发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种通过提高去除夹杂的稳定性来实现炼钢过程大颗粒Ds夹杂的全面去除，主要适用于对Ds夹杂有要求的含铝脱氧钢的炼钢连铸过程Ds夹杂物，即点状夹杂的控制方法。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种炼钢连铸过程Ds夹杂物即点状夹杂的控制方法，主要适用于对Ds夹杂有要求的含铝脱氧钢，其主要步骤如下：

1)炼钢过程真空处理结束后，微调钢水成分满足产品要求，喂少量钙调整钢水钙含量，喂钙后钢水轻微搅拌3-5min，要求连铸前钢水钙含量控制2-5ppm；

其中，炼钢环节的精炼处理且成分合格后，喂入少量钙调整钢水钙含量主要是确保在浇注过程中不造成水口堵塞，喂钙后钢水轻微搅拌3-5min是确保钙处理效果。考虑到钢水钙含量过高容易造成耐材侵蚀，所以钙含量上限为5ppm。如果造成水口堵塞，则影响结晶器内钢水流场和中间包钢水流场，对去除夹杂物不利，也就对Ds夹杂控制不利。

2)钢包内钢水静置处理，静置过程进行保温处理(例如通过加碳化稻壳到渣面进行保温处理)，静置过程严禁底吹气搅拌，静置时间50-90min；

采用钢水静置处理，目的是使得钢包内钢水不再流动，这样夹杂物可凭借自身浮力稳定上浮，夹杂物不会再出现往下运动现象。在现有技术的常规操作中，往往是通过低吹轻微搅拌来去除夹杂，但一旦钢水被搅动，则夹杂在上浮到接近钢渣界面即将被渣吸附的那一刻，仍存在因钢液搅动返回钢水深处的风险，由于夹杂物上浮速度较慢，此夹杂物再次到达钢渣界面的概率则变得很低，一些大颗粒夹杂就是因此风险无法被去除。当然，静置过程不可避免带来钢水温度在钢包内不均匀，所以后续连铸过程中间包感应加热来补偿并稳定控制钢水温度。通过设定50-90min静置时间，基本满足了去除夹杂的时间需要，由于后工序的浇注过程钢水也是不上下流动，从精炼工位调包到浇注结束大约还有50min作用的时间，此步骤设定50-90min可确保整个静置时间为100-140min，根据对夹杂物上浮速度的计算，在钢包内钢水高度小于2.5m的条件下，直径30μm夹杂可在100min内从钢包底部上浮到钢水上部的渣层底部，这样的设定确保了大于等于30μm夹杂全部去除，而直径30μm夹杂在金相平面内观察的Ds夹杂为15μm左右，从而满足了对Ds夹杂要求等级最高的轴承钢Ds夹杂小于17μm的要求。设定时间上限为90min主要考虑时间过长后，会影响生产的正常调度，影响连铸流程的连续浇注。在实际生产过程中，可以新增一放置钢水的工位。

3)钢水调至连铸工位进行浇注，浇注过程中间包需连续测温，用感应加热对钢水进行补充能量，确保浇注温度稳定控制在过热度15-30℃；

本发明选择感应加热是为了补偿钢包内钢水因长时间静置来的温度损失，通过中间包感应加热来稳定浇注温度，实现低过热度浇注，通过钢水连续测温的结果来选择感应加热强度，从而合理补偿温度促使最终钢水浇注温度稳定可控制。最终钢水浇注温度的过热度控制在15-30℃则顾及到了连铸坯微观偏析以及钢水可浇注性，过热度过低，可能会引发水口结瘤影响浇注，控制过大可能对铸坯组织不利。通过控制水口浇注的稳定性尤其是在中间包浸入式水口处不结瘤是保证中间包流场温度和结晶器流场稳定的前提，流场稳定则可保证去除Ds夹杂稳定。

4)钢水到达结晶器进行凝固，要求钢水从中间包引流到结晶器的浸入式水口为双孔或四孔水口，水口插入深度140-170mm。

浸入式水口为双孔或四孔水口时，双孔和四孔水口喷出的是双股流，确保了保护渣溶化又能方便结晶器内夹杂物上浮，如用直筒水口则不易去除Ds夹杂。插入深度140-170mm的控制则可以防止插入过浅导致结晶器内保护渣波动太剧烈，插入过深会导致夹杂物不易上浮。

最终钢水凝固成合格钢坯，其Ds夹杂物全面小于17μm。

其中，作为本技术方案的进一步改进，步骤1)中，微调钢水的喂钙量控制在0.03-0.05kg/t。喂钙量的控制可确保后续钙含量控制到位，以100-150吨炉喂钙丝40-70m，换算到喂钙量为0.03-0.05kg/t。

也作为本技术方案的进一步改进，步骤1)中，若真空处理结束后钢水铝含量未达要求，可在喂钙前喂铝丝补充钢水铝，喂铝结束5min后可喂钙。喂完铝丝后，等待5min喂钙可以实现让喂铝生成的大颗粒氧化铝夹杂及时上浮，确保喂钙效果。

还作为本技术方案的进一步改进，步骤2)中，静置处理后钢水平均温度为常规调包到连铸终点温度控制范围，而静置前温度按静置分钟时间乘以0.3-0.5℃/分钟再加上处理结束后钢水平均温度要求。炼钢过程钢水温度控制实行倒推法，即根据浇注要求的过热度确定浇注温度，前一工序温度则根据工序降温向前倒推。本技术方案中温度要求与常规工艺基本一致，采用上述方法可以很好地控制钢水温度。

又作为本技术方案的进一步改进，步骤3)中，在钢水从钢包冲击到中间包的冲击区用镁质覆盖剂，而在钢水从中间包流向结晶器的浇注区用钙铝质覆盖剂。在冲击区采用镁质覆盖剂可以防止冲击区因钢水流动剧烈导致覆盖剂卷渣形成Ds夹杂，镁质覆盖剂熔点高，不会卷入。而在浇注区，由于要测温取样，用镁质覆盖剂则容易在此区域留下测温取样裂缝，浇注中钢水则暴露与空气中，也容易形成二次氧化类Ds夹杂。

同样，对于如上所述步骤3)，感应加热通道耐材MgO含量最好控制在不小于90％。感应加热通道由于感应加热，不可避免对炉衬有一定冲刷，当耐材要求MgO含量不小于90％时，可确保耐材不脱落以及粘接在通道内壁的夹杂物不因化学反应脱落。本技术方案虽然需要有中间包电磁感应加热设备，连铸设备投资略有增加，但在炼钢生产过程的成本相对常规流程基本无太大变化。

另外，本发明提供的炼钢连铸过程Ds夹杂物即点状夹杂的控制方法，主要适用于对Ds夹杂有要求的含铝脱氧钢；之所以主要适用于Ds夹杂要求高的含铝脱氧钢，是因为含铝钢更容易产生Ds夹杂。而对于硅脱氧钢种，硅酸盐夹杂更容易生成C类可变形夹杂，所以对于硅脱氧钢，本案若应用则不是针对Ds夹杂控制，而是针对C类夹杂控制。

并且，本发明可以在电炉流程或转炉流程生产本发明所提及的高端钢种过程实施，真空处理设备可以为VD或RH。

本发明提供的炼钢连铸过程Ds夹杂物即点状夹杂的控制方法，目的是全面稳定控制钢水Ds夹杂，从而提高轴承钢、齿轮钢以及冷镦钢等Ds夹杂要求高钢种的质量稳定性。本发明提供的炼钢连铸过程Ds夹杂物即点状夹杂的控制方法，主要适用于对Ds夹杂有要求的含铝脱氧钢，实现Ds夹杂全面小于17μm，即Ds夹杂评级全面小于0.5级，达到电渣钢Ds夹杂控制水平，从根本上消除Ds夹杂带来的危害。