一种低硅高铝含硫钢的连铸生产方法
阅读说明：本技术 一种低硅高铝含硫钢的连铸生产方法 (Continuous casting production method of low-silicon high-aluminum sulfur-containing steel ) 是由 于飞 郭动动 管挺 张天 王海心 徐建飞 于 2021-09-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种低硅高铝含硫钢的连铸生产方法,包括首先采用精炼炉先脱硫再增硫的方法,具体为钢水精炼时先将硫脱至0.003％以下,之后先喂钙线再喂硫磺线调整硫含量；之后连铸采用开浇第一炉生产硅和铝范围宽的低硫钢种、开浇第二炉生产铝含量范围宽的低硅含硫钢种、开浇第三炉和连浇炉生产低硅高铝含硫钢的过渡生产方法。本发明采用精炼炉在常规脱氧脱硫后,采取首先加入钙线再喂硫磺线增硫的方法,使得喂入钢水中的钙元素首先与Al-(2)O-(3)反应生成钙铝酸盐,之后再喂入硫磺线,利用钢水中游离钙较低而产生的CaS较少的特点,有效地控制连铸液面波动,减少因液面波动超标产生的报废,减缓连铸水口结瘤的速度,从而大幅增加连浇炉数,降低生产成本。(The invention relates to a continuous casting production method of low-silicon high-aluminum sulfur-containing steel, which comprises the steps of firstly adopting a method of firstly desulfurizing and then increasing sulfur in a refining furnace, specifically, firstly desulfurizing the molten steel to be less than 0.003 percent during refining, and then feeding a calcium wire and then feeding a sulfur wire to adjust the sulfur content; and then the continuous casting adopts a transitional production method that the casting-on first furnace is adopted to produce low-sulfur steel with wide range of silicon and aluminum, the casting-on second furnace is adopted to produce low-silicon sulfur-containing steel with wide range of aluminum content, and the casting-on third furnace and the continuous casting furnace are adopted to produce low-silicon high-aluminum sulfur-containing steel. The invention adopts a refining furnace to increase the sulfur content by adding a calcium wire and feeding a sulfur wire after conventional deoxidation and desulfurization, so that calcium element fed into molten steel and Al are mixed 2 O 3 Reacting to form calcium aluminate, and thenAnd then feeding a sulfur line, effectively controlling the continuous casting liquid level fluctuation by utilizing the characteristic that the CaS generated by lower free calcium in the molten steel is less, reducing scrappage caused by the exceeding standard of the liquid level fluctuation and slowing down the speed of the accretion of a continuous casting water gap, thereby greatly increasing the number of continuous casting furnaces and reducing the production cost.)
技术领域
本发明涉及炼钢连铸技术领域，尤其是一种低硅高铝含硫钢的连铸生产方法。
背景技术
连续铸钢是利用中间包缓冲作用，将高温钢液连续地浇铸到一个或多个强制水冷的金属型腔(结晶器)内，凝固成形后，再经二次冷却，使之凝固，且成一定形状(规格)铸坯的工艺方法，其典型特征是生产过程的连续化。
具体操作时，钢水先从钢水包流入中间包内、再从中间包流入到结晶器内形成初生坯壳，经过拉坯机拉成合格铸坯。其最显著的特点是：因为有了中间包储存钢水的缓冲作用，可以实现更换盛钢桶的操作，这样可以实现当盛钢桶内的一炉钢水浇完后通过更换下一个盛钢桶(装着下一炉钢水)的方式，实现连续浇铸，提高了生产效率。
电机爪极用钢是低硅高铝含硫钢的典型钢种，随着新能源汽车等行业的发展，市场对电机爪极用钢的产品质量要求持续提高。目前连铸控制结晶器液面波动控制技术主要分两大类，其一为定径水口控流技术，该方法稳定结晶器液面的主要措施是调整拉速和控制中间包液面高度，控制精度不高，液面波动往往≥±5mm；其二为塞棒控流技术，其采用塞棒上下移动的方案改变，改变钢流大小来稳定结晶器液面，该方法目前的结晶器液面波动控制精度≤±3mm。结晶器液面波动幅度小，可以避免拉浇过程中卷渣造成的大颗粒夹杂物超标，因此目前生产电机爪极用钢时，连铸采用塞棒控流技术稳定控制结晶器液面波动。电机爪极用钢的主元素成分质量百分含量为C＝0.04～0.07％，Si≤0.08％，Mn＝0.25～0.40％，P≤0.030％，S＝0.018～0.035％，Al＝0.02～0.07％，属于低硅高铝含硫钢范畴。
连铸生产优钢一个浇次一般为15炉左右，从第三炉开始至第15炉都称为连浇炉，低硅高铝含硫钢连铸开浇时虽然采用保护浇注技术，但仍不能完全避免钢水二次氧化，同时因为其成分中Si含量较低，钢水中Al在开浇过程中大量氧化生成的Al2O3会引起塞棒水口结瘤，从而导致结晶器液面波动甚至结死断流。现有技术中另一种控制连铸浇注结瘤的方法为，向钢水中喂入大量钙线，使中间包内因二次氧化生成的Al2O3与Ca反应生成低熔点的钙铝酸盐，从而解决Al2O3聚集堵水口的问题。然而对于低硅高铝含硫钢，由于钢水S＝0.018～0.035％，喂入钙线会生成CaS，CaS也会在塞棒水口处聚集导致结瘤，引起结晶器液面波动或结死停浇。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种低硅高铝含硫钢的连铸生产方法，以解决低硅高铝含硫钢开浇炉钢水中Al大量氧化Al2O3以及加纯Ca线后产生CaS的问题，从而避免塞棒水口结瘤引起的液面波动，同时连浇炉数也大幅增加。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低硅高铝含硫钢的连铸生产方法，在钢水精炼时先将硫脱至0.003％以下，然后先喂钙线再喂硫磺线调整硫含量；连铸采用开浇第一炉生产低硫钢种、开浇第二炉生产低硅含硫钢种、开浇第三炉及后续的连浇炉生产低硅高铝含硫钢。
开浇前三炉成分控制见下表：
所述的连铸生产方法具体包括以下步骤：
S1、开浇第一炉：
1)、转炉终点成分控制要求：C≤0.05％、P≤0.020％；
2)、精炼采用正常脱氧脱硫和成分调整操作，成分调整至C＝0.04～0.07％、Si＝0.08～0.12％、Mn＝0.25～0.35％、P≤0.025％、S≤0.003％、Al＝0.020～0.025％；
3)、往钢水包内按吨钢2米喂入钙线，并软吹5min；
4)、往钢水包内喂入硫磺线，将钢水中S含量从0.003％以下调整至0.008～0.012％；
5)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.04～0.07％、Si＝0.08～0.12％、Mn＝0.25～0.35％、P≤0.025％、S＝0.008～0.012％、Al＝0.015～0.023％；
S2、开浇第二炉：
1)、转炉终点成分控制要求：C≤0.05％、P≤0.020％；
2)、精炼采用正常脱氧脱硫和成分调整操作，成分调整至C＝0.04～0.07％、Si＝0.06～0.08％、Mn＝0.25～0.35％、P≤0.025％、S≤0.003％、Al＝0.035～0.045％；
3)、往钢水包内按吨钢1.5米喂入钙线，并软吹5min；
4)、往钢水包内喂入硫磺线，将钢水中S从0.003％以下调整至0.018～0.025％；
5)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.04～0.07％、Si＝0.06～0.08％、Mn＝0.25～0.35％、P≤0.025％、S＝0.018～0.025％、Al＝0.033～0.041％；
S3、开浇第三炉：
1)、转炉终点成分控制要求：C≤0.05％、P≤0.020％；
2)、精炼采用正常脱氧脱硫和成分调整操作，成分调整至C＝0.04～0.07％、Si＝0.04～0.08％、Mn＝0.25～0.35％、P≤0.025％、S≤0.003％、Al＝0.045～0.055％；
3)、往钢水包内按吨钢1.5米喂入钙线，并软吹5min；
4)、往钢水包内喂入硫磺线，将钢水中S从0.003％以下调整至0.018～0.025％；
5)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.04～0.07％、Si＝0.04～0.08％、Mn＝0.25～0.35％、P≤0.025％、S＝0.018～0.025％、Al＝0.043～0.051％。
上述方案中，钢水成分中的Si和Al需要三炉过渡，钢水成分中的S需要两炉过渡。
本发明的有益效果是：
(1)、本发明采用精炼炉在常规脱氧脱硫后，采取首先加入钙线再喂硫磺线增硫的方法，可以让喂入钢水中的钙元素首先与Al2O3反应生成钙铝酸盐，之后在喂入硫磺线，此时钢水中由于游离钙较低，因此产生的CaS较少。
(2)、本发明提供的方法可以有效地控制连铸液面波动，减少因液面波动超标产生的报废。
(3)、本发明提供的方法可以有效地减缓连铸水口结瘤的速度，从而大幅增加连浇炉数，降低生产成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是实施例中控流塞棒位置和结晶器内钢水液面曲线图。
图2是对照例中控流塞棒位置和结晶器内钢水液面曲线图。
具体实施方式
下面通过120吨转炉配合160方连铸机的具体实施例对本发明所述一种低硅高铝含硫钢的连铸生产方法进行具体说明。
实施例：
具体方法步骤如下：
1、开浇第一炉，操作过程如下：
1)、转炉终点成分C＝0.04％、P＝0.018％；
2)、精炼采用正常脱氧脱硫和成分调整操作，成分调整至C＝0.06％、Si＝0.10％、Mn＝0.31％、P＝0.020％、S＝0.002％、Al＝0.025％；
3)、往钢水包喂入钙线240米，并软吹5min：
4)、往钢水包内喂入100米硫磺线，将钢水中S调整至0.009％；
5)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.06％、Si＝0.10％、Mn＝0.31％、P＝0.020％、S＝0.009％、Al＝0.021％；
6)、中间包内取成品样观察铝损，成品样C＝0.06％、Si＝0.09％、Mn＝0.31％、P＝0.020％、S＝0.009％、Al＝0.017％，与吊包样对比，连铸铝损为0.004％。
2、开浇第二炉，操作过程如下：
1)、转炉终点成分C＝0.05％、P＝0.016％；
2)、精炼采用正常脱氧脱硫和成分调整操作，成分调整至C＝0.06％、Si＝0.08％、Mn＝0.30％、P＝0.019％、S＝0.003％、Al＝0.036％；
3)、往钢水包喂入钙线180米，并软吹5min；
4)、往钢水包内喂入200米硫磺线，将钢水中S调整至0.019％；
5)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.06％、Si＝0.07％、Mn＝0.30％、P＝0.019％、S＝0.019％、Al＝0.034％；
6)、中间包内取成品样观察铝损，成品样C＝0.06％、Si＝0.07％、Mn＝0.30％、P＝0.019％、S＝0.019％、Al＝0.033％，与吊包样对比，连铸铝损为0.001％。
3、开浇第三炉，操作过程如下：
1)、转炉终点成分C＝0.03％、P＝0.013％；
2)、精炼采用正常脱氧脱硫和成分调整操作，成分调整至C＝0.05％、Si＝0.06％、Mn＝0.32％、P＝0.015％、S＝0.002％、Al＝0.049％；
3)、往钢水包喂入钙线180米，并软吹5min；
4)、往钢水包内喂入250米硫磺线，将钢水中S调整至0.022％；
5)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.05％、Si＝0.05％、Mn＝0.32％、P＝0.015％、S＝0.022％、Al＝0.046％；
6)、中间包内取成品样观察铝损，成品样C＝0.05％、Si＝0.05％、Mn＝0.32％、P＝0.015％、S＝0.019％、Al＝0.043％，与吊包样对比，连铸铝损为0.003％。
4、该浇次总计生产十四炉，浇注曲线如图1所示，浇铸时塞棒位置平稳、液面平稳没有大幅度波动。
对照例：
具体方法步骤如下：
1、开浇第一炉，操作过程如下：
1)、转炉终点成分C＝0.05％、P＝0.018％；
2)、精炼采用正常脱氧和成分调整操作(未采用强脱硫操作)，成分调整至C＝0.06％、Si＝0.06％、Mn＝0.31％、P＝0.021％、S＝0.006％、Al＝0.045％；
3)、依次往钢水包喂入硫磺线200米和钙线240米，S调整至0.022％；
4)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.06％、Si＝0.06％、Mn＝0.31％、P＝0.021％、S＝0.022％、Al＝0.043％；
5)、中间包内取成品样观察铝损，成品样C＝0.06％、Si＝0.06％、Mn＝0.31％、P＝0.021％、S＝0.022％、Al＝0.035％，与吊包样对比，连铸铝损为0.008％。
2、开浇第二炉，操作过程如下：
1)、转炉终点成分C＝0.03％，P＝0.015％；
2)、精炼采用正常脱氧和成分调整操作(未采用强脱硫操作)，成分调整至C＝0.05％、Si＝0.06％、Mn＝0.30％、P＝0.017％、S＝0.005％、Al＝0.046％；
3)、依次往钢水包硫磺线200米和钙线180米，S调整至0.021％；
4)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.05％、Si＝0.06％、Mn＝0.30％、P＝0.017％、S＝0.021％、Al＝0.042％；
5)、中间包内取成品样观察铝损，成品样C＝0.05％、Si＝0.06％、Mn＝0.30％、P＝0.021％、S＝0.021％、Al＝0.040％，与吊包样对比，连铸铝损为0.002％。
3、开浇第三炉，操作过程如下：
1)、转炉终点成分C＝0.04％、P＝0.015％；
2)、精炼采用正常脱氧和成分调整操作(未采用强脱硫操作)，成分调整至C＝0.05％、Si＝0.07％、Mn＝0.32％、P＝0.017％、S＝0.007％、Al＝0.043％；
3)、依次往钢水包硫磺线200米和钙线180米，S调整至0.023％；
4)、将钢水吊至连铸开浇，吊包时钢水成分C＝0.05％、Si＝0.07％、Mn＝0.32％、P＝0.017％、S＝0.023％、Al＝0.040％；
5)、中间包内取成品样观察铝损，成品样C＝0.05％、Si＝0.07％、Mn＝0.32％、P＝0.017％、S＝0.023％、Al＝0.037％，与吊包样对比，连铸铝损为0.003％。
4、该浇次总计生产六炉后因液面波动过大停浇，浇注曲线如图2所示，浇次前两炉液面波动较大、塞棒开启度上涨较快，过程稳定性也较差。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
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