CN109234607A - 一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法 - Google Patents

一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，包括以下步骤：转炉冶炼：高拉碳操作，在C目标范围内按上限控制，稳定C命中率，减少吸氮，出钢后进入吹氩站，LF精炼工序，连铸过程中保持恒温、恒液面、恒拉速，连铸过程中保持20～30℃低过热度、全保护浇注，大包采用氩封长水口、中包采用侵入式水口，连铸过程中的浇注过程采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，连铸坯下线缓冷，减轻铸坯凝固过程的成分偏析。解决了现有技术中含硼钢收得率低，B含量不稳定，酸溶硼占比低、成本增加的技术问题，利用现有先进的生产装备，通过加强各工序控制，达到控氮控氧的目的，提升酸溶硼含量并提高其均匀性的问题，达到生产低倍质量良好的宽板坯。

Description

一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，具体涉及一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法。
背景技术
由于硼原子可通过富集在奥氏体晶界处，降低界面能，减少结晶中心形核几率，从而提高钢的淬透性，因其少量加入可使钢材具有良好的淬透性，且硼铁资源丰富，价格相对低廉，在低合金高强度钢中使用率越来越高；但由于硼的化学性质极为活泼，很容易与钢中氧、氮结合，形成氮化硼、氧化硼等，而根据硼原子提高钢材淬透性的原理可知，只有处于固溶体中的硼(酸溶硼)才对淬透性产生有利的影响，因而提高含硼钢中酸溶硼含量是保证硼微合金化效果的重要环节。
现有技术中，均为通过添加更为高价的钛铁固氮，且钛铁对钢材的冲击性能和延伸率有不良影响，造成钢材性能恶化；或通过增加RH工序来达到提高有效硼(酸溶硼)含量的目的，但RH工序合金加入困难，生产周期增加，成本较高；通过分析和实践，提高酸溶硼含量的难点在于控制钢中的氧和氮，现有的合金化技术和LF工序，可以将氧含量控制在20ppm以内，因此主要难点在于控制钢中的氮；有资料显示，氮含量小于40ppm时，氮对硼收得率影响不大，钢中的硼收得率高且稳定，酸溶硼含量高，钢的淬透性良好，但是目前没有在实际生产中实现。
发明内容
为克服所述不足，本发明的目的在于提供一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，解决现有技术中含硼钢硼收得率低，硼含量不稳定，酸溶硼占比低，成本增加的技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，在硼合金化前尽可能地脱除钢中的氧和氮，精确加入硼的合金，保证硼合金化时钢种的固溶硼含量，并尽可能地使其均匀分布，减少硼的氮氧化合物的生成，包括以下步骤：
一、转炉冶炼：高拉碳操作，在C目标范围内按上限控制，稳定C命中率，减少吸氮，出钢过程每吨钢加入10～15kg低碳低磷硅锰合金，每吨钢加入2～3kg铝锰铁进行脱氧；
二、出钢后进入吹氩站：出钢后钢包加盖，吹氩站软吹氩15～20min，减少从氩站到LF过程中的增氮；
三、LF精炼工序：
3.1LF精炼工序初期：加入顶渣改质剂，保证快速成渣，埋弧良好，渣层均匀覆盖，泡沫渣形成前使用小电流、小电压操作，随泡沫渣形成，一次提高电极的电流和电压，控制渣料一次加入量，保证快速成渣，良好脱硫；
3.2LF精炼工序中期：每吨钢加入5～10kg硅锰合金；
3.3LF精炼工序后期：钙处理过程钢液面不裸露，钙处理完成后每吨钢加0.5～1kg纯Al进行终脱氧；按照目标钢种硼含量计算，硼收得率70～75％加入硼铁，酸溶硼的占比可占80％以上，保持炉内微正压，底吹时钢水微翻不裸露，软吹15～25min，减少LF工序增氮量；
四、连铸：
4.1连铸过程中保持恒温、恒液面、恒拉速；
4.2连铸过程中保持20～30℃低过热度、全保护浇注，大包采用氩封长水口、中包采用侵入式水口；
4.3连铸过程中选用低碳低碱性覆盖剂，最大限度防止再氧化和吸氮；
4.4连铸过程中的浇注过程采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，连铸坯下线缓冷，保证硼均匀分布，减轻铸坯凝固过程的成分偏析。
本发明具有以下有益效果：解决了现有技术中含硼钢收得率低，B含量不稳定，酸溶硼占比低、成本增加的技术问题，利用现有先进的生产装备，通过加强各工序控制，达到控氮控氧的目的，提升酸溶硼含量并提高其均匀性的问题，达到生产低倍质量良好的宽板坯。
附图说明
图1为本发明的实施例1的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，在硼合金化前尽可能地脱除钢中的氧和氮，精确加入硼的合金，保证硼合金化时钢种的固溶硼含量，并尽可能地使其均匀分布，减少硼的氮氧化合物的生成，包括以下步骤：
一、转炉冶炼：高拉碳操作，终点C控制在0.11％，稳定C命中率，减少吸氮；出钢过程每吨钢加入10kg低碳低磷硅锰合金，每吨钢加入2～3kg铝锰铁进行脱氧；
二、出钢后进入吹氩站：出钢后钢包加盖，吹氩站软吹氩18min，减少从氩站到LF过程中的增氮；
三、LF精炼工序：
3.1LF精炼工序初期：加入顶渣改质剂，每吨钢加入0.5kg顶渣改质剂，保证快速成渣，埋弧良好，渣层均匀覆盖，泡沫渣形成前使用小电流、小电压操作，随泡沫渣形成，一次提高电极的电流和电压；
3.2LF精炼工序中期：每吨钢加入5kg硅锰合金；
3.3LF精炼工序后期：钙处理过程钢液面不裸露，钙处理完成后每吨钢加0.5kg纯Al进行终脱氧；
保持炉内微正压，底吹时钢水微翻不裸露，软吹22in，减少LF工序增氮量；
五、连铸：
4.1连铸过程中保持恒温、恒液面、恒拉速；
4.2连铸过程中保持20℃低过热度、全保护浇注，大包采用氩封长水口、中包采用侵入式水口；
4.3连铸过程中选用低碳低碱性覆盖剂，最大限度防止再氧化和吸氮；
4.4连铸过程中的浇注过程采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，连铸坯下线缓冷，保证硼均匀分布，减轻铸坯凝固过程的成分偏析。
实施例2
一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，在硼合金化前尽可能地脱除钢中的氧和氮，精确加入硼的合金，保证硼合金化时钢种的固溶硼含量，并尽可能地使其均匀分布，减少硼的氮氧化合物的生成，包括以下步骤：
一、转炉冶炼：高拉碳操作，终点C控制在0.11％，稳定C命中率，减少吸氮；出钢过程每吨钢加入12kg低碳低磷硅锰合金，每吨钢加入3kg铝锰铁进行脱氧；
二、出钢后进入吹氩站：出钢后钢包加盖，吹氩站软吹氩18min，减少从氩站到LF过程中的增氮；
三、LF精炼工序：
3.1LF精炼工序初期：加入顶渣改质剂，每吨钢加入0.5kg顶渣改质剂，保证快速成渣，埋弧良好，渣层均匀覆盖；泡沫渣形成前使用小电流、小电压操作，随泡沫渣形成，一次提高电极的电流和电压；
3.2LF精炼工序中期：每吨钢加入8kg硅锰合金；
3.3LF精炼工序后期：钙处理过程钢液面不裸露，钙处理完成后每吨钢加0.8kg纯Al进行终脱氧；
保持炉内微正压，底吹时钢水微翻不裸露，软吹22in，减少LF工序增氮量；
六、连铸：
4.1连铸过程中保持恒温、恒液面、恒拉速；
4.2连铸过程中保持25℃低过热度、全保护浇注，大包采用氩封长水口、中包采用侵入式水口；
4.3连铸过程中选用低碳低碱性覆盖剂，最大限度防止再氧化和吸氮；
4.4连铸过程中的浇注过程采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，连铸坯下线缓冷，保证硼均匀分布，减轻铸坯凝固过程的成分偏析。
实施例3
一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，在硼合金化前尽可能地脱除钢中的氧和氮，精确加入硼的合金，保证硼合金化时钢种的固溶硼含量，并尽可能地使其均匀分布，减少硼的氮氧化合物的生成，包括以下步骤：
一、转炉冶炼：高拉碳操作，终点C控制在0.11％，稳定C命中率，减少吸氮；出钢过程每吨钢加入15kg低碳低磷硅锰合金，每吨钢加入1.5kg铝锰铁进行脱氧；
二、出钢后进入吹氩站：出钢后钢包加盖，吹氩站软吹氩18min，减少从氩站到LF过程中的增氮；
三、LF精炼工序：
3.1LF精炼工序初期：加入顶渣改质剂，每吨钢加入0.5kg顶渣改质剂，保证快速成渣，埋弧良好，渣层均匀覆盖；泡沫渣形成前使用小电流、小电压操作，随泡沫渣形成，一次提高电极的电流和电压；
3.2LF精炼工序中期：每吨钢加入10kg硅锰合金；
3.3LF精炼工序后期：钙处理过程钢液面不裸露，钙处理完成后每吨钢加1kg纯Al进行终脱氧；
保持炉内微正压，底吹时钢水微翻不裸露，软吹22in，减少LF工序增氮量；
七、连铸：
4.1连铸过程中保持恒温、恒液面、恒拉速；
4.2连铸过程中保持30℃低过热度、全保护浇注，大包采用氩封长水口、中包采用侵入式水口；
4.3连铸过程中选用低碳低碱性覆盖剂，最大限度防止再氧化和吸氮；
4.4连铸过程中的浇注过程采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，连铸坯下线缓冷，保证硼均匀分布，减轻铸坯凝固过程的成分偏析。
实施例1～3冶炼工艺控制情况和酸溶硼占比，详见表1
表1冶炼控制关键点及酸溶硼的测定
本发明不局限于所述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (3)

1.一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，其特征在于：包括以下步骤：
一、转炉冶炼：高拉碳操作，在C目标范围内按上限控制，稳定C命中率，减少吸氮，出钢过程每吨钢加入10～15kg低碳低磷硅锰合金，每吨钢加入2～3kg铝锰铁进行脱氧；
二、出钢后进入吹氩站：出钢后钢包加盖，吹氩站软吹氩15～20min，减少从氩站到LF过程中的增氮；
三、LF精炼工序：
3.1LF精炼工序初期：加入顶渣改质剂，保证快速成渣，埋弧良好，渣层均匀覆盖；
3.2LF精炼工序中期：每吨钢加入5～10kg硅锰合金；
3.3LF精炼工序后期：钙处理过程钢液面不裸露，钙处理完成后每吨钢加0.5～1kg纯Al进行终脱氧；按照目标钢种硼含量计算，硼收得率70～75％加入硼铁，酸溶硼的占比可占80％以上；
四、连铸：
4.1连铸过程中保持恒温、恒液面、恒拉速；
4.2连铸过程中保持20～30℃低过热度、全保护浇注，大包采用氩封长水口、中包采用侵入式水口；
4.3连铸过程中选用低碳低碱性覆盖剂，最大限度防止再氧化和吸氮；
4.4连铸过程中的浇注过程采用结晶器电磁搅拌和末端电磁搅拌，连铸坯下线缓冷，保证硼均匀分布，减轻铸坯凝固过程的成分偏析。
2.根据权利要求1所述的一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，其特征在于：所述3.1LF精炼工序初期泡沫渣形成前使用小电流、小电压操作，随泡沫渣形成，一次提高电极的电流和电压。
3.根据权利要求1所述的一种提高酸溶硼含量的宽板坯生产方法，其特征在于：所述3.3LF精炼工序后期，保持炉内微正压，底吹时钢水微翻不裸露，软吹15～25min，减少LF工序增氮量。
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