CN104988400A - 一种微钛处理的含硼钢及其冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种微钛处理含硼钢及其冶炼方法，所述含硼钢的化学成分及重量百分比为：C：0.14-0.20%、Si：0.05-0.20%、Mn：0.20-0.50%、Als：0.010-0.0250%、Ti：0.010-0.035%、B：0.0008-0.0030%、P：≤0.025%、S：≤0.015%、N：≤0.0060%，其余为Fe及不可避免杂质。生产工艺为转炉出钢、LF精炼、连铸工艺得到所述含硼钢，其用于含硼钢的工业化生产。本发明在现有的工艺条件下，通过成分进行设计，对冶炼工艺进行控制，解决了含硼钢在生产过程中产生角裂的问题。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体属于一种微钛处理的含硼钢及其冶炼方法。
背景技术
在碳含量在0.14%-0.20%，硼含量在0.0010%-0.0030%的范围内的板坯生产过程中，容易产生角部裂纹，若不进行处理在后期轧制的过程中在热轧卷板表面形成缺陷，影响热轧卷板的表面质量。
在含硼钢生产过程中对于角部有缺陷的铸坯要进行切角处理，既影响板坯的热送率，又影响钢材的成材率，增加人工成本，在工业批量生产过程中存在一定的限制。
冶金行业内，亟需一种生产工艺，解决含硼钢生产过程中难以避免的切角处理问题。
发明内容
本发明的主要内容是提供一种微钛处理的含硼钢及其冶炼方法，本发明对钢的化学成分进行设计，在含硼钢中添加一定比例的钛来改变与氮结合的顺序，减少结晶析出，避免含硼钢在生产过程中出现裂纹，提高板坯的表面质量。
本发明所采取的技术方案是：一种微钛处理的含硼钢，所述含硼钢的化学成分及重量百分比为：C：0.14-0.20%、Si：0.05-0.20%、Mn：0.20-0.50%、Als：0.010-0.040%、Ti：0.010-0.035%、B：0.0008-0.0030%、P：0.005-0.025%、S：0.001-0.015%、N：0.0020-0.0060%，其余为Fe及不可避免杂质。
基于上述一种微钛处理的含硼钢的冶炼方法，钢水经转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸，得到所述含硼钢，具体工艺如下：
1）高炉热铁水经单喷颗粒镁脱硫处理，将铁水硫含量降至0.010%以下，铁水脱硫后进行扒渣处理，再兑入转炉冶炼；
2）铁水经转炉冶炼，其终点化学成分达到C:0.02-0.16%、S≤0.030%、P≤0.015%，出钢温度1610-1680℃；出钢过程中加入石灰2kg/t钢，使用硅锰合金合金化，用台铝脱氧；
3）LF精炼前期通过加铝粉脱氧造白渣，达到深脱硫和脱氧的目的，将硫含量降至0.015%以下，精炼控制时间20-40min，钢中氮含量控制在20-40ppm，LF升温完成后加入钛铁来固定钢中N元素，吹氩2-3min后加入硼铁，吹氩流量控制在50-70NL/min，化学成分合格后向钢水中加入钙线；
4）钢水经LF工序处理合格后进入板坯连铸工序，连铸中间包过热度控制在15-25℃，钢水经直弧形板坯连铸机浇注成含钛、含硼的钢坯。
本发明所述钢坯化学成分及重量百分比为：C：0.14-0.20%、Si：0.05-0.20%、Mn：0.20-0.50%、Als：0.010-0.040%、Ti：0.010-0.035%、B：0.0008-0.0030%、P：0.005-0.025%、S：0.001-0.015%、N：0.0020-0.0060%，其余为Fe及不可避免杂质。
本发明所述步骤3）中铝粉添加量为0.45kg/t钢。
本发明所述步骤3）中钛铁添加量为0.7-1.0kg/t钢。
本发明所述步骤3）中硼铁添加量为0.25/t钢。
本发明所述LF精炼过程中，为了保证埋弧效果，加入埋弧渣或电石80-120kg。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明在现有的工艺条件下，通过成分进行设计，利用Ti与N结合能力大于B与N结合的原理，钢中的N与Ti结合形成TiN,避免了导致铸坯角部裂纹的化合物氮化硼的产生，并对冶炼工艺进行控制，对含硼钢的生产提供保障，解决了含硼钢在生产过程中产生角裂的问题，保证在现有的工艺条件下含硼钢能批量的生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种微钛处理的含硼钢，化学成分及重量百分比为：C：0.14%、Si：0.20%、Mn：0.50%、Als：0.024%、Ti：0.022%、B：0.0012%、P：0.018%、S：0.006%、N：0.0053%，其余为Fe及不可避免杂质。
生产工艺如下：
1）高炉热铁水经单喷颗粒镁脱硫处理，将铁水硫含量降至0.005%，铁水脱硫后进行扒渣处理，再兑入转炉冶炼；
2）铁水经转炉冶炼，其终点化学成分达到C:0.08%、S：0.026%、P：0.015%，出钢温度1646℃；出钢过程中加入石灰2kg/吨钢，使用硅锰合金合金化，用台铝脱氧；
3）LF精炼前期通过加铝粉脱氧造白渣，达到深脱硫和脱氧的目的，将硫含量降至0.006%，精炼控制时间36min，钢中氮含量控制在35ppm，LF升温完成后加入钛铁来固定钢中N元素，吹氩2min后加入硼铁，吹氩流量控制在50NL/min，化学成分合格后向钢水中加入钙线；
其中铝粉添加量为0.45kg/t钢；钛铁添加量为0.7kg/t钢；硼铁添加量为0.25/t钢； LF精炼过程中，为保证埋弧效果，加入埋弧渣或电石120kg；
4）连铸中间包过热度控制在18℃，钢水经直弧形板坯连铸机浇注成含钛、含硼的钢坯。
对得到的板坯的表面质量进行检查，角部未发现裂纹缺陷，铸坯合格率达到了100%；对角部进行取样酸洗，也未发现裂纹缺陷的存在。
实施例2
一种微钛处理的含硼钢，化学成分及重量百分比为：C：0.20%、Si：0.15%、Mn：0.30%、Als：0.010%、Ti：0.035%、B：0.0008%、P：0.005%、S：0.015%、N：0.0043%，其余为Fe及不可避免杂质。
生产工艺如下：
1）高炉热铁水经单喷颗粒镁脱硫处理，将铁水硫含量降至0.008%，铁水脱硫后进行扒渣处理，再兑入转炉冶炼；
2）铁水经转炉冶炼，其终点化学成分达到C:0.12%、S：0.022%、P：0.005%，出钢温度1625℃；出钢过程中加入石灰2kg/吨钢，使用硅锰合金合金化，用台铝脱氧；
3）LF精炼前期通过加铝粉脱氧造白渣，达到深脱硫和脱氧的目的，将硫含量降至0.006%，精炼控制时间40min，钢中氮含量控制在40ppm，LF升温完成后加入钛铁来固定钢中N元素，吹氩2.5min后加入硼铁，吹氩流量控制在50NL/min，化学成分合格后向钢水中加入钙线；
其中铝粉添加量为0.45kg/t钢；钛铁添加量为1.0kg/t钢；硼铁添加量为0.25/t钢； LF精炼过程中，为保证埋弧效果，加入埋弧渣或电石80kg；
4）连铸中间包过热度控制在15℃，钢水经直弧形板坯连铸机浇注成含钛、含硼的钢坯。
对得到的板坯的表面质量进行检查，角部未发现裂纹缺陷，铸坯合格率达到了100%；对角部进行取样酸洗，也未发现裂纹缺陷的存在。
实施例3
一种微钛处理的含硼钢，化学成分及重量百分比为：C：0.16%、Si：0.05%、Mn：0.20%、Als：0.022%、Ti：0.018%、B：0.0013%、P：0.015%、S：0.002%、N：0.0020%，其余为Fe及不可避免杂质。
生产工艺如下：
1）高炉热铁水经单喷颗粒镁脱硫处理，将铁水硫含量降至0.008%，铁水脱硫后进行扒渣处理，再兑入转炉冶炼；
2）铁水经转炉冶炼，其终点化学成分达到C:0.12%、S：0.022%、P：0.005%，出钢温度1625℃；出钢过程中加入石灰2kg/吨钢，使用硅锰合金合金化，用台铝脱氧；
3）LF精炼前期通过加铝粉脱氧造白渣，达到深脱硫和脱氧的目的，将硫含量降至0.006%，精炼控制时间40min，钢中氮含量控制在40ppm，LF升温完成后加入钛铁来固定钢中N元素，吹氩2.5min后加入硼铁，吹氩流量控制在50NL/min，化学成分合格后向钢水中加入钙线；
其中铝粉添加量为0.45kg/t钢；钛铁添加量为0.8kg/t钢；硼铁添加量为0.25/t钢； LF精炼过程中，为保证埋弧效果，加入埋弧渣或电石100kg；
4）连铸中间包过热度控制在15℃，钢水经直弧形板坯连铸机浇注成含钛、含硼的钢坯。
对得到的板坯的表面质量进行检查，角部未发现裂纹缺陷，铸坯合格率达到了100%；对角部进行取样酸洗，也未发现裂纹缺陷的存在。
实施例4
一种微钛处理的含硼钢，化学成分及重量百分比为：C：0.16%、Si：0.05%、Mn：0.36%、Als：0.040%、Ti：0.010%、B：0.0030%、P：0.025%、S：0.001%、N：0.0060%，其余为Fe及不可避免杂质。
生产工艺如下：
1）高炉热铁水经单喷颗粒镁脱硫处理，将铁水硫含量降至0.008%，铁水脱硫后进行扒渣处理，再兑入转炉冶炼；
2）铁水经转炉冶炼，其终点化学成分达到C:0.12%、S：0.022%、P：0.005%，出钢温度1625℃；出钢过程中加入石灰2kg/吨钢，使用硅锰合金合金化，用台铝脱氧；
3）LF精炼前期通过加铝粉脱氧造白渣，达到深脱硫和脱氧的目的，将硫含量降至0.006%，精炼控制时间40min，钢中氮含量控制在40ppm，LF升温完成后加入钛铁来固定钢中N元素，吹氩2.5min后加入硼铁，吹氩流量控制在50NL/min，化学成分合格后向钢水中加入钙线；
其中铝粉添加量为0.45kg/t钢；钛铁添加量为0.9kg/t钢；硼铁添加量为0.25/t钢； LF精炼过程中，为保证埋弧效果，加入埋弧渣或电石115kg；
4）连铸中间包过热度控制在15℃，钢水经直弧形板坯连铸机浇注成含钛、含硼的钢坯。
对得到的板坯的表面质量进行检查，角部未发现裂纹缺陷，铸坯合格率达到了100%；对角部进行取样酸洗，也未发现裂纹缺陷的存在。
Claims (7)
1. 一种微钛处理的含硼钢，其特征在于，所述含硼钢的化学成分及重量百分比为：C：0.14-0.20%、Si：0.05-0.20%、Mn：0.20-0.50%、Als：0.010-0.040%、Ti：0.010-0.035%、B：0.0008-0.0030%、P：0.005-0.025%、S：0.001-0.015%、N：0.0020-0.0060%，其余为Fe及不可避免杂质。
2. 基于权利要求1中所述的一种微钛处理的含硼钢的冶炼方法，其特征在于，钢水经转炉冶炼、LF精炼、板坯连铸，得到所述含硼钢，具体工艺如下：
1）高炉热铁水经单喷颗粒镁脱硫处理，将铁水硫含量降至0.010%以下，铁水脱硫后进行扒渣处理，再兑入转炉冶炼；
2）铁水经转炉冶炼，其终点化学成分达到C:0.02-0.16%、S≤0.030%、P≤0.015%，出钢温度1610-1680℃；出钢过程中加入石灰2kg/t钢，使用硅锰合金合金化，用台铝脱氧；
3）LF精炼前期通过加铝粉脱氧造白渣，达到深脱硫和脱氧的目的，将硫含量降至0.015%以下，精炼控制时间20-40min，钢中氮含量控制在20-40ppm，LF升温完成后加入钛铁来固定钢中N元素，吹氩2-3min后加入硼铁，吹氩流量控制在50-70NL/min，化学成分合格后向钢水中加入钙线；
4）钢水经LF工序处理合格后进入板坯连铸工序，连铸中间包过热度控制在15-25℃，钢水经直弧形板坯连铸机浇注成含钛、含硼的钢坯。
3. 根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述钢坯化学成分及重量百分比为：C：0.14-0.20%、Si：0.05-0.20%、Mn：0.20-0.50%、Als：0.010-0.040%、Ti：0.010-0.035%、B：0.0008-0.0030%、P：0.005-0.025%、S：0.001-0.015%、N：0.0020-0.0060%，其余为Fe及不可避免杂质。
4. 根据权利要求2或3所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3）中铝粉添加量为0.45kg/t钢。
5. 根据权利要求2或3所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3）中钛铁添加量为0.7-1.0kg/t钢。
6. 根据权利要求2或3所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3）中硼铁添加量为0.25/t钢。
7. 根据权利要求2或3所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3）中LF精炼过程中，为保证埋弧效果，加入埋弧渣或电石80-120kg。
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