冶炼高铝钢的方法技术

本发明专利技术涉及一种冶炼高铝钢的方法，包括电弧炉冶炼和炉外精炼，以及真空炉冶炼步骤。利用该冶炼高铝钢的方法冶炼出的高铝钢，其纯度高，特别是经过真空处理，可去除钢液中的气体和夹杂物，避免水口结瘤和铸坯偏析倾向。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。
技术介绍
高铝钢是一种具有很高的表面硬度和耐磨性能的钢种，被广泛地应用于制作可 承受冲击负荷和往复磨损条件下工作的部件上。由于高铝钢中铝的质量含量通常在1%左 右，使钢水因铝含量高而粘稠，且又易被氧化，导致该种钢的表面容易出现缺陷、低倍夹杂、 点状偏析等重大质量问题，特别是在冶炼过程中，由于铝极易被氧化，所以，冶炼高铝钢的 难度相对较大。在现有技术中，一种技术方案是直接采用电弧炉来冶炼高铝钢，且在冶炼时，将废 钢装入电弧炉内，然后通电加热冶炼。虽然该种冶炼高铝钢的程序简单，但由于废钢中大多 含有的氧化铁等氧化物及铜、紳、铅、锡等有害元素，且这些有害元素的含量很难确定，同时 有害气体富集，导致该种钢的纯净度较低，如采用模铸的方式生产钢坯，易使钢坯因此而产 生的点状偏析和表面质量问题；而采用连铸的方式生产钢坯，虽然可减少点状偏析和改善 钢坯表面质量问题，但由于钢液中的铝高而粘稠，极易堵塞结晶器的水口及使保护渣变性， 故使连续浇铸的炉数通常少于4炉，造成漏钢和生产成本的提高。为解决上述问题，现有技术中另一种解决方案是在采用电弧炉的基础上增加炉外 精炼的工序，即将电弧炉内的钢水装入LF炉内进行精炼。虽然炉外精炼可以调整钢水成 份及其温度，加铝可实现脱氧脱硫，但其不能去除钢液中的气体和夹杂物，进而造成点状偏 析，钢质量差等不足，且使钢坯的生产成本提高。真空炉虽然在诸多冶金行业都有配置，而真空炉是通过向炉内喷吹氩气使钢液流 动的方式来实现脱气的，但由于钢液中的铝质量比钢液轻许多，所以，在钢液流动的过程中 全导致铝上浮，而上浮的铝与钢渣相接触后会导致铝损耗。基于这一点，现有技术在冶炼高 铝钢时，为了避免铝损耗，均不采用真空炉脱气，从而影响高铝钢的质量。
技术实现思路
本专利技术的任务是提供提供一种利用扒渣和真空脱气等方式解决钢液质量问题的 。本专利技术所提出的包括以下步骤电弧炉冶炼将铁水和废钢装入该电弧炉内，两者之间的质量比为铁水废钢=2 2. 5-3. 5，冶炼温度在1680-1700°C，并保证钢液中碳含量的重量百分比在0. 10-0. 15%之 间。由于铁水的纯度通常高于废钢，所以，电弧炉冶炼加入铁水可减少钢中氧化物有害元 素，能提高钢水的纯净度；同时因铁水本身就具有很高的温度，在电弧炉冶炼时利用铁水温 度可以节能。炉外精炼将经电弧炉冶炼后的钢液送入钢包精炼炉即LF炉中，其冶炼温度 为1570-1650°C，冶炼60-90分钟后去除钢液中90_拟％的钢渣，再向LF炉中加质量是钢水 质量的1-1. 3%的铝，再冶炼15-20分钟将钢液转入真空炉内。在炉外精炼时，将大部分钢渣扒出后再加入铝，可有效地避免铝的损耗，能有效地调整钢水成份，同时还能调整钢液温 度，钢液温度达到要求。真空炉冶炼将经LF炉精炼的钢水装入真空炉内后，抽取真空炉内 的气体，同时向其内喷吹氩气，使真空炉内的真空度达到30-100 ，并保持15-20分钟，然 后停止抽取真空炉内的气体，继续向真空炉喷吹氩气15-20分钟，所得到的钢水即为高铝 钢。真空炉冶炼可抽取真空炉内的气体，即去除钢液中氢、氮、氧等气体和三氧化二铝等等 夹杂物，其中的真空度如大于lOOPa，达不到冶炼效果。所述炉外精炼步骤中，在加完铝后，还包括向LF炉中加入质量分别是钢水质量的 0.洲萤石和石灰0. 9%的步骤。加铝锭沉淀后能实现脱氧脱硫，而萤石和石灰(生石灰)是 造渣剂，渣形成后再加铝粉进行扩散脱氧脱硫。所述电弧炉冶炼步骤中，铁水与废钢之间的质量比为2 :3。利用本专利技术所提出的冶炼出的高铝钢，因其纯度高，且控制了 合适的渣量，特别是经过真空处理，可去除钢液中的气体和夹杂物，避免水口结瘤和铸坯偏 析倾向。经现场试验，用本专利技术的方法冶炼出的高铝钢进行连铸时，在控制连铸中间包温度 15200C -1535°C，连铸机拉坯速度控制0. 70-0. 90m/min时，连续浇铸11炉也没有发现结晶 器水口结瘤的现象。具体实施例方式实施例1 首先将铁水和废钢装入电弧炉内，铁水和废钢之间的质量比为-.2 :3，然后将电弧炉的 温度升到1700°C，当钢液中碳含量的重量百分比在0. 15%时，将电弧炉内的钢液送入钢包 精炼炉即LF炉中进行炉外精炼，当LF炉温度达到1650°C时，在该温度下再持续60分钟后， 去除钢液中90%的钢渣，向LF炉中加质量是钢水质量的1-1. 3%的铝，冶炼15分钟后，再向 LF炉中加入质量分别是钢水质量的0. 2%萤石和石灰0. 9%，再冶炼15分钟后将钢液装入真 空炉内，在真空炉内冶炼时，抽取真空炉内的气体，使真空炉内的真空度达到lOOPa，同时向 其内喷吹氩气，并保持15分钟，然后停止抽取真空炉内的气体，继续向真空炉喷吹氩气20 分钟，所得到的钢水即为高铝钢。实施例2:首先将铁水和废钢装入电弧炉内，铁水和废钢之间的质量比为2 3. 5，然后将电弧炉 的温度升到1680°C，当钢液中碳含量的重量百分比在0. 10%时，将电弧炉内的钢液送入钢 包精炼炉即LF炉中进行炉外精炼，当LF炉温度达到1570°C时，在该温度下再持续90分钟 后，去除钢液中拟％的钢渣，向LF炉中加质量是钢水质量的1-1. 3%的铝，冶炼20分钟后， 再向LF炉中加入质量分别是钢水质量的0.洲萤石和石灰0. 9%，再冶炼20分钟后将钢液装 入真空炉内，在真空炉内冶炼时，抽取真空炉内的气体，使真空炉内的真空度达到30Pa，同 时向其内喷吹氩气，并保持20分钟，然后停止抽取真空炉内的气体，继续向真空炉喷吹氩 气15分钟，所得到的钢水即为高铝钢。实施例3:首先将铁水和废钢装入电弧炉内，铁水和废钢之间的质量比为2 2. 5，然后将电弧炉 的温度升到1690°C，当钢液中碳含量的重量百分比在0. 12%时，将电弧炉内的钢液送入钢 包精炼炉即LF炉中进行炉外精炼，当LF炉温度达到1600°C时，在该温度下再持续70分钟 后，去除钢液中91%的钢渣，向LF炉中加质量是钢水质量的1-1. 3%的铝，冶炼17分钟后，再向LF炉中加入质量分别是钢水质量的0.观萤石和石灰0. 9%，再冶炼18分钟后将钢液装 入真空炉内，在真空炉内冶炼时，抽取真空炉内的气体，使真空炉内的真空度达到65Pa，同 时向其内喷吹氩气，并保持17分钟，然后停止抽取真空炉内的气体，继续向真空炉喷吹氩 气17分钟，所得到的钢水即为高铝钢。权利要求1.，其特征在于包括以下步骤电弧炉冶炼将铁水和废钢装入该电弧炉内，两者之间的质量比为铁水废钢=2 2. 5-3. 5，冶炼温度在1680-1700°C，并保证钢液中碳含量的重量百分比在0. 10-0. 15%之 间；炉外精炼将经电弧炉冶炼后的钢液送入钢包精炼炉即LF炉中，其冶炼温度为 1570-1650°C，冶炼60-90分钟后去除钢液中90_拟％的钢渣，再向LF炉中加质量是钢水质 量的1-1. 3%的铝，再冶炼15-20分钟将钢液转入真空炉内；真空炉冶炼将经LF炉精炼的钢水装入真空炉内后，抽取真空炉内的气体，同时向其 内喷吹氩气，使真空炉内的真空度达到30-100 ，并保持15-20分钟，然后停止抽取真空炉 内的气体，继续向真空炉喷吹氩气15-20分钟，所得到的钢水即为高铝钢。本文档来自技高网...

【技术保护点】
冶炼高铝钢的方法，其特征在于包括以下步骤：电弧炉冶炼：将铁水和废钢装入该电弧炉内，两者之间的质量比为：铁水：废钢＝２：２．５－３．５，冶炼温度在１６８０－１７００℃，并保证钢液中碳含量的重量百分比在０．１０－０．１５％之间；炉外精炼：将经电弧炉冶炼后的钢液送入钢包精炼炉即ＬＦ炉中，其冶炼温度为１５７０－１６５０℃，冶炼６０－９０分钟后去除钢液中９０－９２％的钢渣，再向ＬＦ炉中加质量是钢水质量的１－１．３％的铝，再冶炼１５－２０分钟将钢液转入真空炉内；真空炉冶炼：将经ＬＦ炉精炼的钢水装入真空炉内后，抽取真空炉内的气体，同时向其内喷吹氩气，使真空炉内的真空度达到３０－１００Ｐａ，并保持１５－２０分钟，然后停止抽取真空炉内的气体，继续向真空炉喷吹氩气１５－２０分钟，所得到的钢水即为高铝钢。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙东升，吴迪，王继伟，张万发，王继晨，王海滨，常志宏，
申请(专利权)人：本钢板材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]