一種控制硼鋼中硼含量的方法

　　【技術領域】

　　[0001]本發明涉及煉鋼技術領域，特別涉及一種控制硼鋼中硼含量的方法。

　　【背景技術】

　　[0002]在鋼中添加少量的硼元素，其目的是為了獲得優良的鋼材機械性能，節約大量貴重稀有金屬元素，但由于鋼中加入了微量硼元素，大大增加了鋼的裂紋敏感性。而對于硼鋼的生產，由于硼的收得率較低且不穩定，造成各爐次之間硼含量偏差較大，最終表現為連鑄坯角部橫裂紋缺陷的控制不穩定，性能差別大。影響硼控制穩定性的其中一個主要原因是:

　　[0003]鋼中氧、氮含量直接影響硼的吸收率，氧造成硼的氧化，氮易與硼化合生成氮化硼，影響硼的使用效果。因為鋼中的硼只有以酸溶硼的形式存在，才能發揮硼的作用，鋼中的氧、氮含量高時，易生成硼反應物導致硼含量過大對鋼的性能不利；鋼中的氧、氮含量不穩定，直接導致硼的回收不穩定。

　　[0004]現有技術中，由于鋼中氧、氮含量通常較高，容易生成硼反應物導致硼含量過大而超出控制范圍，致使鋼的性能下降。可見，現有技術中的硼鋼存在硼含量超出控制范圍的技術問題。

　　【發明內容】

　　[0005]本發明實施例提供一種控制硼鋼中硼含量的方法，用于解決現有技術中硼鋼含硼量超出控制范圍的技術問題。

　　[0006]本申請實施例提供一種控制硼鋼中硼含量的方法，所述方法包括:

　　[0007]在轉爐出鋼量為總出鋼量的2/5-1/2時加入鋁鐵脫氧，將鋼水脫氧完全后酸溶鋁的質量百分含量控制為0.03-0.05% ;

　　[0008]在出鋼結束后進行鋼包頂渣脫氧:向鋼包渣面加入渣改制劑、底吹攪拌3-5分鐘、鋼包在線底吹流量控制為每路400-600NL/min，將鋼水中FeO和MnO兩者質量百分含量之和控制為小于等于5% ;

　　[0009]在鋼水精煉過程中，當鋼水中Als的質量百分含量達到0.020?0.040%且Als與Alt的質量比值大于0.85時，通過硼鐵對鋼水中的B成分進行調整，將B的質量百分含量控制為0.0009?0.0015%，使得鋼中B的吸收率為80?85%。

　　[0010]可選的，所述方法還包括:在出鋼量為總出鋼量的1/5時加入石灰和螢石，石灰的加入量為1.5-3Kg/噸鋼，螢石的加入量為0.5-0.8Kg/噸鋼。

　　[0011]可選的，所述方法還包括:在出鋼過程中，打開鋼包的雙路底吹氬氣攪拌，每路底吹流量控制在300-400NL/min。

　　[0012]可選的，所述渣改制劑包括:鋁渣球、緩釋脫氧劑及鋁渣；所述渣改制劑的加入量為 0.3-0.5kg/ 噸鋼。

　　[0013]可選的，所述硼鐵中B的質量百分含量為17?19%，粒度5?30mm。

　　[0014]可選的，所述鋁鐵的加入量為3.5-5.5kg/噸鋼。

　　[0015]可選的，所述硼鐵的加入量為0.07-0.09kg/噸鋼。

　　[0016]本申請實施例中的上述一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果:

　　[0017]通過在出鋼量2/5-1/2時加入鋁鐵脫氧，將鋼水脫氧完全后酸溶鋁的質量百分含量控制為0.03-0.05%以降低鋼水的氧化性；出鋼結束后向渣面加入渣改制劑，同時提高底吹流量攪拌，進行鋼包頂渣脫氧，實現渣中(FeO+MnO) < 5%，采用全程底吹氬氣和渣洗工藝降低了鋼中的氧、氮含量，再在鋼水中Als的質量百分含量達到0.020?0.040%且Als與Alt的質量比值大于0.85時，通過硼鐵對鋼水中的B成分進行調整，將B的質量百分含量控制為0.0009?0.0015%，使得鋼中B的吸收率為80?85%，從而解決了現有技術中硼鋼含硼量超出控制范圍的技術問題，提高了硼鋼的性能，并且上述控制方法不局限于采用LF爐精煉工藝，降低了生產消耗，節約了生產成本。

　　【附圖說明】

　　[0018]圖1為本申請實施例提供的一種控制硼鋼中硼含量的方法的流程示意圖。

　　【具體實施方式】

　　[0019]在本申請實施例提供的技術方案中，通過在出鋼早期加入鋁鐵脫氧，保證鋼中有一定的酸溶鋁以降低鋼中氧化性，并在出鋼結束后向渣面加入渣改制劑，同時提高底吹流量攪拌，進行鋼包頂渣脫氧，以降低鋼中氧、氮含量，從而減少硼反應物的生成，進而解決現有技術中硼鋼含硼量超出控制范圍的技術問題，提高硼鋼的性能。

　　[0020]下面結合附圖對本申請實施例技術方案的主要實現原理、【具體實施方式】及其對應能夠達到的有益效果進行詳細的闡述。

　　[0021]實施例

　　[0022]請參考圖1，本申請實施例提供一種控制硼鋼中硼含量的方法，該方法包括:

　　[0023]步驟101:在轉爐出鋼量為總出鋼量的2/5-1/2時加入鋁鐵脫氧，將鋼水脫氧完全后酸溶鋁的質量百分含量控制為0.03-0.05% ;

　　[0024]步驟102:在出鋼結束后進行鋼包頂渣脫氧:向鋼包渣面加入渣改制劑、底吹攪拌3-5分鐘、鋼包在線底吹流量控制為每路400-600NL/min，將鋼水中FeO和MnO兩者質量百分含量之和控制為小于等于5% ;

　　[0025]步驟103:在鋼水精煉過程中，當鋼水中Als的質量百分含量達到0.020?0.040%且Als與Alt的質量比值大于0.85時，通過硼鐵對鋼水中的B成分進行調整，將B的質量百分含量控制為0.0009?0.0015%，使得鋼中B的吸收率為80?85%。

　　[0026]本申請實施例在執行步驟101之前，還在出鋼過程中加入小粒石灰和螢石，以進一步提高精煉渣的堿度，保證堿度在6.0-7.0。具體的，在轉爐出鋼量為總出鋼量的1/5時加入小粒石灰和螢石，小粒石灰的加入量為每噸鋼1.5_3Kg，螢石的加入量為每噸鋼0.5-0.8Kg0

　　[0027]接著，在轉爐出鋼量為總出鋼量的2/5-1/2時執行步驟101加入鋁鐵脫氧，將鋼水脫氧完全后酸溶鋁的質量百分含量控制為0.03-0.05%，以減少精煉調鋁量。其中，鋁鐵的加入量具體可以為3.5-5.5kg/噸鋼。

　　[0028]在出鋼過程中，本申請實施例中的鋼水可以采用LD(即指氧氣頂吹轉爐煉鋼法)轉爐頂底復吹吹煉，打開鋼包的雙路底吹氬氣攪拌，每路底吹流量控制在300-400NL/min，以實現加入小粒石灰的熔化和鋼水成分盡快混合均勻。同時，出鋼采用滑板擋渣，控制下渣量。

　　[0029]出鋼結束后執行步驟102進行鋼包頂渣改制:出鋼結束后向鋼包渣面加入渣改制劑0.3-0.5kg/噸鋼，底吹攪拌3-5分鐘，在線底吹流量400-600NL/min (每路)，進行鋼包頂渣脫氧，控制渣中頂渣(FeO+MnO) ( 5% ;鋼包底吹氬氣攪拌3min后取鋼水樣，并盡快送化驗室分析成分，作為精煉調整成分的參考。其中，渣改制劑具體可以為鋁渣球、緩釋脫氧劑、鋁渣以及其它用于渣脫氧的鋁制品。

　　[0030]由于在出鋼早期即加入渣料，并保證鋼中有一定的酸溶鋁，因此通過出鋼過程鋼流的沖擊和底吹氬氣的攪拌，就能夠提高渣洗脫硫效果并降低鋼中氧化性。出鋼過程采用滑板擋渣，控制下渣量，出鋼結束向渣面加入渣改制劑，同時提高底吹氬氣流量攪拌，進行鋼包頂渣脫氧，實現渣中頂渣(FeO+MnO) < 5%，采用全程底吹氬氣和渣洗工藝降低了鋼中的[0]、[N]含量。

　　[0031]進一步的，將鋼水吊至精煉處理，精煉處理4?5分鐘以后取樣、測溫，作為精煉到站成分、到站溫度。然后先根據不同鋼種精煉到站溫度要求，將鋼水溫度調整到要求范圍；再根據到站取樣分析結果，進行[c]、[Si]、[Μη]、[Alt]等元素合金化，待除[B]以外的成分調整合格后，獲得鋼

　　中[Als]含量達到0.020?0.040%，[Als]與[Alt]的質量比值大于

　　0.85時，最后再采用硼鐵進行[B]成分調整。其中，硼鐵中B的質量百分含量為17?19%，粒度5?30mm。硼鐵的加入質量可以為0.07-0.09kg/噸鋼。

　　[0032]下面通過具體實例對本發明進行詳細說明，以下實例采用300噸頂底復吹轉爐和CAS-0B精煉爐進行冶煉。

　　[0033]實例1:利用轉爐一CAS-0B—鑄機工藝流程生產含硼SS400:

　　[0034]1)采用滑板擋渣出鋼，出鋼時雙路底吹氬氣攪拌，每路底吹流量控制在300NL/min，出鋼量1/5時加入小粒白灰574Kg，螢石208Kg ；

　　[0035]2)出鋼量2/5時加入鋁鐵1600kg ；

　　[0036]3)出鋼后向渣面加入鋁渣球100kg，提高底吹氬氣至600NL/min (每路)，底吹攪拌3-5分鐘后關閉底吹氬氣，取鋼水樣分析酸溶招含量0.0315% ；

　　[0037]4)鋼水進CAS-0B精煉站后，先采用雙路底吹，底吹流量控制在每路800NL/min，攪拌4?5min，測溫、取鋼水樣，同時頂渣樣分析成分(FeO+MnO)含量為2.62% ；

　　[0038]5)進站測溫1619°C，高于要求溫度19°C，加入廢鋼2.5噸降溫，使溫度滿足進站要求。

　　[0039]6)根據進站后鋼包中取樣分析結果，進行[C]、[Si]、[Μη]、[Als]合金化，吹氬氣4min 后取樣分析[Als]含量(λ 0352%，[Als]/[Alt]:0.91 ；

　　[0040]7)加入硼鐵25kg，然后將罩內單路氬氣流量減少至260NL/min，純吹氬8min ;取樣分析鋼中[B]含量為0.00131 %。

　　[0041]實例2:

　　[0042]利用轉爐一RH—鑄機工藝流程生產含硼SAE1008:

　　[0043]1)采用滑板擋渣出鋼，出鋼時雙路底吹氬氣攪拌，每路底吹流量控制在350NL/min,出鋼量1/5時加入小粒白灰600Kg，螢石198Kg ；

　　[0044]2)出鋼量2/5時加入鋁鐵1126kg ；

　　[0045]3)出鋼后向渣面加入鋁渣球115kg，提高底吹氬氣至600NL/min (每路)，底吹攪拌3-5分鐘后，取鋼水樣分析酸溶鋁含量0.0348% ;

　　[0046]4)鋼水進RH精煉站后，真空循環5min，測溫、取鋼水樣，同時取頂渣樣分析成分(FeO+MnO)含量為 2.7% ;

　　[0047]5)溫度控制，進站測溫1601°C，滿足進站溫度要求。

　　[0048]6)根據進站鋼水取樣分析結果，進行[C]、[Si]、[Μη]、[Als]合金化，純循環4min，取鋼水樣分析[Als]含量 0.0362%，[Als]/[Alt]:0.92 ；

　　[0049]7)加入硼鐵23kg，純循環6min，取結束鋼水樣，破空冶煉結束。取樣分析鋼中[B]含量為0.0012%。

　　[0050]需要說明的是，本申請實施例提供的硼鐵中硼含量控制方法，不限于上述RH工藝和CAS工藝，還可以應用于LF爐工藝、LF+RH雙聯工藝等。

　　[0051]通過本申請實施例中的一個或多個技術方案，可以實現如下技術效果:

　　[0052]通過在出鋼量2/5-1/2時加入鋁鐵脫氧，將鋼水脫氧完全后酸溶鋁的質量百分含量控制為0.03-0.05%以降低鋼水的氧化性；出鋼結束后向渣面加入渣改制劑，同時提高底吹流量攪拌，進行鋼包頂渣脫氧，實現渣中(FeO+MnO) < 5%，采用全程底吹氬氣和渣洗工藝降低了鋼中的氧、氮含量，再在鋼水中Als的質量百分含量達到0.020?0.040%且Als與Alt的質量比值大于0.85時，通過硼鐵對鋼水中的B成分進行調整，將B的質量百分含量控制為0.0009?0.0015%，使得鋼中B的吸收率為80?85%，從而解決了現有技術中硼鋼含硼量超出控制范圍的技術問題，提高了硼鋼的性能，并且上述控制方法不局限于采用LF爐精煉工藝，降低了生產消耗，節約了生產成本。

　　[0053]盡管已描述了本發明的優選實施例，但本領域內的技術人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權利要求意欲解釋為包括優選實施例以及落入本發明范圍的所有變更和修改。

　　[0054]顯然，本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。

　　【主權項】

　　1.一種控制硼鋼中硼含量的方法，其特征在于，所述方法包括: 在轉爐出鋼量為總出鋼量的2/5-1/2時加入鋁鐵脫氧，將鋼水脫氧完全后酸溶鋁的質量百分含量控制為0.03-0.05% ; 在出鋼結束后進行鋼包頂渣脫氧:向鋼包渣面加入渣改制劑、底吹攪拌3-5分鐘、鋼包在線底吹流量控制為每路400-600NL/min，將鋼水中FeO和MnO兩者質量百分含量之和控制為小于等于5% ; 在鋼水精煉過程中，當鋼水中Als的質量百分含量達到0.020?0.040%且Als與Alt的質量比值大于0.85時，通過硼鐵對鋼水中的B成分進行調整，將B的質量百分含量控制為0.0009?0.0015%，使得鋼中B的吸收率為80?85%。2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 在出鋼量為總出鋼量的1/5時加入石灰和螢石，石灰的加入量為1.5-3Kg/噸鋼，螢石的加入量為0.5-0.8Kg/噸鋼。3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括: 在出鋼過程中，打開鋼包的雙路底吹氬氣攪拌，每路底吹流量控制在300-400NL/min。4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述渣改制劑包括:鋁渣球、緩釋脫氧劑及鋁渣；所述渣改制劑的加入量為0.3-0.5kg/噸鋼。5.如權利要求1?4任一所述的方法，其特征在于，所述硼鐵中B的質量百分含量為17?19%，粒度5?30mm。6.如權利要求1?4任一所述的方法，其特征在于，所述鋁鐵的加入量為3.5-5.5kg/噸鋼。7.如權利要求1?4任一所述的方法，其特征在于，所述硼鐵的加入量為.0.07-0.09kg/ 噸鋼。

　　【專利摘要】本發明公開了一種控制硼鋼中硼含量的方法，該方法包括：在轉爐出鋼量為總出鋼量的2/5-1/2時加入鋁鐵脫氧，將鋼水脫氧完全后酸溶鋁的質量百分含量控制為0.03-0.05％；在出鋼結束后進行鋼包頂渣脫氧：向鋼包渣面加入渣改制劑、底吹攪拌3-5分鐘、鋼包在線底吹流量控制為每路400-600NL/min，將鋼水中FeO和MnO兩者質量百分含量之和控制為小于等于5％；在鋼水精煉過程中，當鋼水中Als的質量百分含量達到0.020～0.040％且Als與Alt的質量比值大于0.85時，通過硼鐵對鋼水中的B成分進行調整，將B的質量百分含量控制為0.0009～0.0015％，使得鋼中B的吸收率為80～85％。通過上述技術方案，解決了現有技術中硼鋼含硼量超出控制范圍的技術問題，提高了硼鋼的性能。

　　【IPC分類】C21C7/076, C21C7/06

　　【公開號】CN105369010

　　【申請號】CN201510695913

　　【發明人】王朝斌, 單慶林, 景財良, 彭國仲, 王雷川, 陳玉鑫, 黃財德, 安超, 黃 俊

　　【申請人】首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司

　　【公開日】2016年3月2日

　　【申請日】2015年10月23日