一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法技术

技术编号：40256794 阅读：12 留言：0更新日期：2024-02-02 22:48

本发明专利技术公开了一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，包括以下步骤：S1、BOF冶炼，全程吹氩，控制造渣碱度，稠渣后红包、挡渣出钢，加入脱氧剂和新渣；S2、对钢水测温、定氧，加入铝线；S3、钢包进站加入活性石灰和化渣剂，并撒入铝丸；根据渣态颜色二次造渣，加入活性石灰和化渣剂；S4、强制降碳模式，控制真空度、氧气流量和钢水氧活度并加入铝丸，脱氧后循环；S5、大方坯连铸，全程保护浇注，投入结晶器电磁搅拌，不投运末端电搅，强制冷却。本发明专利技术通过控制钢包渣的氧化性使得生产的工业纯铁大方坯不出现皮下气泡，且能够满足连续批量生产和后续热加工要求，本申请还可推广应用于其他超低碳钢的生产当中。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金，尤其涉及一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法。

技术介绍

1、工业纯铁是重要的工业基础原料，其用途十分广泛，可作为电极扁钢、电磁纯铁、精密合金、高温合金和不锈钢等高端钢种的重要原材料。结合不同用途，超低碳工业纯铁对于碳、硅、锰、磷、硫和铝等元素均有上限含量要求，比如应用在电解铝行业起导电用途的电极扁钢，化学成分是决定导电性能好坏的关键因素之一，期望的是除铁外的其他元素含量越低越好。因此，工业生产中不可避免且需要解决的是：在冶炼过程中需控制好过程氧活度以防止铸坯皮下气泡的形成，还需考虑到铝脱氧钢对钢水可浇性能的影响，以提高连浇连续生产能力。

2、目前，当超低碳工业纯铁作为原料，后续需进行二次冶炼时，工业纯铁原料较为经济的生产工艺为铁水预处理脱硫—转炉冶炼—rh或vod冶炼—连铸，虽然化学成分控制能够得到保障，但钢水的纯净度不高，钢中氧活度无法得到较好控制，易出现铸坯皮下气泡缺陷，该工艺流程不能满足需热加工产品的原料要求。为了合理控制钢中氧活度，非脱氧钢水在经真空工序脱碳后，一般采用添加含铝脱氧剂的方法脱去钢水中剩余的氧以控制钢水氧活度，然而，钢包渣的氧化性未能得到控制，在连铸过程中极易因钢水的二次氧化以及钢包渣中氧的扩散和向钢水中的传递导致所形成的氧化铝夹杂物吸附、聚集和堵塞下水口，连续生产难度较大，这种情况在方坯流程中因水口的大小，即流道数量多的限制而更易出现。

3、因此，为了获得合格的大方坯，防止连铸过程中出现因钢水的二次氧化而导致的系列问题，应当对现有技术提出改进。

技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于提供一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，通过铁水脱硫预处理—bof冶炼—小平台处理—lf精炼—rh精炼—4流360mm×450mm大方坯连铸的生产工艺流程，充分利用rh吹氧脱碳功能，合理控制钢包渣的氧化性，减少钢水连铸过程中的二次氧化，从而防止钢水中的铝被氧化导致的系列生产问题，所得大方坯能轧制成型得到系列规格工业纯铁电极扁钢，电极扁钢表面质量良好。

2、根据本专利技术的一个方面，提出一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其包括以下步骤：

3、s1、铁水脱硫预处理后bof冶炼：对铁水深脱硫后扒去脱硫渣，全程吹氩，控制造渣碱度r(cao/sio2)＝4～5，稠渣后红包、挡渣出钢，出钢过程中向钢包加入1.0～1.5kg/(t·fe)的80铝铁，加入3.5～4.0kg/(t·fe)的活性石灰；

4、s2、小平台处理：对钢水测温、定氧，根据钢水氧活度加入铝线，以质量百分比计，控制钢水中als含量0.010％～0.030％，喂线后吹氩时间≥5min；

5、s3、lf精炼：钢包进站第一次造渣加入4.5～5.0kg/(t·fe)活性石灰，以质量百分比计，配活性石灰加入20％的无氟化渣剂，在渣面上均匀撒入15～30kg铝丸；根据渣态颜色第二次造渣，加入3.0～5.0kg/(t·fe)活性石灰，以质量百分比计，配活性石灰加入20％的无氟化渣剂，将渣造白；

6、s4、rh精炼：强制降碳模式，吹氧降碳期间真空度设定为80～100mbar，根据进站c含量设置供氧量，控制氧气流量1200～1400nm3/h，使c含量≤0.004％，控制降碳后的钢水氧活度为100～200ppm，根据钢水氧活度加入铝丸，脱氧后循环时间≥5min，；

7、s5、大方坯连铸：采用4流360mm×450mm断面大方坯连铸，全程保护浇注，投入结晶器电磁搅拌，参数为250a，2.4hz，不投运末端电搅，强制冷却，得到超低碳工业纯铁大方坯。

8、根据本专利技术的一个实施例，步骤s1中，采用kr法铁水脱硫预处理对铁水深脱硫，以质量百分比计，脱硫后铁水中s含量≤0.001％。

9、根据本专利技术的一个实施例，步骤s1中，控制渣层厚度≤50mm，出钢温度≥1650℃。

10、根据本专利技术的一个实施例，步骤s1中，以质量百分比计，出钢c含量为0.04％～0.06％、p≤0.004％、s≤0.004％、mn≤0.05％、si≤0.010％。

11、根据本专利技术的一个实施例，以质量百分比计，所述活性石灰中cao含量≥90％。

12、根据本专利技术的一个实施例，以质量百分比计，无氟化渣剂包括以下含量组分：15％≤cao≤30％，35％≤al2o3≤43％，5％≤na2o≤7％。

13、根据本专利技术的一个实施例，步骤s3中，以质量百分比计，出站钢水中als含量控制在0.010％～0.015％，s≤0.003％。

14、根据本专利技术的一个实施例，步骤s4中，控制als的含量为0.030％～0.045％，控制出站温度范围为1600±10℃。

15、根据本专利技术的一个实施例，步骤s5还包括，中包过热度控制在20～40℃，拉速为0.44～0.53m/min。

16、根据本专利技术的一个实施例，步骤s5中，中包连浇炉数≥6炉。

17、在根据本专利技术的实施例的一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，包括以下工艺流程：铁水脱硫预处理—bof冶炼—小平台处理—lf精炼—rh精炼—4流360mm×450mm大方坯连铸，本专利技术充分利用rh吹氧脱碳功能，合理控制钢包渣的氧化性，减少钢水连铸过程中的二次氧化，从而防止钢水中的铝被氧化导致的系列生产问题，所得大方坯能轧制成型得到系列规格工业纯铁电极扁钢，电极扁钢表面质量良好。

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【技术保护点】

1.一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤S1中，采用KR法铁水脱硫预处理对铁水深脱硫，以质量百分比计，脱硫后铁水中S含量≤0.001％。

3.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤S1中，控制渣层厚度≤50mm，出钢温度≥1650℃。

4.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤S1中，以质量百分比计，出钢C含量为0.04％～0.06％、P≤0.004％、S≤0.004％、Mn≤0.05％、Si≤0.010％。

5.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，以质量百分比计，所述活性石灰中CaO含量≥90％。

6.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，以质量百分比计，无氟化渣剂包括以下含量组分：15％≤CaO≤30％，35％≤Al2O3≤43％，5％≤Na2O≤7％。

7.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁

8.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤S4中，控制Als的含量为0.030％～0.045％，控制出站温度范围为1600±10℃。

9.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤S5还包括，中包过热度控制在20～40℃，拉速为0.44～0.53m/min。

10.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤S5中，中包连浇炉数≥6炉。

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【技术特征摘要】

1.一种超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤s1中，采用kr法铁水脱硫预处理对铁水深脱硫，以质量百分比计，脱硫后铁水中s含量≤0.001％。

3.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤s1中，控制渣层厚度≤50mm，出钢温度≥1650℃。

4.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，步骤s1中，以质量百分比计，出钢c含量为0.04％～0.06％、p≤0.004％、s≤0.004％、mn≤0.05％、si≤0.010％。

5.根据权利要求1所述的超低碳工业纯铁大方坯的生产方法，其特征在于，以质量百分比计，所述活性石灰中cao含量≥90％。

6.根据权利要求1所述的超低碳工业...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐伟，曾敏，邓通武，代华云，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：

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