ｊｆｅ钢铁公司高纯净钢的生产方法

《ｊｆｅ钢铁公司高纯净钢的生产方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、ＪＦＥ钢铁公司高纯净钢的生产方法（日）小林英一摘要通过控制夹杂物的生成、减少钢中的熔解氧、提高脱氧速度和控制二次氧化，生产高纯净钢。1解决方式钢水经过渣洗后，吹入氢气脱氧，然后用真空脱气装置脱氢，控制钢包渣的二次氧化，生产出高纯净钢。这时，钢包渣中的FeO及MnO的含量低于3%，而中间包钢水中的氢低于3×10-4%，且熔解氧含量低于10×10-4%。要想使加入氢和碳化氢之前的钢中氧含量达到100～300×10-4%，事先要用脱氧剂脱氧。用碳脱氧，使氧含量低于300×10-4%。氢和碳化氢气体的供气方法主要有两种：一是从钢包顶底复吹氢和碳化氢气体，二是将氢和碳化氢气体吹

2、入RH真空脱气装置。2详细说明2.1技术领域采用该项技术，既可以抑制钢中夹杂物生成又能减少熔解氧，生产出夹杂物少的高纯净钢。2.2背景技术用转炉等脱碳炉进行脱碳处理后出钢到钢包中的钢水，或者由电炉炼钢后出钢到钢包中的钢水，主要用含有Al、Si的合金进行脱氧处理。脱氧后，生成了Al2Ｏ3、SiＯ2等脱氧产物（即所谓的1次脱氧产物），其中的一部分成为非金属夹杂物悬浮在钢水中。例如，向脱碳后的钢水中添加Al后，进行脱氧处理时，钢水中的熔解氧11［Ｏ］与添加到钢水中的Al发生反应，发生了由（1）式所示的反应。钢水中的熔解氧含量下降到几个ppm，生成了大量的Al2Ｏ3夹杂物。２

3、［Al］＋３［Ｏ］→Al2Ｏ3……(1)去除这种Al2Ｏ3等脱氧生成物的方法是，采用气体搅拌或RH脱气装置，将脱氧生成物聚集到一起，促进其上浮分离。但这并不能去除所有的脱氧生成物，钢水中还残留着Al2Ｏ3系夹杂物。但是用碳脱氧，钢中就不会残留夹杂物。在真空中用碳脱氧时，要尽量将氧脱到20×10-4%左右。不能脱净的氧必须用Al等进行脱氧，但这就会产生Al2Ｏ3系夹杂物。要想使钢水中不残留夹杂物，就必须采用强脱氧的方法。在特开平6-306441号公开专利中提到了用氢脱氧。用氢脱氧的效果如(2)、(3)式所示。从式中可知，可以将钢水中的［Ｏ］脱到几个ppm左右，而且钢水中

4、也不残留脱氧生成物（氧化物）。Ｈ2→２［Ｈ］・・・(2)２［Ｈ］＋［Ｏ］→Ｈ2Ｏ・・・(3)脱氧后，再采用真空脱气装置脱氢，防止浇铸时氢气所致的缺陷。但是，只用上述方法进行真空脱气后，钢包渣中的FeＯ、MnＯ等低级氧化物也会向钢水中提供氧气，产生二次氧化，钢水中的氧含量显著增加，导致铸坯的洁净度下降且产生气泡等缺陷。由于用氢脱氧速度较慢，所以用氢脱氧前，当氧含量高时，或者钢包渣中的FeO和MnO含量高时，需要一定时间来降低氢气的含量。据特开平6-306441号公开专利记载，当以２ｍ3／min的速度向70t的钢水中吹入氢气时，需要70min。另外，用11氢脱氧前的氧含量

5、高时或钢包渣中的FeO和MnO含量高时，由于渣的供氧现象，用氢脱氧生成的H2O量会增加，这样就会因H2O分压升高引起氧含量增加问题。在特开平6-306441号公开专利中，也提到了抑制钢中的熔解氧和夹杂物的生成、脱氧速度加快、控制二次氧化物的数量、减少夹杂物生成的高纯净钢的生产方法。研究人员经过多次深入地研究发现：在用氢脱氧前要将钢包渣中的FeO、MnO等氧化物还原，这样可以有效地抑制渣中氧向钢水中扩散，加快氢脱氧速度，抑制氢氧后钢水中的熔解氧含量上升。同时，用氢脱氧前，要事先用脱氧剂和脱碳剂对钢包内的钢水预脱氧，降低用氢脱氧前钢水中熔解氧含量，这样可以有效地提高用氢脱

6、氧的速度。由于氢与碳反应可生成碳化氢气体，向钢水中吹入碳化氢气体，提高脱氧速度。该项发明是以上述经验为基础的，其主要目的如下：（1）钢水经过渣洗后，吹入氢气脱氧，然后，用真空脱气装置脱氢，控制钢的二次氧化，生产出高纯净钢。（2）钢水经过渣洗后，吹入氢气脱氧，然后，用真空脱气装置脱氢，控制钢包渣的二次氧化，通过连铸工艺生产出高纯净钢。（3）真空脱气处理后钢包渣中的FeO及MnO含量要低于３％，最好是低于2％。（4）真空脱气处理后的钢水或中间包内钢水的氢含量低于3.0×10-4%、钢水中的熔解氧含量低于10×10-4%（最好低于5×10-4%）。11（5）吹入氢或碳化氢气

7、体之前，钢水中的氧含量在100～300×10-4%（最好是低于200×10-4%），最好采取用脱氧剂预先脱氧的方法。（6）在吹入氢或碳化氢气体之前，要采用碳脱氧的方法使钢水中的氧含量低于300×10-4%，最好是低于200×10-4%。（7）氢或碳化氢供气主法主要采用钢包顶底复吹或吹入RH真空脱气装置。发明的效果本发明可抑制夹杂物的生成、减少钢水中熔解氧、加快脱氧速度、控制二次氧化、反应不产生气泡、夹杂物量少，从而生产高纯净钢下面，对发明的高纯净钢的生产方法（仅对上述（1）～（7）的理由）加以详细说明首先，本发明中提到的渣洗后的钢水，是用转炉等脱碳炉