一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法与流程

本发明涉及炼钢，是一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法。

背景技术：

1、在钢铁冶金领域，传统“转炉—lf精炼—连铸”工艺是生产低碳铝镇静钢的主流路线。转炉出钢后，钢水需经过lf精炼工序，完成升温、合金成分微调、钙处理及夹杂物形态控制等操作，随后运至连铸平台进行浇铸。其中，lf精炼工序通过喂入钙线将脱氧生成的团簇状al2o3夹杂物转变为低熔点钙铝酸盐以改善可浇性，是保障连铸水口可浇性的关键环节。该工艺路线成熟可靠，已长期应用于工业化生产。

2、然而，上述工艺路线存在以下不足：lf精炼工序的引入增加了设备投资与维护成本，吨钢处理成本升高，冶炼周期延长，制约了生产效率提升。在降本增效需求下，取消lf精炼、采用“转炉—氩站—连铸”的直上连铸模式成为技术方向，但面临水口易堵塞、温降控制困难、转炉与连铸机节奏匹配不佳等障碍。尤其缺少lf精炼工序的钙处理后，al2o3夹杂物难以有效变性，易导致水口结瘤乃至断浇；出钢过程直接喂钙线则又存在喷爆风险。此外，取消lf精炼工序后缺乏对脱氧合金化、氩站操作和工序衔接的系统协同，难以同时保障钢水可浇性与铸坯质量。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供了一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有直上连铸工艺中存在的水口易堵塞、温度控制困难、节奏匹配不佳的问题。

2、本发明的目的是这样实现的：一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，包括以下步骤：

3、s1.转炉冶炼：控制入炉铁水的硫含量≤0.015%，将铁水装入转炉进行顶底复吹冶炼，冶炼终点钢水中的碳含量≥0.06%，氧活度为400-700ppm，出钢温度为1640-1680℃；

4、s2.出钢脱氧合金化及顶渣改质：出钢开始后，当出钢量达1/4-1/2时向钢包加入铝块；当出钢量达1/2至出钢结束期间向钢包加入硅钙脱氧剂和硅锰合金，终点碳含量≥0.06%时，硅钙脱氧剂吨钢加入量为1-1.3kg，终点碳含量＜0.06%时，在吨钢加入1-1.3kg硅钙脱氧剂的基础上增配硅钙钡脱氧剂吨钢0.16-0.33kg；出钢量达80%-90%期间，向钢包渣面加入顶渣调制剂进行顶渣改质，所述顶渣调制剂为高效精炼渣，所述高效精炼渣的粒度为5mm-50mm，其中cao≥45%，al2o3≥35%，s≤0.15%，p≤0.08%，sio2≤6%，水分≤0.5%；

5、s3.氩站处理：钢水包运至氩站，测温取样后，先进行大气量搅拌，氩气阀开度≥80%，搅拌时间≥3min，搅拌结束后转为软吹，氩气阀开度≤30%，软吹时间≥10min，软吹结束后根据钢样分析结果调整合金成分至目标范围；

6、s4.连铸浇铸：中间包钢水过热度15-30℃，进行保护浇铸。

7、下面是对上述申请技术方案的进一步优化或/和改进：

8、进一步的，作为优选，所述步骤s2中所加入的硅钙脱氧剂的粒度为80-150mm，其中ca含量为28-32wt%，si含量为55-65wt%；所述步骤s2 中硅锰合金的加入量为吨钢1.33-1.67kg，所加入的硅锰合金的粒度为10-70mm，其中mn≥65%，si≥17%，s≤0.25%。

9、进一步的，作为优选，所述步骤s2中铝块的加入量为吨钢0.2-0.5kg。

10、进一步的，作为优选，所述步骤s3中搅拌时钢水吹开直径为500-600mm，软吹时钢水吹开直径为150-200mm。

11、进一步的，作为优选，所述步骤s2中顶渣改质所用顶渣调制剂的吨钢加入总量为0.8-1.0kg。

12、进一步的，作为优选，所述步骤s1中转炉冶炼终点钢水中的碳含量为0.06%-0.12%，氧活度为500-650ppm。

13、进一步的，作为优选，所述步骤s3中搅拌时间为3-6min，软吹时间为10-15min。

14、进一步的，作为优选，所述步骤s4中中间包钢水过热度为20-30℃。

15、进一步的，作为优选，所述方法用于生产碳含量≤0.08%的低碳铝镇静钢。

16、进一步的，作为优选，所述硅钙钡脱氧剂中，ba含量为12-18wt%，ca含量为10-15wt%，si含量为40-50wt%。

17、本发明通过取消lf精炼工序，转炉终点碳含量≥0.06%，在出钢过程分阶段加入铝块、硅钙脱氧剂及硅锰合金，根据终点碳含量选择性增配硅钙钡脱氧剂，并进行顶渣改质；氩站经强搅-软吹复合处理后微调成分；连铸过热度15-30℃保护浇铸。通过脱氧与夹杂物变性同步完成，解决了水口堵塞的问题，能够实现稳定直上连铸。

18、与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：

19、1、有效解决水口堵塞问题，保障连铸生产顺行。采用硅钙脱氧剂，在出钢过程中同步完成脱氧与夹杂物变性处理，脱氧产物由传统铝脱氧生成的团簇状al2o3转变为12cao·7al2o3和3cao·al2o3等低熔点钙铝酸盐，在浇铸温度下呈液态，不易在水口内壁附着沉积，从根源上防止了连铸水口结瘤。连续浇铸10炉以上无水口堵塞现象，彻底解决了取消lf精炼后直上连铸工艺面临的首要技术障碍。

20、2、脱氧效率高，铝耗显著降低。通过出钢早期铝块预脱氧与中后期硅钙脱氧剂终脱氧的分阶段协同作用，脱氧效率可达55%-65%。相比传统全铝脱氧工艺，铝块用量大幅减少，冶炼成本进一步降低。

21、3、显著缩短冶炼周期，降低生产成本。取消了lf精炼工序，缩短了钢水在精炼工位的等待与处理时间。钢水从转炉出钢经氩站处理后直接上连铸机浇铸，缩短了工序流转时间，降低了设备运行和维护费用。

22、4、保障铸坯质量。通过出钢过程分阶段脱氧合金化配合顶渣改质，以及氩站强搅-软吹复合处理，大气量搅拌促进脱氧产物碰撞聚合，软吹促进夹杂物充分上浮去除，有效控制了钢水洁净度，铸坯中夹杂物评级≤1.0级。

23、5、操作安全性高。以复合脱氧剂的形式引入钙元素，避免了出钢过程直接向钢包喂入钙线引发的喷爆风险，保证了一线操作人员的人身安全和设备安全。

24、6、系统化解决直上工艺难题。从转炉终点控制、出钢脱氧剂配方与加入时机、氩站搅拌制度到连铸过热度控制的各个环节，形成了一套完整的参数协同控制方案，炉机匹配性好，工业适用性强。

1.一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述步骤s2中铝块的加入量为吨钢0.2-0.5kg。

3.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述步骤s3中搅拌时钢水吹开直径为500-600mm，软吹时钢水吹开直径为150-200mm。

4.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述步骤s2中顶渣改质所用顶渣调制剂的吨钢加入总量为0.8-1.0kg。

5.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述步骤s1中转炉冶炼终点钢水中的碳含量为0.06%-0.12%，氧活度为500-650ppm。

6.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述步骤s3中搅拌时间为3-6min，软吹时间为10-15min。

7.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述步骤s4中中间包钢水过热度为20-30℃。

8.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述方法用于生产碳含量≤0.08%的低碳铝镇静钢。

9.根据权利要求1所述的一种高效直上连铸的炼钢低精炼比控制方法，其特征在于：所述硅钙钡脱氧剂中，ba含量为12-18wt%，ca含量为10-15wt%，si含量为40-50wt%。