CN105369112B - 超低碳钢的制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种超低碳钢的制备工艺，属于炼钢技术领域。本发明的目的是提供一种可以在超低碳钢炼制过程中很容易的去除夹杂物，并且不会产生连铸水口阻塞的超低碳钢的制备工艺。本发明工艺流程：脱硫→转炉→出钢（加入渣洗料）→氩站→RH→连铸（中包氩气密封）→轧钢。本发明工艺合理，能够简单的去除工艺夹杂物，不会因钢水的二次氧化夹杂物升高造成连铸水口阻塞，同时N%含量降低，增加产量，大大的降低了制造成本。

Description

超低碳钢的制备工艺

技术领域

本发明属于炼钢技术领域。

背景技术

超低碳IF钢具有优异的深冲性能:高塑性应变比、高延伸率、高硬化指数,以及较低的屈强比,并具有优异的非时效性，因此被誉为第三代超深冲用钢。由于优良的产品性能,超低碳钢系列几乎可以满足汽车用钢板所提出的各种性能要求,汽车、家电上广泛应用，超低碳钢容易引起结晶器水口堵塞，因为碳含量很低导致钢水极容易吸氧，吸氧以后钢水中的AL、Ti被二次氧化形成夹杂物堵塞水口，这一特性造成夹杂物控制难度大，连铸浇注过程中絮水口情况比较严重，连浇炉数不能过多，普遍控制在7炉以内，而连铸中间包寿命在20炉，产量受到限制，其中主要原因氧化物夹杂物级别高，B类夹杂物大于1.5级比例占30%， N≤0.0025%命中率不能达到100%，钛铁含量消耗大等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种可以在超低碳钢炼制过程中很容易的去除夹杂物，并且不会产生连铸水口阻塞的超低碳钢的制备工艺。

本发明的步骤是：

A、工序温度：

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B、脱硫：

喷吹前在铁水面中间位置加入石灰2.6‰，喷吹结束后取样， S含量合格后进行第一次扒渣作业，加聚渣剂再次扒渣直至铁水亮面达到95%以上；

C、转炉：

转炉底吹采用全程吹入氩气，造渣碱度按R（CaO/SiO2）=3.5～4.0，转炉终点碳按0.03%＜C≤0.05%控制，转炉终点P≤0.012%，一次拉碳避免补吹，底吹气体全程选用Ar气；

D、出钢操作：

出钢开始1min后通过顶渣溜槽向钢包中加入渣洗料3.3‰，钢包底吹氩气调节流量为100m³/h搅拌4min后关闭钢包底吹氩气，固态渣洗料熔化为液态渣洗料，关闭钢包底吹氩气后，液态渣洗料逐步从钢水内部充分上浮到钢液表面，上浮后液态的渣洗料均匀覆盖在钢液上表面，形成液态渣洗料保护层，钢水到达氩站后向钢渣上表面均匀撒入0.13‰铝粉；

其中渣洗料的制作： 渣洗料成分CaO、CaF₂，按照9：1配比，配比后充分混合；

E、钢包渣改制成分：

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F、氩站：氩站成分控制：

到站测温、定氧、取样（有铝取样器）、气体样，进站氧控制在500ppm-700ppm；

G、RH工序：

RH处理时间35～40分钟，真空度＜266Pa，到站后测温、定氧、取样，脱碳处理时间按照17～19min控制，强制供氧在开始后5min-8min内完成，强制供氧每增加50m³，脱碳处理时间增加1min，脱碳处理时间按照19～20min控制，脱碳结束后测温、定氧、取样；

H、连铸：

在中间包两侧安装氩气小管，氩气小管布置在中间包包盖宽度方向1/2位置，长度方向1/4、3/4位置，氩气小管流量调节为15m³/h，通过氩气小管向中间包内吹入氩气，最后进入轧钢工序。

本发明工艺合理，能够简单的去除工艺夹杂物，不会因钢水的二次氧化夹杂物升高造成连铸水口阻塞，同时N%含量降低，增加产量，大大的降低了制造成本。通过钢水加入渣洗料的配加和连铸中间包保护浇注设备的改进，浇注炉数达到15炉，并且钢水氧化物夹杂级别0.5级以下，钢中N≤0.0025%命中率达到100%，钛铁含量降低至1kg/吨钢。

具体实施方式

本发明工艺流程：

脱硫→转炉→出钢（加入渣洗料）→氩站→RH→连铸（中包氩气密封）→轧钢

其具体步骤是：

A、工序温度：（液相线温度TL=1535℃）

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从表中可以看出各工序温度控制标准要求，当各工序温度达到规定要求才可以稳定质量、稳定生产，当中包第一炉连铸平台温度≥1630℃或≤1605，中包过程炉连铸平台温度≥1610℃或≤1580，连铸拒绝接收此炉钢水。

B、脱硫：

喷吹前在铁水面中间位置加入石灰2.6‰（石灰使用量2.6kg/吨铁），喷吹结束后取样， S含量合格后进行第一次扒渣作业，加聚渣剂再次扒渣直至铁水亮面达到95%以上；必须到脱硫站进行深脱S处理,保证入转炉铁水[S]≤0.003%。

C、转炉：

吹炼过程严格按照铁水成分及装入量计算总吹氧量，并按照“吹炼模式”进行，转炉底吹采用全程吹入氩气，造渣碱度按R（CaO/SiO2）=3.5～4.0，转炉终点碳按0.03%＜C≤0.05%控制，转炉终点P≤0.012%，一次拉碳避免补吹，底吹气体全程选用Ar气；副枪运行正常情况下，当氧步达到85%时进行TSC测量，TSC测量时要求温度1600℃≤T≤1630℃,0.60%≥【C】≥0.30%，出钢过程双步挡渣，出钢快结束时用挡渣棒挡渣。

D、出钢操作：

出钢开始1min后通过顶渣溜槽向钢包中加入渣洗料3.3‰（渣洗料使用量是3.3kg/吨钢），钢包底吹氩气调节流量为100m³/h搅拌4min后关闭钢包底吹氩气，通过底吹氩气的搅拌和钢流重力的冲击使渣料充分熔化，固态渣洗料熔化为液态渣洗料，关闭钢包底吹氩气后，由于渣洗料密度小于钢水密度，渣洗料的密度3.25g/c㎥，钢水的密度7.85kg/cm3，液态渣洗料逐步从钢水内部充分上浮到钢液表面，上浮后液态的渣洗料均匀覆盖在钢液上表面，形成液态渣洗料保护层，液态渣洗料保护层可以杜绝空气中的N进入钢水中，达到隔离空气的作用。当钢包渣有大量的可还原的氧化物（FeO）时，渣中的氧会向钢中扩散，最终成为钢液氧的来源，会使钢水二次氧化，产生夹杂物，所以钢水到达氩站后向钢渣上表面均匀撒入0.13‰（铝粉加入量是0.13kg/吨钢）铝粉；通过铝粒（AL）和渣中FeO化学反应降低渣中FeO含量，使钢包渣的FeO含量降低至8%以下，通过以上措施提高钢包渣碱度R＞5.0和降低钢渣氧化性FeO＜8%的目的，提高钢渣吸附钢水夹杂物的能力，减少钢液的二次氧化，降低钢水中的含氮量，提高了钢水的洁净度。

其中渣洗料的制作： 渣洗料成分CaO、CaF₂，按照9：1配比，配比后充分混合；渣洗料制备完成后放置干燥处保存。

E、钢包渣改制成分：

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；

从上面两个表中可以看出，出钢过程中向钢中加入渣洗料和到氩站在液态渣表面撒入铝粒的方法可以明显降低渣中FeO含量，FeO%含量由改质前平均19.6%降低至平均7.23%，钢包渣碱度R由3.71提升至5.62。

F、氩站：氩站成分控制：

到站测温、定氧、取样（有铝取样器）、气体样，进站氧控制在500ppm-700ppm；

G、RH工序：

RH处理时间35～40分钟，真空度＜266Pa，到站后测温、定氧、取样（含铝取样器），脱碳处理时间按照17～19min控制，强制供氧在开始后5min-8min内完成，强制供氧每增加50m³，脱碳处理时间增加1min，脱碳处理时间按照19～20min控制，脱碳结束后测温、定氧（连续2次）、取样；（超低碳取样器，取2支，同时发往化验室）。根据定氧结果调Al粒，调Al后4分钟方可调微碳锰铁、钛铁（参考吸收率Ti：85%，要求使用FeTi70，参考加入量190kg/炉，钛铁含Al：5%，参考增ALs：0.006%），调微碳锰铁（Mn：85%，吸收率95%），RH处理结束后测温、取样（超低碳取样器，取2支同时发往化验室）、气体样、送至化验室检验，离站前在浸渍管处撒入100kg石灰粉或无碳钢包覆盖剂。

H、连铸：

在中间包两侧安装氩气小管，氩气小管布置在中间包包盖宽度方向1/2位置，长度方向1/4、3/4位置，氩气小管流量调节为15m³/h，通过氩气小管向中间包内吹入氩气，由于氩气的密度1.78kg/m³，空气中氮气的密度1.25kg/m³，氧气的密度1.43 kg/m³，由于氩气的密度大于氮气、氧气，小管通过向中间包内吹入氩气，氩气会注满中间，起到了氩气密封的作用，避免钢水的二次氧化，达到全程封闭浇注的目的，使其N%含量控制在0.0025%以下，减少了氧化物的生成。最后进入轧钢工序。

试验结果：

A化学成分：

使用气体分析仪对改善前和改善后钢中N含量进行分析，从上表中可以看出改善前N%的平均值为0.0033%，最大N%含量为0.0046%，最小N%含量为0.0026%值，改善后N%的平均值为0.0021%，最大N%含量为0.0024%，最小N%含量为0.0018%，改善前与改善后相比，N%的平均值降低0.0012%，最大值降低0.0022%，最小值降低0.0008%，改善效果良好。

B、夹杂物控制：

从上表可以看出改善前1个浇次浇注的炉数6炉，改善后1个浇次生产的炉数提高至15炉，通过对改善前、改善后钢卷进行夹杂物取样分析，此工艺实施后超低碳IF钢钢卷通过金相检验检出B类氧化物夹杂最高0.5级，相比改善前B类氧化物夹杂级别2级，夹杂物级别下降较明显，实践证明通过此方案的实施，对于钢中夹杂物的控制效果比较明显，达到设计和用户的使用要求。

Claims (1)

1.一种超低碳钢的制备工艺，其特征在于：

A、工序温度：

B、脱硫：

喷吹前在铁水面中间位置加入石灰2.6‰，喷吹结束后取样，S含量合格后进行第一次扒渣作业，加聚渣剂再次扒渣直至铁水亮面达到95％以上；

C、转炉：

转炉底吹采用全程吹入氩气，造渣碱度按R(CaO/SiO2)＝3.5～4.0，转炉终点碳按0.03％＜C≤0.05％控制，转炉终点P≤0.012％，一次拉碳避免补吹，底吹气体全程选用Ar气；

D、出钢操作：

出钢开始1min后通过顶渣溜槽向钢包中加入渣洗料3.3‰，钢包底吹氩气调节流量为100m³/h搅拌4min后关闭钢包底吹氩气，固态渣洗料熔化为液态渣洗料，关闭钢包底吹氩气后，液态渣洗料逐步从钢水内部充分上浮到钢液表面，上浮后液态的渣洗料均匀覆盖在钢液上表面，形成液态渣洗料保护层，钢水到达氩站后向钢渣上表面均匀撒入0.13‰铝粉；

其中渣洗料的制作：渣洗料成分CaO、CaF₂，按照9：1配比，配比后充分混合；

E、钢包渣改制成分：

F、氩站：氩站成分控制：

到站测温、定氧、取样——有铝取样器、气体样，进站氧控制在500ppm-700ppm；

G、RH工序：

RH处理时间35～40分钟，真空度＜266Pa，到站后测温、定氧、取样，脱碳处理时间按照17～19min控制，强制供氧在开始后5min-8min内完成，强制供氧每增加50m³，脱碳处理时间增加1min，脱碳处理时间按照19～20min控制，脱碳结束后测温、定氧、取样；

H、连铸：

在中间包两侧安装氩气小管，氩气小管布置在中间包包盖宽度方向1/2位置，长度方向1/4、3/4位置，氩气小管流量调节为15m³/h，通过氩气小管向中间包内吹入氩气，最后进入轧钢工序。