CN101121992A

CN101121992A - 一种强韧钢热轧板卷生产方法

Info

Publication number: CN101121992A
Application number: CNA2007100357875A
Authority: CN
Inventors: 吴光亮
Original assignee: Hunan Valin Lianyuan Iron & Steel Co Ltd
Current assignee: Hunan Valin Lianyuan Iron & Steel Co Ltd; Lysteel Co Ltd
Priority date: 2007-09-18
Filing date: 2007-09-18
Publication date: 2008-02-13
Anticipated expiration: 2027-09-18
Also published as: CN101121992B

Abstract

本发明公开了一种强韧钢热轧板卷生产方法，将铁水、废钢和铬氧化物、钼氧化物兑入转炉中，加造渣剂；吹炼初期加入锰氧化物或锰矿石，吹炼结束前再加入锰氧化物或锰矿石与还原剂，全程底吹氮气或氩气，待钢水成分与温度适当时出钢，在出钢过程中向钢水中加入复合脱氧剂和还原性脱硫精炼渣，全程钢包底吹氩或氮。钢包在CAS工位向钢水中加金属铝进行深脱氧和微合金化，加入增氮剂、钒铁、铌铁，保持吹氩或吹氮。钢包送LF精炼炉工位，向LF精炼炉内加入石灰和还原性脱硫精炼渣，吹氩，送电升温再吹氩，精炼后期喂钙线和硼线；供CSP连铸，铸坯入炉温度＞950℃，控制好加热温度、开轧温度、终轧温度和卷取温度。有高的强度和好的韧性。

Description

一种强韧钢热轧板卷生产方法

技术领域

本发明涉及一种生产方法，尤其涉及一种应用于各类工程机械、矿山机械等领域，如大型电铲、自卸车和钻机、煤炭采掘机械等用的强韧钢热轧板卷生产方法。

背景技术

钢铁产品是人类社会最主要的可循环再生利用的结构与功能材料，同时钢铁企业又是能源消耗大户和环境负荷大户。如何既满足日益扩大的市场需求，又要降低资源(或能源)及环境负荷亦是钢铁企业科技工作者面临的重大课题和研究热点。通过提高钢材的综合性能，特别是大幅度提高钢材强度、使用寿命和减少钢材消耗量是解决上述问题的有效途征，因而高强度钢生产技术成为当今钢铁界关注的热点。高强度钢其强度级别(如屈服强度σ_s)一般大于450MPa，该类钢可用于汽车起重机吊臂或转台汽车起重机吊臂、转台、工程机械及加长(或加重)集装箱主脊梁、大型工程设备构件和大型汽车结构件等。该钢既要求具有较高的强度，又要求有较好的塑性和韧性、低的韧脆性转变温度及良好的焊接性能，是工程机械中用钢性能要求极严的特殊质量级钢种之一。

在本发明之前，高强韧钢热轧板卷的生产方法主要有：

(1)采用高炉-转炉-钢包炉(LF炉)-常规板坯连铸(厚度为180-250mm)-加热炉-初轧机-精轧机组一层流冷却-卷取生产方法。这种生产方法工艺成熟，能生产多种强度级别的板卷；但存在如下缺点：

①采用较高合金含量的成分设计，随着强度的提高，合金种类增多，总合金含量升高，合金成本较高；

②轧后的热轧板卷需经过调质热处理后才能进入销售市场，工序长、能耗高，提高了生产成本；

③主要依靠合金的固熔强化，晶粒与组织较粗大，成品钢材的韧性相对较低(尤其是高强度级别的钢材)，限制了钢材强度级别的提高和使用范围。

(2)采用高炉-转炉-钢包炉(LF炉)-薄板坏连铸(厚度为50-150mm)-均热炉-精轧机组-层流冷却-卷取生产方法，此生产方法是随着CSP工艺技术的规模化应用而产生的一种新的生产高强钢的方法，它与方法(1)比较具有如下优点：

①工艺流程相对较短，钢坯在900℃以上直接进入均热炉保温加热(无相变)，省去了初轧机组，设备投资相对较低，运行成本也较低；

②CSP连铸坯厚度较薄(50-150mm)，冷却速率大，铸坯组织较细，析出的二相粒子弥散且颗粒较细。采用该方法生产高强钢时成分设计含量相对较低，合金成本较低；

③通过轧制过程温度和轧制变形量的控制可以实现板卷的在线热处理，热轧板卷可不经过调质处理直接进入销售市场，可缩短流程，节约生产成本；

④尽管依然依靠合金元素的固熔强化来提高钢材的强度，因CSP本身的特性，有弥散细小的第二相粒子析出，板卷的韧性有所改善，但是韧性改善有限。

方法(1)和方法(2)的共同特点是：

①均采用金属或金属的铁合金作为所要添加合金的合金原料；

②均采用C-Mn-Mo-Cr-V-Nb成分设计体系，利用合金元素的固熔强化作为提高板卷强度的主要手段。一方面，合金种类多，并使用了较高含量的贵重合金元素，另一方面碳氮化物形成元素含量较高，但这些元素在冶金过程中与碳氮结合形成碳氮化物二相粒子的比例较小，这些合金元素对钢材的强韧性贡献相对较低，造成这些合金利用率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低合金含量、少用贵合金元素如钼、铌、钒，采用贵合金元素的氧化物直接合金化工艺，充分发挥氮元素对钢材强韧性的有益作用，强化第二相粒子析出，以生产高强度和高韧性的强韧钢热轧板卷的生产方法，以实现低合金和能源消耗，减轻环境污染。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：本发明所述的一种强韧钢热轧板卷的生产方法是利用高炉-转炉-CAS-钢包炉(LF炉)-薄板坯连铸(坯厚为50-150mm)-均热炉-精轧机组-层流冷却-卷取工艺。

将未经炉外处理的高炉铁水倒入90t或100t氧气顶底复合吹炼转炉中，向转炉炉内加入0-20％的废钢，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，加入造渣剂(如石灰或白云石)和熔剂(如萤石或氧化铁皮或铁矿石)造渣脱磷，倒渣。同时取样分析、测温，当钢水中的碳、磷、硫成分和温度命中后出钢。在转炉吹炼前，将铬氧化物和钼氧化物随废钢兑入转炉炉内。转炉顶吹氧，在转炉开吹1～3min内向炉内加入锰氧化物或锰矿石，在吹炼结束前5min向炉内再加入锰氧化物或锰矿石，同时又向炉内加入还原剂。在整个顶吹氧气过程中进行全程底吹氩气或底吹氮气操作。当转炉内钢水的[C]、[P][S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧气，并保持底吹氩气或氮气，对钢水进行搅拌。当终点钢水成分：[C]＝0.020-0.050％、[P]≤0.020％、[S]≤0.040％、[O]＜0.060％、[Mn]＝0.20～0.50％、[Cr]＝0.20-0.50％，钢水温度为1620～1720℃时，倒渣出钢。

在转炉出钢过程中向钢包钢水中加入复合脱氧剂对钢水进行初脱氧，加入还原性脱硫精炼渣进行调渣，出钢过程全程进行钢包底吹氩气或底吹氮气，利用微小的氩气泡或氮气泡降低钢水中的CO分压，使钢包钢水中的碳与氧反应脱氧。在钢包底吹氩气或底吹氮气的条件下将钢包送到CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢包钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化。在CAS浸泽罩内向钢水中加入增氮剂及钒铁和铌铁，并保持底吹氩气或底吹氮气。将微合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼：向LF精炼炉内加入还原性脱硫精炼渣进行调渣，同时加入还原剂。在钢水精炼时，先用大氩气流强度搅拌钢水，送电升温及脱硫时继续吹氩气，控钢顶渣四元碱度及渣中MnO与FeO含量。当钢水中各元素成分和温度达要求时，停止送电精炼，并向钢水中喂钙线和硼线，喂线后向钢水吹氩气或氮气，从LF精炼炉工位出钢，送CSP连铸。

CSP连铸采用低碳合金钢保护渣保护，控制钢水过热度与连铸拉速，确保铸坯入均热炉温度大于950℃。铸坯在均热炉内的加热温度为1050-1150℃，加热时间为10～40min，铸坯开轧温度为1050-1050℃，终轧温度为830-920℃，卷取温度为550-650℃。

采用如上技术方案提供的一种强韧钢热轧板卷生产主法与目前采用的高强钢热轧板卷生产方法相比，技术效果在于：

①申请人利用了现有的高炉-转炉-CAS-钢包炉(LF炉)-薄板坯连铸(坯厚50-150mm)-均热炉-精轧机组-层流冷却-卷取工艺等设备，不需进行设备投资；

②将高强韧钢热轧板卷的成分设计在C-Mn-Mo-Cr-V-Nb的基础上，大幅度降低贵合金元素Mo、Nb、V的含量，新添相应廉价的N、B、Ti等元素进行钢水微合金化处理，充分利用第二相粒子析出以提高热轧板卷的强度和改善热轧板卷的韧性，降低了生产成本；

③采用贵合金元素的氧化物来代替它们的金属铁合金(或金属)来进行直接还原合金化处理工艺，降低了贵金属元素的使用量；

④采用较低的(均热炉)加热温度(如1050-1150℃)和开轧温度(如1050-1150℃)，同时采用中等的终轧温度(如830-920℃)和较低的卷取温度(如550-650℃)，节约了能源，并经过控制好各机架间的冷却和各机架的压下率达到控制第二相粒子的析出，改善了高强韧钢热轧板卷的韧性。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。

将未经炉外处理的高炉铁水倒入90t或100t氧气顶底复合吹炼转炉炉内，并向炉内兑入0-20％的废钢，在转炉吹炼前将0.5～15kg/t_钢铬氧化物(如C_rO₃)和1～25kg/t_钢钼氧化物(如MoO)随废钢兑入转炉炉内，根据常规冶炼方法，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，加入造渣剂和熔剂，造渣脱磷。在转炉开吹1～3min内向炉内加入1～15kg/t_钢锰氧化物(如MnO)或锰矿石，在吹炼结束前5min内再向转炉内加入0～12kg/t_钢锰氧化物或锰矿石，同时向转炉炉内加入0.5～6.0kg/t_钢还原剂。所述造渣剂选自石灰、白云石中的一种，熔剂选自萤石、氧化铁皮、铁矿石中的一种，锰矿石选自锰含量大于20％的矿石，还原剂选自碳粉、碳化硅粉、铝、铝铁合金、硅、硅铁合金粉。在整个顶吹氧的吹炼过程中进行全程底吹氩气或底吹氮气操作，底吹氩气或底吹氮气的供应强度为：在开始底吹的5min内按0.015～0.02m³/t_钢·min控制，中期按0.015～0.03m³/t_钢·min控制，底吹结束前3min按0.04～0.08m³/t_钢·min控制。当转炉炉内钢水的[C]、[P]、[S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧，并保持底吹氩气或底吹氮气2-3min，对钢水进行搅拌，控制转炉终点钢水成分满足如下要求：[C]＝0.020～0.050％、[P]≤0.020％、[S]≤0.040％、[O]≤0.060％、[Mn]＝0.20～0.30％、[Cr]＝0.20～0.50％，钢水温度在1620～1720℃时，倒渣出钢。

在转炉出钢过程中向钢包钢水中加入0.10～3.50kg/t_钢复合脱氧剂，对钢水进行脱氧，所述复合脱氧剂可选自硅铝钡合金、硅钙钡合金、硅钙、硅铝、硅锰、铝铁中的一种，同时向钢包钢水中加入1.0～5.5kg/t_钢还原性脱硫精炼渣进行调渣，所述还原性脱硫精炼渣选自预熔渣、合成调渣剂中的一种(为市场可买产品)，在向钢包钢水中加入复合脱氧剂和还原性脱硫精炼渣的同时，出钢过程全程进行钢包底吹氩气或底吹氮气，底吹氩气或底吹氮气强度为0.01-0.09m³/t_钢·min，利用微小的氩气泡或氮气泡降低钢水中一氧化碳(CO)的分压，以使钢水中的碳与氧反应进行钢水脱氧。在钢包底吹氩气或底吹氮气的条件下将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢包钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，金属铝的加入量可根据钢水中原有的酸溶铝[Als]含量及钢水所要求的酸溶铝含量来确定，使钢水中的酸溶铝含量[Als]控制0.03～0.05％，即[Als]＝0.03-0.05％。同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入0.2～1.5kg/t_钢增氮剂，将钢水中氮含量调到0.010％，即[N]＝0.010％，向钢水中加入钒铁(Fe-V)和铌铁(Fe-Nb)，使钢水中的[V]＝0.01～0.06％、[Nb]＝0.01～0.04％，并保持吹氩气或吹氮气3～6min。所述增氮剂选自硅氮合金、钛氮合金、锰氮合金、铌氮合金、钒氮合金、硼氮合金中的一种。

将微合金化后的钢包送LF精炼炉工位对钢水进行精炼。向LF精炼炉内加入1-15kg/t_钢还原性脱硫精炼渣(如预熔渣或合成调渣剂)，目的在于造还原渣并对钢水脱硫去除钢水中的夹杂物，并向LF精练炉内加入0-5kg/t_钢还原剂，还原转炉出钢过程中加入的氧化物，即进行调渣。在钢水精炼时，先用供气强度为5～8NL/t_钢·min的氩气(即大氩气流量)搅拌1-2min，以便化渣；在送电升温时供氩气强度为1-4NL/t_钢·min，脱硫时供氩气强度为3～6NL/t_钢·min。将钢包顶渣四元碱度控制在1.5～2.5之间，即R＝(CaO+MgO)/(SiO₂+Al₂O₃)＝1.5～2.5，并使渣中(MnO+FeO)＜1.0％。当顶渣发自时，根据钢水中各元素目标值进行成分微调。当钢水中各种元素成分和温度达到目标值时，停止供电精炼。钢水精炼结束后向钢水中喂钙线，在喂钙线之前或之后向钢水中喂硼线，喂硼线速度可控制在5-40m/min。喂线处理后对LF精炼炉内的钢水进行吹氩气或吹氮气处理3～10min，取样分析，确认钢水成分达到目标值要求：[C]＝0.02-0.07％、[Si]＝0.10-0.35％、[Mn]＝0.50-1.40％、[Nb]＝0.01-0.04％、[Ti]＝0.01-0.04％、[V]＝0.01-0.06％、[Mo]＝0.10-0.25％、[Cr]＝0.20-0.60％、[P]≤0.025％、[S]≤0.010％、[B]＝0.0015-0.006％、[Als]＝0.03-0.05％、[N]＝0.010-0.018％，从LF精炼炉工位出钢，运输至CSP连铸待浇铸。

CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，所述低碳合金钢保护渣为市场可买产品，已有技术。钢水过热度控制在15～45℃之间，连铸拉速控制在2.5-5.0m/min，连铸坯入均热炉的温度(即入炉温度)大于950℃，连铸坯在均热炉内的加热温度为1050-1150℃，加热时间为10-40min，开轧温度为1050-1050℃，终轧温度为830-920℃，卷取温度为550-650℃。

实施例1

将未经炉外处理的铁水倒入100t氧气顶底复合吹炼精炉内，并向炉内兑入10％的废钢，在转炉吹炼前，将9.0kg/t_钢铬氧化物和25kg/t_钢钼氧化物随废钢兑入转炉内，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，并加入造渣剂(如石灰)和熔剂(如萤石)造渣脱磷，倒渣。在转炉开吹1min向炉内加入8kg/t_钢锰氧化物，在吹炼结束前5min向炉内加入12kg/t_钢锰矿石，同时向炉内加入3.5kg/t_钢还原剂(如碳粉)。在整个吹炼过程中进行全程底吹氩气(Ar)操作，在开始底吹氩气的5min内供氩气强度为0.015m³/t_钢·min，中期为0.03m³/t_钢·min，底吹氩气结束之前3min供氩气强度为0.06m³/t_钢·min。当炉内钢水的[C]、[P]、[S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧，并保持底吹氩2min，对钢水进行搅拌，控制转炉终点钢水[C]＝0.020～0.050％、[P]≤0.020％、[S]≤0.040％、[O]≤0.060％、[Mn]＝0.20～0.30％、[Cr]＝0.20～0.50％，钢水温度为1620℃倒渣出钢。

在转炉出钢过程中向转炉钢水中加入1.5kg/t_钢复合脱氧剂(如硅铝钡合金)，对钢水进行初锐氧，向钢水中加入5.5kg/t_钢还原性脱硫精炼渣(如预熔渣)进行调渣。出钢过程全程进行钢包底吹氩气，供氩气强度为0.09m³/t_钢·min。将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，加入的金属铝使钢水中的酸溶铝[Als]＝0.03％，同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入1.0kg/t_钢增氮剂(如硅氮合金)，将钢水中的氮含量调到目标值的下限，即[N]＝0.010％，向钢水中加入钒铁(Fe-V)和铌铁(Nb-Fe)，使钢水中的[V]＝0.04％、[Nb]＝0.01％，并保持吹氩气3min。

将微合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼：向LF精炼炉内加入1.0kg/t_钢还原性脱硫精炼渣如(合成调渣剂)进行调渣，并加入5.0kg/t_钢还原剂(如碳化硅粉)。在钢水精炼时先用供氩气强度为6.0NL/t_钢·min搅拌钢水1.5min，以便化渣，送电升温时吹氩气强度在2.5NL/t_钢·min，脱硫时吹氩气强度保持在6.0NL/t_钢·min。将钢包顶渣四元碱度R控制2.0，使渣中(FeO+MnO)＜1.0％。当顶渣发自时，根据钢水中各元素目标值进行成分微调，在钢水中各种元素成分和温度达到目标值时，停止送电精炼，并向钢水中喂钙线，在喂钙线之前向钢水中喂硼线，喂硼线速度为20m/min。喂线处理后，对钢水进行吹氩气处理6min，取样分析，确认钢水各元素成分达到目标值要求，从LF精炼炉工位出钢，送CSP连铸。

CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度为45℃，连铸拉速为3.5m/min，连铸坯入均热炉温度大于950℃，连铸坯在均热炉内的加热温度为1100℃，加热时间为25min，开轧温度为1150℃，终轧温度为920℃，卷取温度为600℃。

用以上方法冶炼屈服强度(σs)为600MPa的强韧钢，钢材成品成分为C＝0.055％、Mn＝1.35％、Si＝0.25％、Nb＝0.030％、Ti＝0.03％、V＝0.035％、Mo＝0.16％、Cr＝0.45％、B＝0.0035％，N＝0.012％，主要力学性能指标：屈服强度σ_s＝645MPa、抗拉强度σ_b＝785MPa、延伸δ₅＝19％，-20℃冲击功为56AKV·J，综合成本降低510.87元/吨。

实施例2

将未经炉外处理的铁水倒入100t氧气顶底复合吹炼精炉内，并向炉内兑入20％的废钢，在转炉吹炼前，将0.5kg/t_钢铬氧化物和20kg/t_钢钼氧化物随废钢兑入转炉内，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，并加入造渣剂(如石灰)和熔剂(如氧化铁皮)造渣脱磷，倒渣。在转炉开吹2min向炉内加入15kg/t_钢锰矿石，在吹炼结束前5min不向炉内加入锰氧化物，向炉内加入6.0kg/t_钢还原剂(如铝)。在整个吹炼过程中进行全程底吹氩气(Ar)操作，在开始底吹氩气的5min内供氩气强度为0.020m³/t钢·min，中期为0.015m³/t_钢·min，底吹氩气结束之前3min供氩气强度为0.04m³/t_钢·min。当炉内钢水的[C]、[P]、[S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧，并保持底吹氩2.5min，对钢水进行搅拌，控制转炉终点钢水[C]＝0.020～0.050％、[P]≤0.020％、[S]≤0.040％、[O]≤0.060％、[Mn]＝0.20～0.30％、[Cr]＝0.20～0.50％，钢水温度为1680℃倒渣出钢。

在转炉出钢过程中向转炉钢水中加入3.5kg/t_钢复合脱氧剂(如硅钙钡合金)，对钢水进行初锐氧，向钢水中加入1.0kg/t_钢还原性脱硫精炼渣(如预熔渣)进行调渣。出钢过程全程进行钢包底吹氩气，供氩气强度为0.06m³/t_钢min。将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，加入的金属铝使钢水中的酸溶铝[Als]＝0.04％，同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入0.2kg/t_钢增氮剂(如锰氮合金)，将钢水中的氮含量调到目标值的下限，即[N]＝0.010％，向钢水中加入钒铁(Fe-V)和铌铁(Nb-Fe)，使钢水中的[V]＝0.06％、[Nb]＝0.03％，并保持吹氩气4min。

将微合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼：向LF精炼炉内加入8.0kg/t_钢还原性脱硫精炼渣如(合成调渣剂)进行调渣，并加入2.5kg/t_钢还原剂(如硅铁合金粉)。在钢水精炼时先用供氩气强度为8.0NL/t_钢·min搅拌钢水1min，以便化渣，送电升温时吹氩气强度在4.0NL/t_钢·min，脱硫时吹氩气强度保持在4.5NL/t_钢·min。将钢包顶渣四元碱度R控制2.5，使渣中(FeO+MnO)＜1.0％。当顶渣发自时，根据钢水中各元素目标值进行成分微调，在钢水中各种元素成分和温度达到目标值时，停止送电精炼，并向钢水中喂钙线，在喂钙线之前向钢水中喂硼线，喂硼线速度为5.0m/min，喂线处理后，对钢水进行吹氩气处理10min，取样分析，确认钢水各元素成分达到目标值要求，从LF精炼炉工位出钢，送CSP连铸。

CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度为30℃，连铸拉速为5.0m/min，连铸坯入均热炉温度大于950℃，连铸坯在均热炉内的加热温度为1150℃，加热时间为10min，开轧温度为1050℃，终轧温度为870℃，卷取温度为650℃。

用以上方法冶炼屈服强度(σs)为600MPa的强韧钢，钢材成品成分为C＝0.060％、Mn＝1.40％、Si＝0.30％、Nb＝0.040％、Ti＝0.02％、V＝0.05％、Mo＝0.2％、Cr＝0.35％、B＝0.0045％，N＝0.015％，主要力学性能指标：屈服强度σ_s＝620MPa、抗拉强度σ_b＝785MPa、延伸δ₅＝18％，-20℃冲击功为60AKV·J，综合成本降低520元/吨。

实施例3

将未经炉外处理的铁水倒入90t氧气顶底复合吹炼精炉内，不兑入废钢，在转炉吹炼前，将15kg/t_钢铬氧化物和1.0kg/t_钢钼氧化物随废钢兑入转炉内，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，并加入造渣剂(如石灰)和熔剂(如萤石)造渣脱磷，倒渣。在转炉开吹3min向炉内加入1.0kg/t_钢锰氧化物，在吹炼结束前5min向炉内加入8.0kg/t_钢锰矿石，同时向炉内加入0.5kg/t_钢还原剂(如铝铁合金)。在整个吹炼过程中进行全程底吹氮气(N)操作，在开始底吹氮气的5min内供氮气强度为0.018m³/t_钢·min，中期为0.025m³/t_钢·min，底吹氮气结束之前3min供氮气强度为0.08m³/t_钢·min。当炉内钢水的[C]、[P]、[S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧，并保持底吹氮3min，对钢水进行搅拌，控制转炉终点钢水[C]＝0.020～0.050％、[P]≤0.020％、[S]≤0.040％、[O]≤0.060％、[Mn]＝0.20～0.30％、[Cr]＝0.20～0.50％，钢水温度为1720℃倒渣出钢。

在转炉出钢过程中向转炉钢水中加入0.1kg/t_钢复合脱氧剂(如硅钙)，对钢水进行初锐氧，向钢水中加入3.5kg/t_钢还原性脱硫精炼渣(如预熔渣)进行调渣。出钢过程全程进行钢包底吹氮气，供氮气强度为0.01m³/t_钢·min。将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，加入的金属铝使钢水中的酸溶铝[Als]＝0.05％，同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入1.5kg/t_钢增氮剂(如钛氮合金)，将钢水中的氮含量调到目标值的下限，即[N]＝0.010％，向钢水中加入钒铁(Fe-V)和铌铁(Nb-Fe)，使钢水中的[V]＝0.01％、[Nb]＝0.04％，并保持吹氮气6min。

将微合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼：向LF精炼炉内加入15kg/t_钢还原性脱硫精炼渣如(合成调渣剂)进行调渣，不加入还原剂。在钢水精炼时先用供氩气强度为5.0NL/t_钢·min搅拌钢水2min，以便化渣，送电升温时吹氩气强度在1.0NL/t_钢·min，脱硫时吹氩气强度保持在3.0NL/t_钢·min。将钢包顶渣四元碱度R控制1.5，使渣中(FeO+MnO)＜1.0％。当顶渣发自时，根据钢水中各元素目标值进行成分微调，在钢水中各种元素成分和温度达到目标值时，停止送电精炼，并向钢水中喂钙线，在喂钙线之前向钢水中喂硼线，喂硼线速度为40m/min。喂线处理后，对钢水进行吹氮气处理3min，取样分析，确认钢水各元素成分达到目标值要求，从LF精炼炉工位出钢，送CSP连铸。

CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度为15℃，连铸拉速为2.5m/min，连铸坯入均热炉温度大于950℃，连铸坯在均热炉内的加热温度为1050℃，加热时间为40min，开轧温度为1100℃，终轧温度为830℃，卷取温度为550℃。

用以上方法冶炼屈服强度(σs)为600MPa的强韧钢，钢材成品成分为C＝0.065％、Mn＝1.30％、Si＝0.25％、Nb＝0.020％、Ti＝0.04％、V＝0.04％、Mo＝0.15％、Cr＝0.55％、B＝0.004％，N＝0.016％，主要力学性能指标：屈服强度σ_s＝630MPa、抗拉强度σ_b＝775MPa、延伸δ₅＝18.5％，-20℃冲击功为65AKV·J，综合成本降低520.50元/吨。

Claims

1.一种强韧钢热轧板卷生产方法，其特征在于：将未经炉外处理的铁水倒入90t或100t氧气顶底复合吹炼转炉内，向炉内兑入0-20％的废钢，在转炉吹炼前，将0.5-15Kg/t_钢铬氧化物和1-25kg/t_钢钼氧化物随废钢兑入转炉内；进行顶吹氧脱碳脱硅操作，并加入造渣剂和熔剂造渣脱磷，倒渣；在转炉开吹1-3min向炉内加入1-15kg/t_钢锰氧化物或锰矿石，在吹炼结束前5min向炉内再加入0-12kg/t_钢锰氧化物或锰矿石，同时向转炉内加入0.5-6.0kg/t_钢还原剂；在整个吹炼过程中进行全程底吹氮气或底吹氩气操作，底吹氮气或底吹氩气的供气强度为：在开始底吹的5min内按0.015-0.02m³/t_钢·min控制，中期按0.015-0.03m³/t_钢·min控制，底吹结束前3min按0.04-0.08m³/t_钢·min控制；当转炉炉内钢水的[C]、[P]、[S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧，保持底吹氮气或底吹氩气2-3min，对钢水进行搅拌，控制转炉终点钢水成分为：[C]＝0.020-0.050％、[P]≤0.020％、[S]≤0.040％、[O]≤0.060％、[Mn]＝0.20-0.30％、[Cr]＝0.20-0.50％，钢水温度在1620-1720℃，倒渣出钢；

在转炉出钢过程中向钢水中加入0.10-3.50kg/t_钢复合脱氧剂，对钢水进行初脱氧，向钢水中加入1.0-5.5kg/t_钢还原性脱硫精炼渣进行调渣；出钢过程全程进行钢包底吹氩气或底吹氮气，底吹氩气或底吹氮气强度为0.01-0.09m³/t_钢·min；将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢包钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，使钢水中的酸溶铝[Al_s]＝0.03-0.05％，同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入0.2-1.5kg/t_钢增氮剂，使钢水中氮含量[N]＝0.010％，向钢水中加入钒铁和铌铁，使钢水中的[V]＝0.01～0.06％、[Nb]＝0.01～0.04％，并保持钢包底吹氩气或底吹氮气3-6min；

将微合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼：向LF精炼炉内加入1-15kg/t_钢还原性脱硫精炼渣进行调渣，并加入0-5Kg/t_钢还原剂；在钢水精炼时先用供氩气强度为5～8NL/t_钢·min搅拌钢水1～2min，以便化渣，送电升温时吹氩气强度保持在1～4NL/t_钢·min，脱硫时吹氩气强度保持在3～6NL/t_钢·min；将钢包顶渣四元碱度R控制在1.5-2.5之间，使渣中(FeO+MnO)＜1.0％；当顶渣发白时，根据钢水中各元素目标值进行成分微调，在钢水中各种元素成分和温度达到目标值时，停止送电精炼，并向钢水中喂钙线，在喂钙线之前或之后向钢水中喂硼线，喂硼线速度控制在5-40m/min，喂线处理后，对钢水进行吹氩气或氮气处理3-10min，并取样分析，确认钢水各元素成分达到目标值要求：即[C]＝0.02-0.07％、[Si]＝0.10-0.35％、[Mn]＝0.50-1.40％、[Nb]＝0.01-0.04％、[Ti]＝0.01-0.04％、[V]＝0.01-0.06％、[Mo]＝0.10-0.25％、[Cr]＝0.20-0.60％、[P]≤0.025％、[S]≤0.010％、[B]＝0.0015-0.006％、[Al_s]＝0.03-0.05％、[N]＝0.010-0.018％时从LF精炼炉工位出钢，运输至CSP连铸待浇铸；

CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度控制在15-45℃之间，连铸拉速控制在2.5-5.0m/min，连铸坯入均热炉温度大于950℃，连铸坯在均热炉内的加热温度为1050-1150℃，加热时间为10-40min，开轧温度为1050-1150℃，终轧温度为830-920℃，卷取温度为550-650℃；其中：

锰矿石选自：锰含量大于20％的矿石，

造渣剂选自：石灰、白云石中的一种，

熔剂选自：萤石、氧化铁皮、铁矿石中的一种，

还原剂选自：碳粉、碳化硅粉、铝、铝铁合金、硅、硅铁合金粉中的一种，

复合脱氧剂选自：硅铝钡合金、硅钙钡合金、硅钙、硅铝、铝锰、铝铁中的一种，

还原性脱硫精炼渣选自：预熔渣、合成调渣剂中的一种，

增氮剂选自：硅氮合金、钛氮合金、锰氮合金、铌氮合金、钒氮合金、硼氮合金中一种。