一种用于洁净钢冶炼的脱氧方法技术

本发明专利技术属于炼钢生产技术领域，提供了一种降低钢中的氧和非金属夹杂物 含量的方法。依次经过用沉淀脱氧法进行的预脱氧步骤；精炼过程中用扩散脱 氧法进行的脱氧步骤；精炼之后的真空处理步骤；终脱氧步骤。本发明专利技术将终脱 氧的时机改到了真空处理完成之后，因此，注入到真空处理设备的钢中的沉淀 脱氧产物的含量明显下降，一方面减少了非金属夹杂物的含量，另一方面，由 于这些沉淀脱氧产物的减少，又同时提高了真空脱氧处理的效率。该工艺适用 于各种合金结构钢和非合金结构钢的生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于炼钢生产
特别涉及降低钢中的氧和非金属夹杂物含 量的方法。
技术介绍
钢铁冶炼过程中常用的脱氧方法主要有三种沉淀脱氧，扩散脱氧和真空 脱氧。现有的方法普遍采用复合脱氧的方法。即是精炼时先用沉淀脱氧法进行 预脱氧；再用扩散脱氧法进行脱氧；精炼后期，加入脱氧剂进行终脱氧；终脱 氧结束后，再进行真空脱氧处理。其中，在预脱氧过程中以及真空脱氧处理前 的终脱氧过程中，多是加入含铝和硅的脱氧剂进行脱氧处理。根据张鉴，《炉外精炼的理论与实践》，冶金工业出版社，1993年12月， 第718页的介绍，采用该脱氧方法的低合金结构钢经VAD精炼后，钢中氧含量 在处理末期可达15 28PPm。另据萧忠敏，《武钢炼钢生产技术进步概况》，冶 金工业出版社，2003年12月，第190页记载，采用该方法真空脱氧处理后，钢 中总氧T 〔0)为12 25 PPm。依据该脱氧方法生产的钢锭(模注)平均氧含 量19.82PPm，其中有4(m的钢锭氧含量〉20PPm，钢中非金属夹杂物含量如下 氧化物1.0(粗)、1.5(细)；硫化物1.0(粗)、1.5(细)；球状夹杂物0.5(粗)、 1.0 (细)；硅酸盐O. 5 (粗)、0 (细)；单颗粒球状夹杂物1.5-2.0。随着社会技术水平的发展，用户对钢产品的要求在不断提高，采用上述复 合脱氧方法的产品，虽然能够达到现行的技术标准的要求，但是已经不能满足3一些客户的更高要求。经过对冶炼过程中的数据收集并进行详细分析，我们发现，采用上述复合脱氧的方法时，真空脱氧过程的平均脱氧率仅为29.67%，因此，钢中的氧含量 很难得到有效的降低。经进一步收集分析数据发现，钢水在真空脱氧处理过程 中的脱氧率存在很大的差异，高的可达到58.6%，而低的只有9.3%。经査阅大量资料并结合真空碳脱氧的理论后发现，真空脱氧处理过程中的 脱氧率存在如此大的差异的主要原因是，钢中的沉淀脱氧产物^々3和&2等对 真空脱氧率有较大影响，沉淀脱氧产物含量越低，真空脱氧处理效率越高，反之，真空脱氧效率越低。而沉淀脱氧产物^2^和&'等在钢中相当稳定，即使 在0.1毫米汞柱真空度下也很难分解，且以氧化物形式夹杂存在于钢中，对钢 的质量存在很大影响。而传统的复合脱氧方法中，光是预脱氧用铝量就达到0.5千克/吨。更为重 要的是，终脱氧处理是在真空处理之前进行的，这就导致进入真空处理步骤的 钢液，在预脱氧的基础上，又一次增加了沉淀脱氧产物的含量，这一方面增加 了夹杂物，另一方面还降低了真空脱氧处理的效率，使得钢材中的含氧量和非 金属夹杂物含量无法进一步下降。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种新的脱氧方法 技术方案，进一步降低合钢中的氧和非金属夹杂物。为解决上述技术问题，本专利技术对现有的洁净钢冶炼过程中的脱氧方法进行了改进和调整。新的方法技术依次经过步骤1和步骤2: 步骤1用沉淀脱氧法进行的预脱氧步骤；步骤2精炼过程中用扩散脱氧法进行的脱氧步骤； 其特征是在步骤2之后再依次经过步骤3和步骤4: 步骤3精炼之后的真空处理步骤； 步骤4终脱氧步骤。与现有技术相比，新方法将终脱氧步骤4放到真空处理步骤3之后进行。此外，还降低了所述预脱氧步骤1中脱氧剂的用量，用铝作为预脱氧的脱氧剂，其用量《0. 18千克/B屯，以此来进一步控制沉淀脱氧产物的含量。所述精炼过程中的脱氧步骤2中，白渣的保持时间^15分钟，以此来强化 扩散脱氧的效果。所述精炼过程中的脱氧步骤2中，当钢中的自由氧含量《20PPm后，才结束 精炼过程中的脱氧步骤3、进入真空处理步骤4。通过采用上述方法，将终脱氧的时机改到了真空处理完成之后，因此，注 入到真空处理设备的钢中的沉淀脱氧产物的含量明显下降， 一方面减少了非金 属夹杂物的含量，另一方面，由于这些沉淀脱氧产物的减少，又同时提高了真 空脱氧处理的效率。并且，如果同时降低预脱氧步骤中的脱氧剂用量，强化精 炼过程中的扩散脱氧，就能够进一步减少沉淀脱氧带来的夹杂物的引入，进而 更加增强真空处理的效率。采用上述方法后，经过一段时间冶炼生产实践得到如下数据钢中氧的平 均含量为12.5PPm、钢中氢含量仅O. l—lPPm、钢中非金属夹杂物，氧化物0. 5 (粗)、0.5 (细)；硫化物0.5 (粗)、0.5 (细)；球状夹杂物0.5 (粗)、0. 5 (细)；硅酸盐0 (粗)、0 (细)；单颗粒球状夹杂物0.5—1。即相对于现有技术，钢中氧含量降低36.93%，达到了〈15PPm，钢中非金属夹杂物也降低了一到两个 等量级。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步说明，但是本专利技术的保护范围不 受具体实施例限制。另外，在不违反本专利技术技术方案的前提下，对本专利技术所做 的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或者改变，都将落入本专利技术的权利 要求范围之内。比如下面的实施例仅以合金结构钢的冶炼为例，由于非合金 结构钢也同样存在脱氧和去除非金属夹杂物的技术问题，并且，由本领域技术 常识可知，非合金结构钢采用的脱氧方法在本质上与合金结构钢的脱氧方法没 有区别。因此，本专利技术的技术方案对非合金结构钢的生产冶炼也完全适用。实施例以变浆、偏航轴承用合金结构钢钢锭(42CrMo4)的冶炼为例，采用如下装 备技术条件电弧炉(EBT) +钢包精炼(LF) +真空处理(VD) +模注。电弧炉熔化的钢水进入LF炉后，先用沉淀脱氧的方法进行预脱氧，脱氧剂 铝的用量为0. 18千克/吨。再利用扩散脱氧不产生残留于钢液中的脱氧产物的原理，在扩散脱氧过程 中做到有高的碱度，好的流动性，及白渣的保持时间至少为15分钟，以此来强 化扩散脱氧的作用。精炼后期，在炉前使用定氧仪确定钢中的自由氧，当自由氧含量《20PPm才 进入真空处理。精炼结束后，先进行真空处理，真空处理结束后，再加入含铝的脱氧剂进 行终脱氧。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于洁净钢冶炼的脱氧方法，依次经过步骤１和步骤２：　步骤１用沉淀脱氧法进行的预脱氧步骤；　步骤２精炼过程中用扩散脱氧法进行的脱氧步骤；　其特征是：在步骤２之后再依次经过步骤３和步骤４：　步骤３精炼之后的真空处理步骤；　步骤４终脱氧步骤。

【技术特征摘要】
1.一种用于洁净钢冶炼的脱氧方法，依次经过步骤1和步骤2步骤1用沉淀脱氧法进行的预脱氧步骤；步骤2精炼过程中用扩散脱氧法进行的脱氧步骤；其特征是在步骤2之后再依次经过步骤3和步骤4步骤3精炼之后的真空处理步骤；步骤4终脱氧步骤。2. 根据权利要求1所述的一种用于洁净钢冶炼的脱氧方法，其特征是所述 预脱氧步骤l中，用铝作为脱氧剂，其用量《0. 18千克/吨。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：沈高伟，陈康胤，朱国庆，
申请(专利权)人：成都天马铁路轴承有限公司，
类型：发明
国别省市：90