一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法

摘要

本申请公开了一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法，包括：步骤1：KR脱硫，脱硫后铁水硫含量≤0.0015%；步骤2：转炉吹炼，转炉出钢后钢包顶渣厚度≤30mm；步骤3：RH真空处理，RH脱碳结束后，加入铝粒脱氧后钢液循环3‑5min，提升气体流量至0.8‑1.0m3/（h·t）；随后加入合金进行脱氧合金化，提升气体流量至0.5‑0.7 m3/（h·t）；步骤4：连续浇注，长水口氩气流量150‑200L/min，连铸塞棒氩气流量5‑10L/min，背压≥0.05bar。本申请的控制方法控制结晶器液面波动≤±1.5mm的比例稳定在90%以上。

权利要求

1.一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法，其特征在于：包括：步骤1：KR脱硫，脱硫后铁水硫含量≤0.0015％；

步骤2：转炉吹炼，转炉出钢后钢包顶渣厚度≤30mm，转炉终点炉渣T.Fe含量为15％‑

20％，转炉出钢过程中，向钢包中加入石灰1.5～2.5kg/t钢，所述石灰中活性CaO含量≥

90％；

步骤3：RH真空处理，RH脱碳结束后，加入铝粒脱氧后钢液循环3‑5min，提升气体流量至

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0.8‑1.0m/(h·t)；随后加入合金进行脱氧合金化，提升气体流量至0.5‑0.7m/(h·t)；

步骤4：连续浇注，长水口氩气流量为150‑200L/min，连铸塞棒氩气流量为5‑10L/min，背压≥0.05bar；

所述低铝无取向硅钢的化学成分满足：碳含量≤0.005％，铝含量：0.25％‑0.35％，硅含量：0.8％‑1.0％，锰含量：0.10％‑0.30％。

2.根据权利要求1所述的一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法，其特征在于：所述步骤3中，钢包到站后，炉渣中的T.Fe含量为8％‑12％，RH破空时，钢包顶渣的T.Fe含量≤5％。

3.根据权利要求1所述的一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法，其特征在于：所述步骤3中，RH脱氧合金化前，钢水中自由氧含量为0.03％‑0.04％，RH脱氧合金化后，净循环时间≥8min。

4.根据权利要求1所述的一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法，其特征在于：所述结晶器的液面波动≤±1.5mm的命中率≥90％。

说明书

一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法

技术领域

[0001] 本申请涉及钢铁冶金领域，特别是涉及一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法。

背景技术

[0002] 连铸生产的主要设备包括钢包、中间包和结晶器等，其中结晶器是一个强制水冷的无底铜锭模，是连铸设备的心脏，其主要作用是作为液态钢水形成一定厚度坯壳的“容
器”，结晶器通过水冷铜壁对从浸入式水口连续注入其内的高温钢水快速而均匀地冷却，使
连铸坯在出结晶器时形成具有一定厚度的初生坯壳。连铸结晶器内上升流股与保护渣之间
的剪切力，会引起结晶器液面的适当波动。

[0003] 结晶器液位较大波动带来的危害主要有：1）液面波动大会增加结晶器钢水的卷渣风险，导致铸坯内夹杂物含量超标，进而严重影响铸坯和最终产品的质量；2）液面波动会影
响结晶器保护渣的三层结构，破坏结晶器保护渣的润滑性和传热平衡；3）结晶器液面波动
严重时，甚至会造成铸坯的纵裂漏钢、夹杂漏钢等恶性生产事故。

[0004] 现有技术中，专利CN202011607673.5公开了一种包晶钢连铸结晶器液面波动的控制方法，通过转炉出钢脱氧控制、LF精炼造黄白渣和软吹、连铸工艺优化等，实现包晶钢连
铸结晶器液面波动的控制，铸坯降级改判率和废品量大幅度降低，缺陷比例从3.16%降低到
0.65%。该技术方案解决了工艺流程“转炉→LF精炼→连铸”的包晶钢（碳含量：0.75‑0.95%）
的液面波动的幅度大的问题，但该技术方案未能解决工艺流程“转炉→RH精炼→连铸”的低
碳钢或超低碳钢的液面波动幅度大的问题。

[0005] 专利CN201711143597.5公开一种控制板坯结晶器液面波动的方式及装置，通过控制过热度、氩封流量、水冷强度、拉速等连铸参数，有效地降低了结晶器液面的波动幅度，进
而避免了由于结晶器液面波动造成的卷渣、翘皮等板卷缺陷，进而提高了板坯质量。该技术
方案解决现有技术中在浇注低碳钢或超低碳钢时，容易出现鼓肚，进而造成比较大的液面
波动，导致出现板坯卷渣、翘皮等板卷缺陷问题。尽管结晶器液面波动幅度大的问题可以改
善，但钢液洁净度差的问题并未得到解决。

[0006] 同时，无取向电工钢属于功能材料，是电力制造、传输、应用环节所需的重要材料，被称为钢铁产品中的精品，其质量性能水平是钢厂整体水平的综合体现。铸坯质量直接决
定最终产品质量。低铝无取向硅钢（铝含量0.25‑0.35%），因其脱氧元素含量低，连续浇注时
液面波动幅度大，严重影响铸坯质量，最终影响带钢表面质量。

[0007] 因此，一种控制低铝无取向硅钢（碳含量≤0.005%，铝含量：0.25‑0.35%，硅含量：0.8‑1.0%，锰含量：0.1‑0.3%，其它为残余元素）结晶器液面波动的方法。

发明内容

[0008] 本发明的目的在于提供一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法，以克服现有技术中的不足。

[0009] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法，包括：

[0010] 步骤1：KR脱硫，脱硫后铁水硫含量≤0.0015%；

[0011] 步骤2：转炉吹炼，转炉出钢后钢包顶渣厚度≤30mm；

[0012] 在该技术方案中，转炉工序采用顶底复吹模式，减少高氧化性炉渣的总量，为降低炉渣的氧化性创造条件。

[0013] 步骤3：RH真空处理，RH脱碳结束后，加入铝粒脱氧后钢液循环3‑5min，提升气体流3 3
量至0.8‑1.0m/（h·t）；随后加入合金进行脱氧合金化，提升气体流量至0.5‑0.7 m/（h·
t）；

[0014] 在该技术方案中，加入铝粒脱氧后，通过控制气体流量保证快速脱氧合金化，提高反应效率；加入合金后，通过控制渣金反应的动力学条件，减少炉渣对钢水的二次氧化。气
3
体流量0.8‑1.0m/（h·t）代表每吨钢每小时消耗的气体为0.8‑1.0立方米。

[0015] 步骤4：连续浇注，长水口氩气流量150‑200L/min，连铸塞棒氩气流量5‑10L/min，背压≥0.05bar。

[0016] 在该技术方案中，在保证避免二次氧化的情况下，通过浸入式水口内壁形成一层气膜，减少夹杂物在水口内壁的聚集。

[0017] 优选的，所述低铝无取向硅钢的化学成分满足：碳含量≤0.005%，铝含量：0.25%‑0.35%，硅含量：0.8%‑1.0%，锰含量：0.10%‑0.30%。

[0018] 优选的，所述步骤2中，转炉终点炉渣T.Fe含量为15%‑20%，转炉出钢过程中，向钢包中加入石灰1.5 2.5kg/t钢，所述石灰中活性CaO含量≥90%。
~

[0019] 在该技术方案中，通过合理的炉渣成分，保证炉渣的流动性。

[0020] 优选的，所述步骤3中，钢包到站后，炉渣中的T.Fe含量为8%‑12%，RH破空时，钢包顶渣的T.Fe含量≤5%。

[0021] 优选的，所述步骤3中，RH脱氧合金化前，钢水中自由氧含量为0.03%‑0.04%，RH脱氧合金化后，净循环时间≥8min。

[0022] 优选的，所述结晶器的液面波动≤±1.5mm的命中率≥90%。

[0023] 与现有技术相比，本申请的一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法通过对转炉终点炉渣成分控制、转炉出钢过程工艺设计以及RH处理脱氧合金化的有效控制，降
低炉渣氧化性，提高钢水的洁净度；同时通过控制连铸过程的氩气流量参数，减少夹杂物在
水口内壁的聚集，提高冶炼的生产效率；结晶器液面波动≤±1.5mm的比例稳定在90%以上。

具体实施方式

[0024] 下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施
例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属
于本发明保护的范围。

[0025] 实施例1

[0026] 一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法包括：

[0027] 步骤1：KR脱硫，KR搅拌脱硫后硫含量0.0009%‑0.0013%；

[0028] 步骤2：转炉吹炼，转炉中兑入铁水和废钢，降下氧枪开始吹炼，吹炼枪位在1.5‑2.0m，吹炼终点炉渣T.Fe含量15.1%‑18.7%，转炉出钢过程中加入石灰1.6‑2.1kg/t，出钢后
钢包顶渣厚度19 27mm。转炉出钢所用石灰的活性CaO含量为96.3%；
~

[0029] 步骤3：RH真空处理，RH到站钢包炉渣的T.Fe含量在8.2%‑11.3%。RH脱碳结束后，钢水的自由氧含量0.033%‑0.039%。RH脱氧合金化阶段，加铝粒脱氧后钢液循环3‑5min后，提
3
升气体流量控制在0.8‑1.0 m /（h·t），加入FeSi、金属锰等合金，提升气体流量控制在
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0.5‑0.7 m /（h·t）。RH破空时钢包顶渣的T.Fe含量2.4‑4.7%；调整钢水的化学成分满足：
碳含量：0.0014‑0.0029%，铝含量：0.25‑0.34%，硅含量：0.82‑0.98%，锰含量：0.12‑0.28%，
其余为残余元素。

[0030] 步骤4：连续浇注，长水口氩气流量166L/min，塞棒氩气流量6L/min，背压0.1bar。

[0031] 本实施例中，整个中间包浇注炉数为17炉，浇注过程中结晶器液面波动≤±1.5mm的达标率为92.3%。

[0032] 实施例2

[0033] 一种低铝无取向硅钢结晶器液面波动的控制方法包括：

[0034] 步骤1：KR脱硫，KR脱硫后硫含量0.0007%‑0.0013%；

[0035] 步骤2：转炉吹炼，转炉中兑入铁水和废钢，降下氧枪开始吹炼，吹炼枪位在1.5‑2.0m，转炉终点炉渣T.Fe含量17.1%‑19.7%，转炉出钢过程中加入石灰1.8‑2.5kg/t，出钢后
钢包顶渣厚度20‑30mm，所用石灰的活性CaO含量为96.1%；

[0036] 步骤3：RH真空处理，RH脱碳结束后，钢水的自由氧含量0.03%‑0.035%。RH脱氧合金3
化阶段，加铝粒脱氧后钢液循环3‑5min后，提升气体流量控制在0.8‑1.0 m /（h·t），加入
3
FeSi、金属锰等合金，提升气体流量控制在0.5‑0.7 m/（h·t）。调整钢水的化学成分满足：
碳含量：0.0013‑0.0024%，铝含量：0.28‑0.35%，硅含量：0.85‑0.94%，锰含量：0.19‑0.24%，
其余为残余元素。

[0037] 步骤4：连续浇注，长水口氩气流量197L/min，塞棒氩气流量9L/min，背压0.12bar。

[0038] 本实施例中，整个中间包浇注炉数为19炉，浇注过程中结晶器液面波动≤±1.5mm的达标率为91.8%。

[0039] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存
在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖
非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要
素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在
包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0040] 以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为
本申请的保护范围。