CN102851435A

CN102851435A - 一种超低碳、低硅和低氧钢及其冶炼方法

Info

Publication number: CN102851435A
Application number: CN2012103364335A
Authority: CN
Inventors: 高攀; 崔阳; 朱国森; 李永林; 曾智; 庞在刚; 李一丁; 王志鹏; 曾立; 朱立新; 田志红; 单庆林; 赵长亮; 艾矫健; 王莉
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2012-09-12
Filing date: 2012-09-12
Publication date: 2013-01-02
Anticipated expiration: 2032-09-12
Also published as: CN102851435B

Abstract

本发明涉及一种超低碳、低硅和低氧钢及其冶炼方法。所述冶炼方法包括的步骤为：首先经过铁水脱硫预处理，控制铁水中S元素的质量百分数≤0.0050％；再通过控制转炉出钢C的质量分数≤0.04％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数范围在0.04～0.08％，出钢时造碱度为3.0～4.0的高碱度炉渣，同时控制转炉出钢下渣量≤70mm；RH采取深脱碳处理模式，控制真空度＜100Pa的时间≥12min，控制合金调完后RH纯循环时间≥8min；控制RH精炼结束后镇静时间≥20min。本发明的优点在于，能生产出C≤0.0030％，Si≤0.01％，T.O≤0.0030％的铸坯。

Description

一种超低碳、低硅和低氧钢及其冶炼方法

技术领域

本发明涉及一种超低碳钢及其冶炼方法，尤其涉及一种超低碳、低硅和低氧钢及其冶炼方法，属于钢铁冶金技术领域。

背景技术

现在用户对钢材质量要求越来要高，冷轧产品要求超低碳以保证有良好的深冲性能，低硅以保证有良好的焊接性能，低氧以保证有较高的洁净度和良好的表面质量。

传统的超低碳、低硅钢冶炼主要采用低S铁水→转炉炼钢→RH精炼工艺。由于钢水中加Al，容易导致钢水中Al还原渣中的SiO₂从而使产物Si进入钢水中，造成钢水Si含量超标，同时造成铝损较大等问题。同时钢中的氧控制也有难度，导致钢水夹杂物过多，冷轧产品表面质量下降。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，所述冶炼方法通过控制转炉炼钢、出钢和精炼过程中的技术参数，实现对硅的控制，同时控制钢中夹杂物，降低钢中氧含量并降低铝耗，从而稳定生产出C的质量分数≤0.0030％、Si的质量分数≤0.01％且T.O含量≤0.0030％的铸坯。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法包括以下步骤：

步骤1：对铁水进行预处理脱硫，所述预处理后的铁水中S的质量百分数≤0.005％，扒渣率≥90％；

步骤2：将脱硫后的铁水放入顶底复吹转炉进行冶炼后出钢，根据铁水中Si的含量加石灰，所述石灰的加入量为30～60kg/吨钢；

步骤3：出钢后在渣面加缓释脱氧剂0.3～0.6kg/吨钢，控制RH进站渣的TFe含量≤8％以及渣中CaO/Al₂O₃＝1.2～1.8；

步骤4：在RH精炼装置中进行深脱碳精炼，精炼时要求真空度＜100Pa的时间≥12min；

步骤5：深脱碳结束后加入铝粒调铝，铝粒加入量为1～3kg/吨钢，调铝后，控制RH纯循环时间≥8min以及RH精炼结束后，控制镇静时间≥20min，其中铝粒的加入量既能把深脱碳结束钢水中T.O脱干净，还能满足钢种合金铝的要求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤2中出钢时采用挡渣操作，控制渣层厚度≤70mm，当挡渣操作失败时，采取留钢操作。

进一步，所述步骤2中出钢1/5前加入小粒白灰和萤石，所述小粒白灰的加入量为2～5kg/吨钢，所述萤石的加入量为0.3～0.6kg/吨钢。

进一步，所述步骤2中出钢后C的质量百分数≤0.04％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数范围在0.04～0.08％。

进一步，所述步骤2中出钢后炉渣的碱度在3.0～4.0。

进一步，所述步骤3中缓释脱氧剂为高钙铝渣球。

进一步，所述步骤4中的RH深脱碳结束后钢水中C的质量百分数≤0.0020％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数≤0.0020％。

本发明还提供一种解决上述技术问题的技术方案如下：一种超低碳、低硅和低氧钢通过上述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法冶炼，其中C的质量分数≤0.0030％、Si的质量分数≤0.01％且T.O含量≤0.0030％。

本发明的有益效果：通过本发明公开的方法，可以在保证钢水低碳、低硅条件下，钢水具有较低的氧含量，可以生产出C≤0.0030％，S i≤0.01％，T.O≤0.0030％的产品。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明为保证成功冶炼超低碳、低硅、低氧钢，首先要求铁水经过脱硫预处理，控制处理后铁水S的质量分数≤0.0050％；再控制转炉出钢C的质量分数≤0.04％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数范围在0.04～0.08％；出钢渣层厚度≤70mm，造碱度为3.0～4.0的高碱度炉渣，出钢过程严格控制转炉下渣量，加入小粒白灰和萤石进行渣改质，出钢加入高钙铝渣球脱除渣中氧；RH采用深脱碳处理模式，根据脱碳终点氧和合金要求加入铝粒1～3kg/吨钢，所有合金调完后，控制RH纯循环时间≥8min；精炼结束控制镇静时间≥20min。具体步骤及关键控制点如下：

1铁水预处理

控制处理后铁水S的质量百分数≤0.005％，扒渣率≥90％；

2转炉炼钢

转炉造渣根据铁水Si含量，石灰加入量为30～60kg/吨钢，由于精炼渣中SiO₂的主要来源是转炉渣，因此，要严格控制转炉下渣量，减少精炼过程增Si的来源，出钢过程中加入小粒白灰和萤石进行渣改质；具体步骤及关键控制点如下：

1）低碳出钢，出钢时C的质量百分数≤0.04％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数范围在0.04～0.08％。。

2）出钢采用挡渣操作，控制渣层厚度≤70mm，当挡渣操作失败时，采取留钢操作。

3）出钢过程加入小粒白灰和萤石

出钢1/5前加入小粒白灰和萤石，小粒白灰的加入量为2～5kg/吨钢，萤石的加入量为0.3～0.6kg/吨钢，出钢后C的质量百分数≤0.04％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数范围在0.04～0.08％，出钢后炉渣的碱度在3.0～4.0。

4）出完钢在渣面加缓释脱氧剂0.3～0.6kg/吨钢。

经过前面各工序的处理，保证精炼渣碱度高，在降低渣中SiO₂活度的同时，为RH处理结束渣中CaO/Al₂O₃为1.2～1.8做好准备，同时保证顶渣的TFe含量≤8％，从而减轻了精炼的压力。

3 RH精炼

RH采取深脱碳处理模式，要求快速达到深真空，具体操作如下：

1）控制真空度＜100Pa的时间≥12min，保证快速脱碳效果。控制RH深脱碳结束钢水C的质量百分数≤0.0020％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数≤0.0020％。

2）深脱碳结束后，加铝粒调铝，铝粒加入量为1～3kg/吨钢，使铝粒加入量既能把深脱碳结束钢水中T.O脱干净，还能满足钢种合金铝要求。

3）所有合金调完后，RH纯循环时间≥8min。

RH精炼结束后，控制镇静时间≥20min。

以下实施例采用300吨顶底复吹转炉和RH精炼炉进行冶炼。

实施例1

1）铁水脱硫预处理，终点S含量0.0050％，扒渣率为92％；

2）铁水中S i质量分数0.21％，转炉加入石灰9t；

3）出钢C含量0.040％，Si的质量百分数0.003％，T.O的质量百分数范围在0.0598％；

4）出钢时渣厚70mm；

5）出钢前1/5时加入小粒白灰620kg，萤石100kg；

6）出钢后取样分析钢中Si为0.0040％，转炉炉渣的碱度3.2；

7）出完钢加入高钙铝渣球100kg；

8）精炼进站渣中TFe为2.2％，渣中CaO/Al₂O₃为1.4；

9）RH采用深脱碳处理模式，终点C的质量百分数是0.0018％，Si的质量百分数是0.0035％，T.O的质量百分数是0.00016％；

10）RH加入铝粒420kg，满足合金要求；

11）调完合金后，RH纯循环8min；

12）RH精炼结束后，镇静30min；

经过实施例1冶炼的最终产品中的C含量0.0020％，Si含量0.0060％，T.O含量0.0018％。

实施例2

1）铁水脱硫预处理，终点S含量0.0030％，扒渣率为92％；

2）铁水Si中质量分数0.52％，转炉加入石灰15t。

3）出钢C含量0.035％，Si的质量百分数0.0035％，T.O的质量百分数范围在0.0680％；

4）出钢时渣厚70mm；

5）出钢前1/5时加入小粒白灰800kg，萤石150kg；

6）出钢后取样分析钢中Si为0.0050％，转炉炉渣碱度3.8；

7）出完钢加入高钙铝渣球150kg；

8）精炼进站渣中TFe为2.5％，渣中CaO/Al₂O₃为1.7；

9）RH采用深脱碳处理模式，终点C的质量百分数是0.0014％，Si的质量百分数是0.0055％，T.O的质量百分数是0.0009％；

10）RH加入铝粒560kg，满足合金要求；

11）调完合金后，RH纯循环10min；

12）RH精炼结束后，镇静25min；

经过实施例2冶炼的最终产品中的C含量0.0018％，Si含量0.0085％，T.O含量0.0016％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims

1.一种超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括以下步骤：

步骤3：出钢后在渣面加缓释脱氧剂0.3～0.6kg/吨钢，控制RH进站渣的TFe含量≤8％以及渣中CaO/Al₂O₃=1.2～1.8；

步骤5：深脱碳结束后加入铝粒调铝，铝粒加入量为1～3kg/吨钢，调铝后，控制RH纯循环时间≥8min以及RH精炼结束后，控制镇静时间≥20min。

2.根据权利要求1所述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2中出钢时采用挡渣操作，控制渣层厚度≤70mm，当挡渣操作失败时，采取留钢操作。

3.根据权利要求1所述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2中出钢1/5前加入小粒白灰和萤石，所述小粒白灰的加入量为2～5kg/吨钢，所述萤石的加入量为0.3～0.6kg/吨钢。

4.根据权利要求1所述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2中出钢后C的质量百分数≤0.04％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数范围在0.04～0.08％。

5.根据权利要求1所述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2中出钢后炉渣的碱度在3.0～4.0。

6.根据权利要求1所述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3中缓释脱氧剂为高钙铝渣球。

7.根据权利要求1所述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤4中的RH深脱碳结束后钢水中C的质量百分数≤0.0020％，Si的质量百分数≤0.005％，T.O的质量百分数≤0.0020％。

8.一种超低碳、低硅和低氧钢，其特征在于，所述超低碳、低硅和低氧钢通过如权利要求1至7任一所述的超低碳、低硅和低氧钢的冶炼方法冶炼，其中C的质量分数≤0.0030％、Si的质量分数≤0.01％且T.O含量≤0.0030％。