[0001] 本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体为一种冶炼低钙低铝钢的方法及生产设备。

[0002] 钢铁冶炼是一种将铁矿石或废钢等原料经过高温熔炼、还原和精炼等多个工艺步骤，制得含有铁元素较高、碳含量较低、强度和韧性较好的钢铁产品的过程。钢铁冶炼是工业生产的重要环节之一，它不仅为制造机械、建筑、交通工具等提供了重要的原材料，同时也为经济社会的发展做出了重要贡献。在钢铁冶炼的过程中，需要控制多个因素，如炉料成分、炉温、熔炼时间等，以获得理想的钢铁产品，钢铁的种类多种多样，其中就包括特殊钢，特殊钢一般是指具有特殊的化学成分(合金化)、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和
性能、能够满足特殊需要的钢类。从炼钢角度看，特殊钢因特殊需要的不同，对钢中的化学元素要求就不同，比如帘线钢、焊丝钢等，后续拉丝工艺防止钙、铝、钛的夹杂物引起断丝率太高，要求钢中的钙、铝、钛控制在较低的水平。

[0003] 然而，现有的对于钢中的钙、铝、钛低含量控制的方式存在以下的问题：目前钢厂对这类钢的冶炼方法，主要是通过采购价格贵纯度高(低钙、低铝、低钛)的合金，来减少这些合金加入钢水中时附带的钙、铝、钛含量，这样的操作方式虽然可以降低钢水中的钙、铝、钛含量，但是采购的原料成本较高，缺乏一种用于对普通合金进行降低钙、铝、钛含量的方法以及设备。为了克服普通合金加入钢水中引起钢中钙、铝、钛增加，本发明创造性提出利用转炉出来的钢水氧含量高来氧化合金中的钙、铝、钛，形成的氧化物由于密度比钢水轻，上浮到钢水表面的渣子上，最终也能使钢中的钙、铝、钛含量控制在较低的水平。

[0027] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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。

[0028] 请参阅图1‑6，本发明提供一种技术方案：一种冶炼低钙低铝钢的方法，具体加工步骤如下：

[0029] 步骤一：BOF炼钢操作处理：BOF炼钢操作处理：利用BOF工序吹氧冶炼，出钢时钢水中氧含量高这个特性，向钢包中一次性加入普通合金、造渣料，并通过氩气模式对钢水强搅拌，同时，通过输氧管7将扬起导入至层叠式供氧筒8内对钢水进行供氧处理，并通过驱动电机3带动驱动齿轮4，驱动齿轮4在转动的过程中带动从动齿轮5转动，从动齿轮5带动立管6同步转动，立管6在转动的过程中，拨动板9的转动，拨动板9每转动一圈作用于浮动杆10一次将浮动杆10下压，使得浮动杆10下压层叠式供氧筒8进行伸缩调节，盘体13上下浮动并对内部的钢水进行扰动，从而使得氧气更快捷的导入至钢水内进行反应，加速合金中的钙、
铝、钛与钢水中的氧发生化学反应并上浮到钢水表面渣中，此时通过主盘23带动扰流片24
转动，使得钢水内的浮渣向旋钮盘16位置导向，通过伺服电机21带动立杆17转动，立杆17在转动的过程中带动螺旋叶片18将浮渣向上引导并导入至集污球20内，达到对浮渣自动化上
移外排的目的，并通过排渣管导入至接料漏斗38内，料渣进行引导并导入至内腔29内，通过传动电机34带动转动轮35转动，转动轮37在转动的过程中带动两组拨动块36同步转动，使
得拨动块36作用于两组横梁37，使得两组横梁37分别上下移动，横梁37的移动使得连接杆
27带动两组搓板28顺着调节槽30上下移动，两组搓板28对内部的料渣进行上下错开式碎料
处理并外排，达到对钢水中合金所含的钙、铝、钛进行高效处理，同时根据钢水氧含量加入高硅硅锰，含Si27％含Mn64％，21‑22kg/t，硅铁6‑8kg/t，石灰5‑7kg/t，将精炼炉第一个样控制在C≤0.05％、Si＝0.85％‑0.90％、Mn＝1.44％‑1.49％，钢包底吹氩气流量控制在
500‑800NL/min，时间控制在5‑8min；

[0030] 步骤二：LF精炼操作处理：LF精炼过程中由于钢水中氧含量较低，因此需要少加或者不加合金，仅使用辅料进行脱氧，此外精炼过程仅使用硅铁粉脱氧，总用量控制在1‑1.5kg/t，目标终渣碱度控制在1.5‑1.9，有少量需要补合金的使用低钛低铝硅铁，禁止加入石灰、硅钙线等含钙辅料；

[0031] 步骤三：连铸操作处理：精炼结束后，进行连铸浇注，连铸需要钢包留钢操作，防止钢水上面的渣中的钙、铝、钛氧化物进入钢中，采用此方法生产的钢种钙含量低于4ppm、铝含量低于30ppm以及钛含量低于25ppm；

[0032] 步骤一至步骤三采用一种冶炼低钙低铝钢生产设备配合完成，该冶炼低钙低铝钢生产设备包括钢水包、旋转式驱动组件、浮动式供氧组件、除杂引导机构和杂质处理机构，钢水包包括钢包本体1和安装于钢包本体1上端的安装架2，旋转式驱动组件垂直安装于安
装架2的顶部，浮动式供氧组件位于安装架2的下方且配合旋转式驱动组件使用，除杂引导
机构内置于钢包本体1内且底部连接有排渣管，排渣管穿过安装架2且与杂质处理机构相连
接，杂质处理机构安装于安装架2的右侧。

[0033] 进一步改进地，如图1所示：旋转式驱动组件包括驱动电机3、驱动齿轮4、从动齿轮5和立管6，驱动电机3固定安装架2上且动力输出端与驱动齿轮4相连接，驱动齿轮4于从动
齿轮5啮合，立管6垂直贯穿于从动齿轮5且与从动齿轮5固定连接，立管6配合浮动式供氧组件使用，通过驱动电机3带动驱动齿轮4，驱动齿轮4在转动的过程中带动从动齿轮5转动，从动齿轮5带动立管6同步转动。

[0034] 进一步改进地，如图2所示：浮动式供氧组件包括输氧管7、层叠式供氧筒8、拨动板9、浮动杆10和叶片一11，输氧管7从立管6穿过且下端与层叠式供氧筒8相连接，层叠式供氧筒8位于钢包本体1内，拨动板9安装于立管6的下端且呈倾斜状设置，浮动杆10纵向穿插于
层叠式供氧筒8内且下端与层叠式供氧筒8的底部固定连接，浮动杆10穿过叶片一11且且上
端套嵌有弹簧12，弹簧12的下端与叶片一11相接触，浮动杆10配合拨动板9使用，通过输氧管7将扬起导入至层叠式供氧筒8内对钢水进行供氧处理，同时拨动板9的转动，拨动板9每
转动一圈作用于浮动杆10一次将浮动杆10下压，使得浮动杆10下压层叠式供氧筒8进行伸
缩调节。

[0035] 进一步改进地，如图3所示：层叠式供氧筒8由若干组盘体13组成，若干组盘体13呈层叠状结构，盘体13的内部加工成型有若干组导气腔道14，导气腔道14的外端连接有出氧喷头15，输氧管7穿过盘体13的中部且与导气腔道14相连通，这样的设计方式便于通过盘体
13上下浮动并对内部的钢水进行扰动，从而使得氧气更快捷的导入至钢水内进行反应。

[0036] 进一步改进地，如图4所示：除杂引导机构包括旋流盘16、立杆17、螺旋叶片18、弧形板19、集污球20和伺服电机21，旋流盘16的中部与垂直设置的立杆17相连接，螺旋叶片18分设有若干组且均匀安装于立杆17上，弧形板19位于立杆17的一侧，立杆17的上端穿过集污球20，集污球20的下方安装有叶片二22，叶片二22安装于钢包本体1的顶部，伺服电机21安装于集污球20的顶部且动力输出端与立杆17相连接，通过伺服电机21带动立杆17转动，
立杆17在转动的过程中带动螺旋叶片18将浮渣向上引导并导入至集污球20内，达到对浮渣
自动化上移外排的目的。

[0037] 进一步改进地，如图4所示：旋流盘16包括主盘23和固定于主盘23外围的若干组扰流片24，若干组扰流片24等距分布，通过主盘23带动扰流片24转动，使得钢水内的浮渣向旋钮盘16位置导向并通过除杂引导机构进行处理。

[0038] 进一步改进地，如图1、5和6所示：杂质处理机构包括接料漏斗38、导料板25、驱动器26、连接杆27和搓板28，接料漏斗38的下端与导料板25相连接，导料板25的内部形成有内腔29，内腔29的两侧加工成型有调节槽30，搓板28分设有两组且分别位于两组调节槽30内，搓板28的板体上开设有若干组刀片31，搓板28的上端与两组连接杆27相连接，导料板25的左右两侧均开设有浮动槽32，浮动槽32内置有弹性垫片33，连接杆27的上端位于浮动槽32
内且与弹性垫片33相接触，连接杆27配合驱动器26使用，接料漏斗38对导入的料渣进行引
导并导入至内腔29内，进行后续的碎料处理。

[0039] 具体地，驱动器26包括传动电机34、转动轮35、拨动块36和横梁37，传动电机34安装于导料板25的前端且动力输出端与转动轮35相连接，拨动块36分设有两组且对称安装于转动轮35上，拨动块36呈弧形结构且与两组横梁37相接触，横梁37与连接杆27相连接，横梁
37的安装位置预留有槽体，便于横梁37上下浮动，通过传动电机34带动转动轮35转动，转动轮37在转动的过程中带动两组拨动块36同步转动，使得拨动块36作用于两组横梁37，使得
两组横梁37分别上下移动，横梁37的移动使得连接杆27带动两组搓板28顺着调节槽30上下
移动，两组搓板28对内部的料渣进行上下错开式碎料处理并外排。

[0040] 在使用时：本发明当需要对钢水进行供氧时，通过输氧管7将扬起导入至层叠式供氧筒8内对钢水进行供氧处理，并通过驱动电机3带动驱动齿轮4，驱动齿轮4在转动的过程
中带动从动齿轮5转动，从动齿轮5带动立管6同步转动，立管6在转动的过程中，拨动板9的转动，拨动板9每转动一圈作用于浮动杆10一次将浮动杆10下压，使得浮动杆10下压层叠式供氧筒8进行伸缩调节，盘体13上下浮动并对内部的钢水进行扰动，从而使得氧气更快捷的导入至钢水内进行反应，反应完成后所长的浮渣漂浮与钢水表面，通过主盘23带动扰流片
24转动，使得钢水内的浮渣向旋钮盘16位置导向，通过伺服电机21带动立杆17转动，立杆17在转动的过程中带动螺旋叶片18将浮渣向上引导并导入至集污球20内，达到对浮渣自动化
上移外排的目的，并通过排渣管导入至接料漏斗38内，料渣进行引导并导入至内腔29内，通过传动电机34带动转动轮35转动，转动轮37在转动的过程中带动两组拨动块36同步转动，
使得拨动块36作用于两组横梁37，使得两组横梁37分别上下移动，横梁37的移动使得连接
杆27带动两组搓板28顺着调节槽30上下移动，两组搓板28对内部的料渣进行上下错开式碎
料处理并外排，达到对钢水中合金所含的钙、铝、钛进行高效处理。

[0041] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对
本发明的限制。

[0042] 此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

[0043] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0044] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。
凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。