專利名稱:真空精煉鋼水脫氧用鋁鈣合金的制備方法及裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及煉綱用合金脫氧劑,特別是一種供RH真空精煉鋼水脫氧用鋁鈣合金 的制備方法及裝置。
二背景技術:
隨著國民經濟的快速發展,汽車、家電等行業對鋼材的需求量越來越大,質量也越 來越高。如何生產出滿足高檔汽車板和家電板要求的超低碳(C<30X10—6)、超低氮(N < 30X 10—6)、超低氧(0 < 30X 10—6)和超低硫(S < 50X 10—6)鋼一直是我國鋼鐵企業的一 個重要研究課題。 目前生產上述高檔汽車和家電用鋼,一般采用真空脫碳、脫氧法。真空處理后的 鋼液中氧含量很高(國外廠家一般為200 X 10—6 300X 10—6,國內廠家一般為300 X 10—6 500 X 10—6),要將氧含量降到30 X 10—6以下,是靠向鋼水中投入大量的金屬鋁進行脫氧,于 是在鋼水中就會產生大量的固相八1203脫氧產物。由于八1203的表面張力小,不易相互吸附、 長大、上浮而除去,不僅導致連鑄過程中發生嚴重的水口 "結瘤"現象,影響連澆爐數,降低 生產率,而且這些A1203 —旦進入鋼坯中,會在鋼中形成脆性夾雜,直接影響鋼材的機械性 能和表面質量。 根據煉鋼理論,降低鋼水中A1203脫氧產物含量的措施是對脫氧后的鋼液進行鈣 處理。即用金屬鈣將脫氧產物八1203進行改性,使之變為低熔點的7八1203. 12Ca0,后者絮聚
速度快、易長大上浮而除去,即使有少量殘留在鋼中也不會對鋼材性能造成大的影響。
理論上最好的鈣處理劑當然是純金屬鈣,但因鈣具有密度小(1. 55g/cm2)、投入鋼 水中不易下沉、熔點(838°C )和沸點(1450°C )低、遇空氣極易氧化等特點,將單純的金屬 鈣投入鋼水后會在鋼水表面很快氣化、揮發燒損而起不到作用。故單純金屬鈣不能作為鈣 處理劑使用。目前冶煉普通鋼種,一般采用喂鈣線(內含金屬鈣的包芯線)的辦法進行鈣 處理。 喂鈣線雖然解決了單純加金屬鈣存在的問題,但將其用于真空精煉脫氧后鈣處理
卻帶來一個問題,這就是經真空處理后鋼水的含碳量和含氮量已控制在標準范圍以內,如
果喂鈣線,由于鈣線的包皮是由低碳鋼制成,在鋼液中熔化后必然使鋼液的含碳量增加,反
過來會使鋼的碳成分含量超出標準;同時,鈣線中單一金屬鈣進入鋼水會引起鋼水激烈翻
騰,使鋼液與空氣的接觸面積增加,導致鋼水的含氮量增加,使鋼的氮成份含量也會超出標
準。因此,針對生產高檔汽車和家電用鋼板,用喂鈣線的辦法解決鋼中八1203夾雜不可行。 在目前尚無針對真空精煉用鈣處理劑的情況下,國內采用RH真空精煉的鋼廠只
能采取將真空處理脫氧后的鋼水保持較長時間的"鎮靜",以盡可能地讓A1203脫氧產物絮
聚、上浮。但這種辦法不能從根本上解決鋼中A1203夾雜和連鑄水口 "結瘤"問題。 鑒于鋼水真空脫碳處理后脫氧和鈣處理的雙重需要,能否提供一種鋁鈣合金,在
鋼水真空脫碳后將其加入RH真空裝置中,使鋼水脫氧和f丐處理同時進行呢? 對這一問題,理論上的答案是肯定的。但所用的鋁鈣合金要求鈣含量高,純度也要
3高,如何制備這種高鈣高純鋁鈣合金又成為一個問題。 現有普通還原法生產鋁鈣合金,是以氧化鋁和氧化鈣為原料,用碳做還原劑,由礦熱爐生產,即使能夠制得鈣含量較高的鋁鈣合金,由于合金中碳含量高(一般大于O. 5% ),將其用于高檔汽車板和家電板超低碳鋼的真空處理后脫氧,鋼中碳含量達不到標準要求,故不適用。
發明者范松濤, 郭慶成 申請人:郭慶成