CN109252010A - 控制if钢顶渣氧化性的冶炼方法 - Google Patents

控制if钢顶渣氧化性的冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，该方法包括转炉冶炼LD、LF炉精炼、RH精炼和连铸CC四大工艺，本发明的方法在RH精炼结束时顶渣的氧化性和钢中氧含量都更稳定，有利于保证产品性能的稳定性，本发明的方法中顶渣氧化性wT.Fe从6％～12％下降到6％～8％，钢中氧含量[O]从18～30ppm下降到18～23ppm，钢中夹杂物数量从0.35～0.65个/mm2下降到0.30～0.45个/mm2，成品夹杂改判率从1.25％下降到0.87％，钢水的洁净度控制更好更稳定，成品的质量也更好。

Description

控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法。
背景技术
IF钢由于其良好的深冲性能被汽车、家电等行业大量采用，同时，随着社会的进步，用户对冷轧板的表面质量要求越来越高，而大型夹杂物是造成冷轧板表面缺陷的重要原因之一。由于IF钢在转炉冶炼后期深脱碳的要求，转炉炉渣氧化性较高，在出钢过程中渣不可避免地进入钢包中，与出钢过程中加的石灰等物质形成钢包顶渣，顶渣的氧化性wT.Fe大部分在12％～18％范围内，导致RH进站钢水炉渣氧势高，在后续的工艺过程中，渣中氧会向钢中传递，脱氧合金化和二次氧化过程产生大量氧化铝对钢水洁净度不利。
实践表明，把顶渣的氧化性wT.Fe降至8％左右，能够降低钢中的夹杂物数量，降低轧板缺陷发生率。发表于《金属材料与冶金工程》(2015，6)的“超低碳钢顶渣改质工艺优化”认为，出钢过程中通过向顶渣渣面加入改质剂进行炉渣改质处理，来降低渣中的氧化性，从而降低钢水全氧低，冷轧表面夹杂的缺陷也相应的减少。申请号为200910251485.0的“控制超低碳IF钢夹杂物的方法”以及申请号为201611023302.6的“一种IF钢顶渣改质的方法”等专利都是通过改质的方法降低顶渣氧化性，其工艺是在出钢过程中或钢包进入RH之前往顶渣中加入含有金属铝的改质剂，利用铝和渣中的氧化铁进行反应来降低渣中的氧化铁含量。这些方法的工艺路径都是“转炉冶炼-顶渣改质-RH精炼-连铸”(LD-顶渣改质-RH-CC)，顶渣改质后顶渣的氧化性都有不同程度的降低。但这种顶渣改质方法的改质效果不稳定，影响产品质量的稳定性；改质反应过程中还会产生大量的烟尘，对环境不利。
发明内容
本发明的目的是提供了一种控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，该方法采用“转炉冶炼-LF炉精炼-RH精炼-连铸”(LD-LF-RH-CC)的IF钢冶炼工艺，有效地解决IF钢传统冶炼工艺顶渣氧化性高，导致钢中夹杂物数量多，最终影响冷轧产品表面质量，而加改质剂对顶渣进行改质又存在效果不稳定等问题。
为实现上述目的，本发明所设计一种控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，该方法包括转炉冶炼LD、LF炉精炼、RH精炼和连铸CC四大工艺，其中，
1)转炉冶炼LD：转炉采用低温高碳出钢，此时，钢水的温度为1650～1670℃，且钢水中碳含量[C]为0.04～0.06％，氧含量[O]为400～600ppm，整个出钢过程中加入2.5～3.5kg石灰/t钢水，顶渣的氧化性wT.Fe为8～12％；转炉冶炼过程中，减少后期拉碳升温吹炼，降低出钢温度，保留钢中碳含量[C]，有利于降低出钢时钢中氧含量[O]。
2)LF炉精炼：钢水到站后进行升温操作，加热时间为8～12min使钢水的温度升高10～20℃，然后在渣面上加入1.0～1.5kg碳粉/t钢水，利用碳粉与渣中的FeO反应(FeO+C＝Fe+CO，FeO+CO＝Fe+CO2)，降低渣中FeO含量；LF炉精炼结束时，钢中氧含量[O]为300～500ppm，钢水温度为1670～1690℃，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
3)RH精炼：RH精炼进行脱碳脱氧两大步骤，脱碳结束时加入1.0～1.5kg铝丸/t钢水进行强制脱氧，由于采用该工艺出钢时钢中氧含量[O]较常规冶炼工艺要低100～200ppm，钢中碳含量[C]高0.02％左右，真空状态碳氧反应脱去大部分氧，因此降低了强制脱氧所需Al量，从而降低钢中的Al2O3夹杂物数量。此外，由于LF炉的温度补偿作用，降低了RH精炼过程吹氧升温几率，有利于保证钢水洁净度的稳定性，从而保证产品质量的稳定性。RH精炼结束时，钢中碳含量[C]：8～12ppm，钢中氧含量[O]：18～22ppm，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
4)连铸CC，RH精炼结束后镇静，上连铸平台连铸。
作为优选方案，所述步骤1)中，钢水的温度为1650～1660℃，且钢水中碳含量[C]为0.03～0.05％，氧含量[O]为400～600ppm，整个出钢过程中加入2.6～3.2kg石灰/t钢水，顶渣的氧化性wT.Fe为8～12％。
作为优选方案，所述步骤2)中，钢水到站后进行升温操作，加热时间为8～10min使钢水的温度升高20℃，然后在渣面上加入1.2kg碳粉，LF炉精炼结束时，钢中氧含量[O]含量为300～500ppm，钢水温度为1670～1680℃，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
作为优选方案，所述步骤3)中，脱碳结束时加入1.2kg铝丸/t钢水强制脱氧，RH精炼结束时，钢中碳含量[C]：8～12ppm，钢中氧含量[O]：18～22ppm，渣中wT.Fe为6～8％。
本发明的有益效果：
统计了采用本发明工艺和传统冶炼工艺的IF钢顶渣氧化性和钢中[O]含量，统计结果如表1所示。
表1.不同IF钢冶炼工艺RH精炼结束时的效果对比
(1)和传统IF钢冶炼工艺相比，“LD-LF-RH-CC”工艺在RH精炼结束时顶渣的氧化性和钢中氧含量都更稳定，有利于保证产品性能的稳定性。
(2)和现用的“LD-顶渣改质-RH-CC”工艺相比，采用“LD-LF-RH-CC”工艺的顶渣氧化性wT.Fe从6％～12％下降到6％～8％，钢中氧含量[O]从18～30ppm下降到18～23ppm，钢中夹杂物数量从0.35～0.65个/mm2下降到0.30～0.45个/mm2，成品夹杂改判率从1.25％下降到0.87％，钢水的洁净度控制更好更稳定，成品的质量也更好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，以便本领域技术人员理解。
以下实施例方案按比例在80吨以上转炉及配套的LF炉和RH炉上实施，以80吨、150吨和300吨为例，其实施步骤如下：
实施例1
控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，该方法包括转炉冶炼LD、LF炉精炼、RH精炼和连铸CC四大工艺(80吨转炉、80吨LF炉、80吨RH炉)，其中，
1)转炉冶炼LD：转炉采用低温高碳出钢，此时，钢水的温度为1660℃～1670℃，且钢水中碳含量[C]为0.04～0.05％，氧含量[O]为400～600ppm，整个出钢过程中加入200～280kg石灰/炉，顶渣的氧化性wT.Fe为8～12％；
2)LF炉精炼：钢水到站后进行升温操作，加热时间为8～12min使钢水的温度升高10～20℃，然后在渣面上加入100kg碳粉，LF炉精炼结束时，钢中氧含量[O]为300～500ppm，钢水温度为1680～1690℃，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
3)RH精炼：RH精炼进行脱碳脱氧两大步骤，脱碳结束时加入100kg铝丸强制脱氧，RH精炼结束时，钢中碳含量[C]：8～12ppm，钢中氧含量[O]：18～22ppm，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
4)连铸CC，RH精炼结束后镇静30min，上连铸平台连铸。
其他：其他操作按IF钢的相关制度进行。
实施例2
控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，该方法包括转炉冶炼LD、LF炉精炼、RH精炼和连铸CC四大工艺(150吨转炉、150吨LF炉、150吨RH炉)，其中，
1)转炉冶炼LD：转炉采用低温高碳出钢，此时，钢水的温度为1660℃～1670℃，且钢水中碳含量[C]为0.04～0.05％，氧含量[O]为400～600ppm，整个出钢过程中加入400～500kg石灰/炉，顶渣的氧化性wT.Fe为8～12％；
2)LF炉精炼：钢水到站后进行升温操作，加热时间为9～11min使钢水的温度升高～20℃，然后在渣面上加入200kg碳粉，LF炉精炼结束时，钢中氧含量[O]为300～500ppm，钢水温度为1675～1685℃，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
3)RH精炼：RH精炼进行脱碳脱氧两大步骤，脱碳结束时加入200kg铝丸强制脱氧，RH精炼结束时，钢中碳含量[C]：8～12ppm，钢中氧含量[O]：18～22ppm，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
4)连铸CC，RH精炼结束后镇静30min，上连铸平台连铸。
其他：其他操作按IF钢的相关制度进行。
实施例3：
控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，该方法包括转炉冶炼LD、LF炉精炼、RH精炼和连铸CC四大工艺(250吨转炉、250吨LF炉、250吨RH炉)，其中，
1)转炉冶炼LD：转炉采用低温高碳出钢，此时，钢水的温度为1650℃～1660℃，且钢水中碳含量[C]为0.03～0.05％，氧含量[O]为400～600ppm，整个出钢过程中加入650～800kg石灰/炉，顶渣的氧化性wT.Fe为8～12％；
2)LF炉精炼：钢水到站后进行升温操作，加热时间为8～10min使钢水的温度升高20℃，然后在渣面上加入300kg碳粉，LF炉精炼结束时，钢中氧含量[O]为300～500ppm，钢水温度为1670～1680℃，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
3)RH精炼：RH精炼进行脱碳脱氧两大步骤，脱碳结束时加入300kg铝丸强制脱氧，RH精炼结束时，钢中碳含量[C]：8～12ppm，钢中氧含量[O]：18～22ppm，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
4)连铸CC，RH精炼结束后镇静30min，上连铸平台连铸。
其他：其他操作按IF钢的相关制度进行。
表2.不同炉型IF钢RH精炼结束时的效果对比
通过不同炉型对比实验可以看到，采用LD-LF-RH-CC工艺后，不同炉型中顶渣中TFe含量均降低为8％以下，并且波动较小。中包钢水中T[O]含量都小于20ppm，成品材夹杂改判率降低为1.1％以下。同时对比250t炉型LD-顶渣改质-RH-CC工艺，新工艺对顶渣改质效果好，顶渣氧化性从11.8％降低为6.5％。从而导致钢水更洁净，夹杂物数量更少，成品材夹杂改判率更低。
其它未详细说明的部分均为现有技术。尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

Claims (4)

1.一种控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，该方法包括转炉冶炼LD、LF炉精炼、RH精炼和连铸CC四大工艺，其特征在于：
1)转炉冶炼LD：转炉采用低温高碳出钢，此时，钢水的温度为1650～1670℃，且钢水中碳含量[C]为0.04～0.06％，氧含量[O]为400～600ppm，整个出钢过程中加入2.5～3.5kg石灰/t钢水，顶渣的氧化性wT.Fe为8～12％；
2)LF炉精炼：钢水到站后进行升温操作，加热时间为8～12min使钢水的温度升高10～20℃，然后在渣面上加入1.0～1.5kg碳粉/t钢水，LF炉精炼结束时，钢中氧含量[O]为300～500ppm，钢水温度为1670～1690℃，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％；
3)RH精炼：RH精炼进行脱碳脱氧两大步骤，脱碳结束时加入1.0～1.5kg铝丸/t钢水进行强制脱氧，RH精炼结束时，钢中碳含量[C]：8～12ppm，钢中氧含量[O]：18～22ppm，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％；
4)连铸CC，RH精炼结束后镇静，上连铸平台连铸。
2.根据权利要求1所述控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，其特征在于：所述步骤1)中，钢水的温度为1650～1660℃，且钢水中碳含量[C]为0.03～0.05％，氧含量[O]为400～600ppm，整个出钢过程中加入2.6～3.2kg kg石灰/t钢水，顶渣的氧化性wT.Fe为8～12％。
3.根据权利要求1所述控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，其特征在于：所述步骤2)中，钢水到站后进行升温操作，加热时间为8～10min使钢水的温度升高20℃，然后在渣面上加入1.2kg碳粉，LF炉精炼结束时，钢中氧含量[O]含量为300～500ppm，钢水温度为1670～1680℃，顶渣的氧化性wT.Fe为6～8％。
4.根据权利要求1所述控制IF钢顶渣氧化性的冶炼方法，其特征在于：所述步骤3)中，脱碳结束时加入1.2kg铝丸/t钢水强制脱氧，RH精炼结束时，钢中碳含量[C]：8～12ppm，钢中氧含量[O]：18～22ppm，渣中wT.Fe为6～8％。
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