本發(fā)明涉及一種冶煉方法，尤其是涉及一種控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法，屬于冶金生產(chǎn)工藝設計技術領域。

　　背景技術：

　　不銹鋼中夾雜物的成分、形態(tài)、尺寸以及分布直接影響著產(chǎn)品的工藝性能，甚至直接導致各種類型的缺陷，不銹鋼中大多數(shù)夾雜物產(chǎn)生于脫氧過程。大尺寸的al2o3夾雜物容易引起水口堵塞，影響連鑄生產(chǎn)順行。細小al2o3夾雜物可引起拋光后“點狀”缺陷c3a7，產(chǎn)品質量不能滿足用戶加工使用的需求。

　　尖晶石類夾雜物，常見的為鎂鋁、鉻鋁尖晶石等，屬脆性夾雜物。高熔點(常壓下為2135℃)和高硬度(較小的變形率)的鎂鋁尖晶石成份為mgal2o4的夾雜物會降低不銹鋼的疲勞強度，引起裂紋，導致產(chǎn)品失效。鈣處理時間不充分時，較大尺寸的鈣鋁酸鹽夾雜物軋制后仍有不變形的鎂鋁尖晶石夾雜物的核心，導致冷軋產(chǎn)品表面線鱗狀缺陷。而在生產(chǎn)過程中因其產(chǎn)生的水口結瘤問題也是極其嚴重的。mgo.a12o3尖晶石一旦在連鑄機浸入式水口的內部聚積，當增加到一定厚度就可能脫離水口，并隨著鋼液流進入結晶器，在軋制成超薄板坯材料時因其較高的硬度而引起條狀表面缺陷。

　　國內外研究表明，鋼包渣中加入caf2將導致mgo.a12o3尖晶石夾雜物的生成，并認為mgo.a12o3尖晶石夾雜物與鋁含量高低關系不大。這可能是由于caf2侵蝕包襯，使包襯中的mgo進入鋼液中，導致mgo.a12o3夾雜物的生成更加容易。另外，精煉渣中sio2含量越高，mgo轉變成尖晶石以及尖晶石轉變成低熔點夾雜物較慢。因此本發(fā)明在aod采用石灰和硅質造渣材料進行造渣，在lf利用含鋁的鋼包渣改質劑對鋼包渣成分進行調整，可有效避免高熔點的mgo.a12o3夾雜物的生成，并將鋼包渣成分控制在鋁酸鈣系的低熔點區(qū)域內，提高鋼包渣吸收夾雜物的能力的同時并能有效地將鋼中夾雜物控制在低熔點的液相區(qū)域內。

　　技術實現(xiàn)要素：

　　本發(fā)明所要解決的技術問題是：提供一種能有效的降低不銹鋼鋼水中的雜質，進而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物的控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法。

　　為解決上述技術問題所采用的技術方案是：一種控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法，所述的冶煉方法包括在aod冶煉爐中的調渣劑調渣，在精煉爐內的改質劑調渣，以及真空爐中吹氬環(huán)境下通過鈣鋁線對夾雜物進行改性幾個步驟。

　　本發(fā)明的有益效果是：本申請通過分別在aod冶煉爐中用調渣劑調渣，在精煉爐中用改質劑調渣，最后在真空爐的吹氬環(huán)境下采用鈣鋁線對夾雜物進行改性。通過上述的多個工序，多個道次不同工藝下的夾雜物改性及去除，可以有效地降低以30cr13為代表的不銹鋼鋼水中的雜質，進而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物，達到提高冶煉不銹鋼材料的成品質量的目的。

　　進一步的是，在aod冶煉爐中加入調渣劑對鋼渣進行改質即調渣劑調渣時，渣料的加入是按下述步驟控制的，

　　aod兌鋼水前在爐底加入石灰3～6kg/t鋼；過程中通過加入硅鐵將溫度控制在1500～1600℃；在aod吹煉過程中當爐內溫度≥1600℃時，加入石灰12～22kg/t鋼，調渣劑3.0-8.0kg/t鋼；當爐內溫度≥1620℃時，加入石灰10～20kg/t鋼，調渣劑2.0-6.0kg/t鋼；脫氧結束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補加石灰及調渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6。

　　上述方案的優(yōu)選方式是，在aod冶煉爐中加入調渣劑調渣時，脫氧是按下述步驟控制的，

　　aod吹煉終點，根據(jù)鋼水氧活度加入硅鈣合金或硅鈣鋇合金進行脫氧，出鋼后下渣量按鋼包渣的厚度為50～80mm控制。

　　進一步的是，所述調渣劑的主要成分為，sio2：50％～80％、cao：10～30％、al2o3：0～10％，p＜0.10％，s＜0.10％。

　　進一步的是，在精煉爐內的改質劑調渣時，是按下述步驟進行的，

　　鋼水到達處理位后，加入改質劑2～5kg/t鋼；鋼水加熱處理15min左右，加入石灰2～5kg/t鋼，以及第二批改質劑，0.5～2kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露；并在lf處理結束后，加入第三批改質劑，0.5～2kg/t鋼。

　　上述方案的優(yōu)選方式是，所述改質劑的主要成分為cao：2％～10％，sio2：5～15％，al2o3：15％～30％，s≤0.5％，al：45～60％，水分≤0.5％；鋼包渣改質后，渣中cao/al2o3控制在1.2～1.9之間，終渣堿度控制在2.5～3.5。

　　進一步的是，在真空爐中吹氬環(huán)境下通過鈣鋁線對夾雜物進行改性時，是按下述步驟進行的，

　　vd處理開始時，當真空度≤1000pa時，逐漸增加ar氣流量；真空度達到≤67pa時，ar流量≥150l/min，保持時間≥15min；

　　vd處理結束向鋼水中喂入鈣鋁實心線，按純鈣計算的喂入量為0.7～2.0kg/t鋼，喂線速度為2.0～3.0m/s，保證鋼水中的ca/al比值在0.12～0.14％；

　　喂線結束后對鋼水進行吹氬弱攪拌，氬氣流量控制在30～100nl/min，吹氬標準為鋼渣吹開直徑在100～200mm，吹氬時間為15～30min。

　　具體實施方式

　　為了解決現(xiàn)有技術中，在冶煉以13cr13為代表的不銹鋼材料的夾渣問題，本發(fā)明提供的一種能有效的降低不銹鋼鋼水中的雜質，進而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物的控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法。所述的冶煉方法包括在aod冶煉爐中的調渣劑調渣，在精煉爐內的改質劑調渣，以及真空爐中吹氬環(huán)境下通過鈣鋁線對夾雜物進行改性幾個步驟。本申請通過分別在aod冶煉爐中用調渣劑調渣，在精煉爐中用改質劑調渣，最后在真空爐的吹氬環(huán)境下采用鈣鋁線對夾雜物進行改性。通過上述的多個工序，多個道次不同工藝及調渣劑組分條件下的鋼包渣改質及夾雜物改性，可以有效地降低以30cr13為代表的不銹鋼鋼水中的雜質，進而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物，達到提高冶煉不銹鋼材料的成品質量的目的。

　　上述實施方式中，為了最大限度的除去鋼水中的雜質，同時又避免出現(xiàn)傳統(tǒng)不銹鋼在aod和lf采用“螢石+石灰”造渣帶來的鋼中mgo.a12o3夾雜物含量較高的問題，并能有效提高鋼包渣吸收夾雜物的能力，降低鋼中夾雜物的含量，以及將鋼水中的ca/al比值控制在一定的范圍內，本申請在aod冶煉爐中進行鋼渣改質時，渣料的加入是按下述步驟控制的，aod兌鋼水前在爐底加入石灰3～6kg/t鋼；過程中通過加入硅鐵將溫度控制在1500～1600℃；在aod吹煉過程中當爐內溫度≥1600℃時，加入石灰12～22kg/t鋼，調渣劑3.0-8.0kg/t鋼；當爐內溫度≥1620℃時，加入石灰10～20kg/t鋼，調渣劑2.0-6.0kg/t鋼；脫氧結束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補加石灰及調渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6；在aod冶煉爐中進行鋼渣改質時，脫氧是按下述步驟控制的，aod吹煉終點，根據(jù)鋼水氧活度加入硅鈣合金或硅鈣鋇合金進行脫氧，出鋼后下渣量按鋼包渣的厚度為50～80mm控制；此時，所述調渣劑的主要組成成分優(yōu)選為，sio2：50％～80％、cao：10～30％、al2o3：0～10％，p＜0.10％，s＜0.10％。而在精煉爐內的鋼包渣改質，是按下述步驟進行的，鋼水到達處理位后，加入改質劑2～5kg/t鋼；鋼水加熱處理15min左右，加入石灰2～5kg/t鋼，以及第二批改質劑，0.5～2kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露；并在lf處理結束后，加入第三批改質劑，0.5～2kg/t鋼；而所述改質劑的組成成分優(yōu)選為cao：2％～10％，sio2：5～15％，al2o3：15％～30％，s≤0.5％，al：45～60％，水分≤0.5％；鋼包渣改質后，渣中cao/al2o3控制在1.2～1.9之間，終渣堿度控制在2.5～3.5。同時，對在真空爐中吹氬環(huán)境下的鈣處理工序進行改進，即在真空爐中吹氬環(huán)境下的鈣鋁脫渣按下述步驟進行的，vd處理開始時，當真空度≤1000pa時，逐漸增加ar氣流量；真空度達到≤67pa時，ar流量≥150l/min，保持時間≥15min；vd處理結束向鋼水中喂入鈣鋁實心線，按純鈣計算的喂入量為0.7～2.0kg/t鋼，喂線速度為2.0～3.0m/s，保證鋼水中的ca/al比值在0.12～0.14％；喂線結束后對鋼水進行吹氬弱攪拌，氬氣流量控制在30～100nl/min，吹氬標準為鋼渣吹開直徑在100～200mm，吹氬時間為15～30min。

　　本發(fā)明通過采用aod與lf兩步調渣以及vd結束鈣處理的工藝，在aod加入石灰和硅質調渣劑，在lf加入石灰和改質劑，并在vd結束對鋼水進行鈣處理的工藝，該工藝通過調節(jié)石灰和調渣劑及改質劑的加入量可有效控制鋼包渣的堿度及鈣鋁比，從而將鋼包渣組分控制在一個有利于夾雜物去除的有效范圍內，達到鋼包渣精煉去除夾雜物的目的，并且避免了傳統(tǒng)不銹鋼在aod和lf采用“螢石+石灰”造渣帶來的鋼中mgo.a12o3夾雜物夾雜物含量較高的問題，并能有效提高鋼包渣吸收夾雜物的能力，降低鋼中夾雜物的含量；另外，通過鈣處理將鋼水中的ca/al比值控制在一定的范圍內，有利于將鋼水中夾雜物控制在低熔點區(qū)域內。

　　下面結合實施例對本發(fā)明的具體實施方式做進一步的描述，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。

　　實施例1

　　(1)aod工序：

　　aod兌鋼水前在爐底加入石灰4.5kg/t鋼；加入硅鐵進行升溫，將溫度控制在1550℃。當aod吹煉過程中爐內溫度≥1600℃時，加入石灰16kg/t鋼，調渣劑4kg/t鋼；當爐內溫度≥1620℃時，加入石灰18kg/t鋼，調渣劑5.5kg/t鋼。脫氧結束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補加石灰及調渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6。

　　出鋼后下渣量控制：鋼包渣厚55mm。

　　(2)lf工序：

　　lf改質技術：鋼水到達處理位后，加入改質劑3.0kg/t鋼；鋼水加熱處理15min，加入石灰5kg/t鋼，第二批改質劑，1.5kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露。lf處理結束，加入第三批改質劑，1.0kg/t鋼。

　　(3)vd工序：

　　vd真空度達到≤67pa時，ar流量≥150l/min，處理時間18min。

　　vd處理結束向鋼水中喂入鈣鋁實心線，喂入量(按純鈣計算)為1.2kg/t鋼，喂線速度為2.0m/s。

　　喂線結束后對鋼水進行吹氬弱攪拌，氬氣流量為50nl/min，吹氬時間為17min。

　　實施例2：

　　(1)aod工序：

　　渣料加入制度：aod兌鋼水前在爐底加入石灰5.5kg/t鋼；加入硅鐵進行升溫，將溫度控制在1550℃。當aod吹煉過程中爐內溫度≥1600℃時，加入石灰20kg/t鋼，調渣劑7.0kg/t鋼；當爐內溫度≥1620℃時，加入石灰12kg/t鋼，調渣劑5.0kg/t鋼。脫氧結束，根據(jù)鋼包渣堿度，適量補加石灰及調渣劑，將aod終渣堿度控制在2.0～2.6。

　　出鋼后下渣量控制：鋼包渣厚70mm。

　　(2)lf控制要求：

　　lf改質技術：鋼水到達處理位后，加入改質劑4.5kg/t鋼；鋼水加熱處理16min，加入石灰2.0kg/t鋼，第二批改質劑，0.5kg/t鋼；鋼包底吹氬氣流量控制在100～200nl/min，加熱過程防止鋼水裸露。lf處理結束，加入第三批改質劑，0.5kg/t鋼。

　　(3)vd控制要求：

　　vd處理真空度達到≤67pa時，ar流量≥150l/min，處理時間20min。

　　vd處理結束向鋼水中喂入鈣鋁實心線，喂入量(按純鈣計算)為1.8kg/t鋼，喂線速度為3.0m/s。

　　喂線結束后對鋼水進行吹氬弱攪拌，氬氣流量控制在80nl/min，吹氬時間為27min。

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發(fā)明公開了一種冶煉方法，尤其是公開了一種控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法，屬于冶金生產(chǎn)工藝設計技術領域。提供一種能有效地降低不銹鋼鋼水中的雜質，進而降低成品不銹鋼坯料中的夾雜物的控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法。所述的冶煉方法包括在AOD冶煉爐中加入調渣劑造渣，在精煉爐內的鋼包渣改質調渣，以及真空爐中吹氬環(huán)境下通過鈣鋁線對夾雜物進行改性幾個步驟。

　　技術研發(fā)人員：張敏;曾建華;嚴波;楊星地;吳國榮;戴珍永;何盛;王建;謝鑫;馬曉濤

　　受保護的技術使用者：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司

　　技術研發(fā)日：2017.04.20

　　技術公布日：2017.07.04