下步骤：S1、在钢水到达RH之前进行白渣处理；S2、在钢水到达RH后，进行真空处理。该稳定提高钢中硼收得率的方法，充分利用了RH真空后期，钢水中[N]含量较低，钢水离浇铸处理时间短的优势，工艺操作简单。铝粒加入后，迅速与钢水中的残余[O]反应，再加入硼铁后，钢水中的[N]、[O]都处于一个很低的水平，此时加入硼铁后，绝大部分都成为[B]，避免了钛铁等固氮合金的使用。并且加入时机为RH真空后期，钢水的真空处理时间较短，钢中[B]的氧化也更少。因此，此种方法可以稳定提高硼的收得率到95％以上，具有可观的经济效益。

A method of steadily increasing boron yield in steel

【技术实现步骤摘要】
一种稳定提高钢中硼收得率的方法
本专利技术涉及钢水合金化
，具体为一种稳定提高钢中硼收得率的方法。
技术介绍
钢中加入微量硼合金化，可以显著提高钢的淬透性，替代一部分Cr、Ni等贵重合金的使用。但硼的化学性质非常活泼，导致其在钢中收得率较低，造成较大的资源浪费和对钢水的二次污染。传统的硼合金化工艺，通常采用在LF炉进行铝脱氧后，加钛铁等固氮合金，再利用硼铁进行合金化，硼的收得率在70％左右，且收得率很不稳定。为了提高钢中硼元素的收得率，中国专利技术CN201110077857.X通过钢包长水口钻孔的方式以惰性气体氩气为载体将含硼粉剂喷入钢水中，钢中硼的收得率可以达到70～90％。但其在钢包长水口开孔会导致钢水二次氧化严重，影响钢水质量；并且其对原料要求很高，要求含硼粉剂的粒度在500-50μm，增加了原料制备成本。中国专利技术CN107586917A采用在真空处理前进行喂铝线，加钛铁固氮，再加其他合金调成分后进行硼合金化，合金化完毕开始真空处理，其硼收得率可达80％以上。该方法在真空处理前进行硼合金化，钢水中[N]含量较高，因此，需要加入钛铁进行固氮处理，导致成本的增加，并且会导致钢水含Ti，对大部分高品质钢种不可使用，如轴承钢、硅钢等。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种稳定提高钢中硼收得率的方法，解决了传统的硼合金化工艺，通常采用在LF炉进行铝脱氧后，加钛铁等固氮合金，再利用硼铁进行合金化，硼的收得率在70％左右，且收得率很不稳定；中国专利技术CN201110077857.X通过钢包长水口钻孔的方式以惰性气体氩气为载体将含硼粉剂喷入钢水中，钢中硼的收得率可以达到70～90％。但其在钢包长水口开孔会导致钢水二次氧化严重，影响钢水质量；并且其对原料要求很高，要求含硼粉剂的粒度在500-50μm，增加了原料制备成本；中国专利技术CN107586917A采用在真空处理前进行喂铝线，加钛铁固氮，再加其他合金调成分后进行硼合金化，合金化完毕开始真空处理，其硼收得率可达80％以上。该方法在真空处理前进行硼合金化，钢水中[N]含量较高，因此，需要加入钛铁进行固氮处理，导致成本的增加，并且会导致钢水含Ti，对大部分高品质钢种不可使用的问题。(二)技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种稳定提高钢中硼收得率的方法，包括如下步骤：S1、在钢水到达RH之前进行白渣处理；S2、在钢水到达RH后，进行真空处理，在真空处理过程中向钢水加入工业级铝粒；S3、加入工业级硼铁进行合金化；S4、合金化后继续进行真空处理，均匀成分后破空。优选的，在步骤S1中，需要满足钢中[O]≤30ppm。优选的，在步骤S2中，加入铝粒的时间为钢水真空处理8-20min时。优选的，在步骤S3中，加入硼铁的时间与加入铝粒的时间间隔应不小于5min。优选的，在步骤S4中，硼铁加入后的真空处理时间应在2-4min。优选的，在步骤S2中，工业级铝粒的纯度不小于95％，粒度范围为：5-25mm。优选的，在步骤S3中，工业级硼铁的纯度为5-30％，粒度范围为：5-50mm。(三)有益效果本专利技术提供了一种稳定提高钢中硼收得率的方法。具备以下有益效果：该稳定提高钢中硼收得率的方法，通过调整铝和硼铁的加入时机，稳定提高钢中硼收得率在95％以上，从而有效减少硼铁使用量，精确控制钢中硼含量。同时本专利技术还解决了以下几个方面的问题：(1).钢包长水口开孔造成的钢水二次氧化问题；(2).使用含硼粉剂对原材料和工艺要求较高的问题；(3).使用钛铁等固氮合金造成的成本增加、污染钢水等问题。本专利技术充分利用了RH真空后期，钢水中[N]含量较低，钢水离浇铸处理时间短的优势，工艺操作简单。铝粒加入后，迅速与钢水中的残余[O]反应，再加入硼铁后，钢水中的[N]、[O]都处于一个很低的水平，此时加入硼铁后，绝大部分都成为[B]，避免了钛铁等固氮合金的使用。并且加入时机为RH真空后期，钢水的真空处理时间较短，钢中[B]的氧化也更少。因此，此种方法可以稳定提高硼的收得率到95％以上，具有可观的经济效益。附图说明图1为试验结果示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，本专利技术提供一种技术方案：一种稳定提高钢中硼收得率的方法，包括如下步骤：S1、在钢水到达RH之前进行白渣处理，其中需要满足钢中[O]≤30ppm；S2、在钢水到达RH后，进行真空处理，在真空处理过程中向钢水加入工业级铝粒，加入铝粒的时间为钢水真空处理8-20min时，工业级铝粒的纯度不小于95％，粒度范围为：5-25mm；S3、加入工业级硼铁进行合金化，加入硼铁的时间与加入铝粒的时间间隔应不小于5min，工业级硼铁的纯度为5-30％，粒度范围为：5-50mm；S4、合金化后继续进行真空处理，硼铁加入后的真空处理时间应在2-4min，均匀成分后破空。120吨RH炉，进行三炉工业试验，在RH炉真空处理过程中按照权利要求书所述内容先加适量铝粒，5min后，加入硼铁合金化，然后正常真空处理3min，破空，其试验具体结果如图1所示，其中铝粒的纯度为96％，粒度范围在：7-15mm；粒度硼铁的纯度为20％，粒度范围在：5-20mm。综上所述，该稳定提高钢中硼收得率的方法，通过调整铝和硼铁的加入时机，稳定提高钢中硼收得率在95％以上，从而有效减少硼铁使用量，精确控制钢中硼含量。同时本专利技术还解决了以下几个方面的问题：(1).钢包长水口开孔造成的钢水二次氧化问题；(2).使用含硼粉剂对原材料和工艺要求较高的问题；(3).使用钛铁等固氮合金造成的成本增加、污染钢水等问题。本专利技术充分利用了RH真空后期，钢水中[N]含量较低，钢水离浇铸处理时间短的优势，工艺操作简单。铝粒加入后，迅速与钢水中的残余[O]反应，再加入硼铁后，钢水中的[N]、[O]都处于一个很低的水平，此时加入硼铁后，绝大部分都成为[B]，避免了钛铁等固氮合金的使用。并且加入时机为RH真空后期，钢水的真空处理时间较短，钢中[B]的氧化也更少。因此，此种方法可以稳定提高硼的收得率到95％以上，具有可观的经济效益。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。尽管已经示出和描述了本专利技术的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本专利技术的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本专利技术的范围由所附权利要求及其等同物限定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稳定提高钢中硼收得率的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、在钢水到达RH之前进行白渣处理；S2、在钢水到达RH后，进行真空处理，在真空处理过程中向钢水加入工业级铝粒；S3、加入工业级硼铁进行合金化；S4、合金化后继续进行真空处理，均匀成分后破空。

【技术特征摘要】
1.一种稳定提高钢中硼收得率的方法，其特征在于：包括如下步骤：S1、在钢水到达RH之前进行白渣处理；S2、在钢水到达RH后，进行真空处理，在真空处理过程中向钢水加入工业级铝粒；S3、加入工业级硼铁进行合金化；S4、合金化后继续进行真空处理，均匀成分后破空。2.根据权利要求1所述的一种稳定提高钢中硼收得率的方法，其特征在于：在步骤S1中，需要满足钢中[O]≤30ppm。3.根据权利要求1所述的一种稳定提高钢中硼收得率的方法，其特征在于：在步骤S2中，加入铝粒的时间为钢水真空处理8-20min时。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑福舟，沈昶，陆强，郭俊波，李想，梁健，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34