CN111057811B - 一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括以下步骤：（1）铁水预处理；（2）脱碳转炉冶炼；（3）LF炉精炼；（4）板坯连铸。本发明与传统工艺流程BOF+LF+RH+CC相比，省去RH精炼工序，通过严格控制各工序工艺参数，将钢水氮含量控制在0.0030%以内，完全满足热冲压要求，有效的降低了生产成本。本发明通过超低过热度浇注工艺、提高二冷水冷却速度及运用动态轻压下模型等措施，使铸坯偏析程度明显降低，提高了热轧板的带状组织等级，为后续轧制工序提供高品质板坯原料。

Description

一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法。
背景技术
在汽车轻量化不断发展的同时，人们对安全性的要求更是不断提升，热冲压成型钢是利用金属热塑性成形的原料，在成形后进行淬火处理，提高材料的成形性能，大大扩展了超高强度钢在汽车零件的应用范围。
热冲压成形用钢较为复杂的冶炼工艺决定了其生产成本较高；钢种的特性决定了热轧后的组织分布具有一定等级的带状组织，这也是困扰国内各大钢厂的难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S≤0.008%；
（2）脱碳转炉冶炼：终渣碱度为3.2～3.6；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.03～0.05%，S≤0.008%，P≤0.020%；终点温度1680～1710℃；终渣FeO的质量百分含量≤20%；全程底吹氩气冶炼，不倒炉出钢，出钢前钢包进行底吹氩气保护，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间≥3min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在300-500ppm；炉后N含量≤22ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO≤5%，精炼≤8min实现快速造白渣，给电时间≤17min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量40-50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度10～15mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO≤1%；
（4）板坯连铸：连铸坯厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；加入无碳低硅覆盖剂，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度120±5mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.3-1.4m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±5mm；中间包钢水温度1519～1527℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量4～6mm；垂直段采用强冷，矫直段温度≥900℃；连铸板坯T[O]≤20ppm、N含量≤30ppm。
本发明所述步骤（1）铁水预处理采用复合喷吹法，加入镁粉石灰脱硫，脱硫率≥95%，脱硫后进行捞渣，钢水液面裸露≥90%。
本发明所述步骤（2），采用二级模型自动炼钢，全程底吹氩气冶炼，不倒炉出钢，出钢口寿命≤100炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气≥10min，流量100Nm3/min，目的是用氩气进行保护出钢，减轻出钢过程二次氧化而造成吸氮现象。
本发明所述步骤（3），LF精炼进站渣层厚度10～15mm，过程加入发泡剂使钢渣泡沫化，提高热效率，降低因钢水搅拌剧烈而造成的钢水吸氮现象，出站S≤0.003%、N≤26ppm。
本发明所述步骤（4），连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度50～100mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内；所述保护渣优选化学成分如下：SiO2（28-30%），CaO（30-32%），MgO（1-3%），Al2O3（3-5%），Fe2O3（0.4-0.8%），MnO2（1.5-2.5%），Na2O（8-9%），K2O（0.1-0.5%），F（8-10%），C-tot（6-9%），H2O（≤0.1%）。
本发明所述步骤（4），采用超低过热度浇注，过热度10～18℃；采用二冷水分段冷却工艺，垂直段二冷比水量1.2-1.5L/kg，弯曲段二冷比水量0.8-1.2 L/kg，水平段二冷比水量1.2-1.5L/kg。达到提高等轴晶比例缩短枝晶间的距离，同时使单位面积上柱状晶数量增加，降低宏观和微观偏析级别，从而改善板材带状组织。
本发明所述热冲压成型用钢的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20～0.25%，Mn：1.25～1.50%，S≤0.003%，P≤0.025%，Si：0.20～0.40%，Als：0.020～0.040%，Ti：0.020～0.050%，B：0.0020～0.0050%，Cr：0.15～0.35%，N≤0.0030%，余量为铁和不可避免的杂质。
本发明所述步骤（4）中，无碳低硅覆盖剂化学成分：CaO：40-55%，SiO2≤10%，Al2O3：30-40%，MgO≤5%，F≤5.0%，Fe2O3≤3.0%。
本发明所述冶炼方法生产的铸坯偏析C类0.5级。
本发明所述冶炼方法生产的连铸坯加工热轧板后带状组织等级2.0-2.5级。
本发明所述冶炼方法得到的热冲压成型用钢用铸坯，为洁净度高、内部缺陷（偏析、缩孔等）较轻的优质铸坯，偏析等级C类0.5级。所述热冲压成型用钢用铸坯，可热轧生产热轧卷板，冷轧生产优质连退或镀锌产品。本发明冶炼方法与传统工艺流程BOF+LF+RH+CC相比，省去RH精炼工序，通过严格控制各工序工艺参数，将钢水氮含量控制在0.0030%以内，铸坯偏析等级C类0.5，完全满足后续生产要求，有效的降低了生产成本。
本发明铸坯偏析评价标准参考GB/T 33165-2016；带状组织评价标准参考GB/T34474.1-2017
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明与传统工艺流程BOF+LF+RH+CC相比，省去RH精炼工序，通过严格控制各工序工艺参数，将钢水氮含量控制在0.0030%以内，完全满足热冲压要求，有效的降低了生产成本。2、本发明通过超低过热度浇注工艺、提高二冷水冷却速度及运用动态轻压下模型等措施，使铸坯偏析程度明显降低，提高了热轧板的带状组织等级，为后续轧制工序提供高品质板坯原料。3、本发明通过对常规板坯连铸机连铸流程的调整，消除了在浇注包晶钢时的液位波动大的现象，明显减轻了铸坯震痕深度，消除了铸坯表面的裂纹和凹陷，实现了常规板坯连铸机批量生产无缺陷的热冲压成型用钢，为生产性能稳定的热冲压成型用钢提供优质原料。
附图说明
图1为实施例1连铸板坯低倍组织（C类0.5）；
图2为实施例1连铸板坯生产的热轧板带状组织（1.5级）；
图3为传统工艺连铸板坯低倍组织（B类1.5）；
图4为传统工艺连铸板坯生产的热轧板带状组织（3.5级）。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
转炉100t，LF精炼110t，常规板坯连铸机（200mm），连铸坯宽1270mm，厚度200mm，生产热冲压成形钢。
实施例1
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.006%，脱硫率96%，钢水液面裸露92%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.3；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.04%，S：0.006%，P：0.015%；终点温度1690℃；终渣FeO的质量百分含量18%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命98炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气11min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间4min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在300ppm；炉后N含量20ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：4%，LF精炼进站渣层厚度12mm，精炼6min实现快速造白渣，给电时间15min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度12mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：0.8%，S：0.001%、N：19ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度60mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度120mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.3m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±5mm；中间包钢水温度1527℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量5mm；垂直段采用强冷，矫直段温度910℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度12℃，垂直段二冷比水量1.2-1.5L/kg，弯曲段二冷比水量0.8-1.2 L/kg，水平段二冷比水量1.2-1.5L/kg；连铸板坯T[O]：17ppm、N含量25ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级；连铸板坯低倍组织见图1，采用连铸板坯生产的热轧板带状组织见图2。（实施例2-8连铸板坯低倍组织图与图1类似，故省略；实施例2-8采用连铸板坯生产的热轧板带状组织与图2类似，故省略。）
实施例2
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.005%，脱硫率97%，钢水液面裸露91%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.5；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.045%，S：0.005%，P：0.012%；终点温度1700℃；终渣FeO的质量百分含量15%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命99炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气13min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间6min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在500ppm；炉后N含量18ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：2%，LF精炼进站渣层厚度14mm，精炼5min实现快速造白渣，给电时间13min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度14mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：0.6%，S：0.003%、N：22ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度80mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度123mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.3m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±3mm；中间包钢水温度1519℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量4.5mm；垂直段采用强冷，矫直段温度905℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度15℃，垂直段二冷比水量 1.5L/kg，弯曲段二冷比水量1.2 L/kg，水平段二冷比水量1.4L/kg。；连铸板坯T[O]：19ppm、N含量22ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级。
实施例3
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.007%，脱硫率95.5%，钢水液面裸露92.5%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.4；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.035%，S：0.007%，P：0.018%；终点温度1705℃；终渣FeO的质量百分含量19%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命97炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气12min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间5min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在350ppm；炉后N含量21ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：3%，LF精炼进站渣层厚度11mm，精炼7min实现快速造白渣，给电时间16min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度13mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：0.7%，S：0.002%、N：25ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度90mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度125mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.3m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±2mm；中间包钢水温度1522℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量5.5mm；垂直段采用强冷，矫直段温度915℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度14℃，垂直段二冷比水量1.2L/kg，弯曲段二冷比水量0.8 L/kg，水平段二冷比水量1.2L/kg。；连铸板坯T[O]：15ppm、N含量28ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级。
实施例4
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.004%，脱硫率98.5%，钢水液面裸露93.5%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.6；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.038%，S：0.004%，P：0.014%；终点温度1685℃；终渣FeO的质量百分含量17%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命99炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气15min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间3.5min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在400ppm；炉后N含量17ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：2.5%，LF精炼进站渣层厚度13mm，精炼6.5min实现快速造白渣，给电时间14min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度11mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：0.9%，S：0.002%、N：18ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度70mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度120mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.3m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±4mm；中间包钢水温度1520℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量4.2mm；垂直段采用强冷，矫直段温度920℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度17℃，垂直段二冷比水量1.4L/kg，弯曲段二冷比水量1.2 L/kg，水平段二冷比水量1.5L/kg。；连铸板坯T[O]：18ppm、N含量24ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级。
实施例5
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.007%，脱硫率96.5%，钢水液面裸露91.5%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.3；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.048%，S：0.007%，P：0.010%；终点温度1695℃；终渣FeO的质量百分含量16%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命100炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气14min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间4.5min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在450ppm；炉后N含量19ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：3.5%，LF精炼进站渣层厚度12mm，精炼7.5min实现快速造白渣，给电时间12min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度13mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：0.5%，S：0.003%、N：24ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度75mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度120mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.4m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±1mm；中间包钢水温度1525℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量5.3mm；垂直段采用强冷，矫直段温度908℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度16℃，垂直段二冷比水量1.3L/kg，弯曲段二冷比水量0.9 L/kg，水平段二冷比水量 1.5L/kg。；连铸板坯T[O]：16ppm、N含量23ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级。
实施例6
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.006%，脱硫率97.5%，钢水液面裸露93.2%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.5；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.032%，S：0.006%，P：0.014%；终点温度1702℃；终渣FeO的质量百分含量18%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命98炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气16min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间5.5min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在420ppm；炉后N含量16ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：4.5%，LF精炼进站渣层厚度12.8mm，精炼5.5min实现快速造白渣，给电时间15min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度13.2mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：0.85%，S：0.002%、N：20ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度95mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度120mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.3m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±3mm；中间包钢水温度1521℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量5.7mm；垂直段采用强冷，矫直段温度902℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度13℃，垂直段二冷比水量1.2L/kg，弯曲段二冷比水量1.0 L/kg，水平段二冷比水量1.3L/kg。；连铸板坯T[O]：17ppm、N含量26ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级。
实施例7
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.008%，脱硫率95%，钢水液面裸露90%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.2；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.030%，S：0.008%，P：0.020%；终点温度1710℃；终渣FeO的质量百分含量20%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命100炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气18min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间3min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在470ppm；炉后N含量22ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：5%，LF精炼进站渣层厚度15mm，精炼8min实现快速造白渣，给电时间15min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度15mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：1%，S：0.003%、N：26ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度50mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度115mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.4m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±4mm；中间包钢水温度1523℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量4.0mm；垂直段采用强冷，矫直段温度900℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度18℃，垂直段二冷比水量1.5L/kg，弯曲段二冷比水量1.2 L/kg，水平段二冷比水量1.5L/kg。；连铸板坯T[O]：20ppm、N含量30ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级。
实施例8
本实施例低成本高品质热冲压成型钢化学成分组成及其质量百分含量见表1，冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S：0.006%，脱硫率95.8%，钢水液面裸露90.7%；
（2）脱碳转炉冶炼：采用自动炼钢模型，终渣碱度为3.6；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.050%，S：0.006%，P：0.013%；终点温度1680℃；终渣FeO的质量百分含量16%；充分静置，不倒炉出钢，出钢口寿命100炉，保证钢流完整，出钢前钢包底吹氩气10min，流量100Nm3/min，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间3.8min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在380ppm；炉后N含量15ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO：3.8%，LF精炼进站渣层厚度10mm，精炼7.8min实现快速造白渣，给电时间17min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量50Nm3/min，严禁进行大气量搅拌，保证炉内微正压的同时避免钢水裸露，渣层厚度10mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，起到埋弧效果，出站FeO+MnO：0.93%，S：0.002%、N：23ppm；
（4）板坯连铸：采用常规板坯连铸机，厚度200mm，采用大包下渣检测系统，避免下渣；连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢专用保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度100mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度118mm，防止卷渣；连铸恒拉速控制1.3m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±5mm；中间包钢水温度1526℃；采用动态轻压下系统，根据钢种成分、钢水温度及拉速等自动选择压下位置，压下量6.0mm；垂直段采用强冷，矫直段温度913℃，避开第三脆性区，采用超低过热度浇注和二冷水分段冷却工艺，过热度10℃，垂直段二冷比水量1.3L/kg，弯曲段二冷比水量1.0 L/kg，水平段二冷比水量1.4L/kg。；连铸板坯T[O]：18ppm、N含量20ppm。
本实施例冶炼方法生产的铸坯偏析为C类0.5；铸坯加工热轧板后带状组织等级为1.5级。
表1 低成本高品质热冲压成型用钢化学成分组成及其质量百分含量（%）
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表1中成分余量为铁和不可避免的杂质。
由上述实施例可知，本发明与传统工艺流程BOF+LF+RH+CC相比，省去RH精炼工序，通过严格控制各工序工艺参数，将钢水氮含量控制在0.0030%以内，完全满足热冲压要求，有效的降低了生产成本；通过超低过热度浇注工艺、提高二冷水冷却速度及运用动态轻压下模型等措施，使铸坯偏析程度明显降低，提高了热轧板的带状组织等级，铸坯偏析程度由B类1.5降低到C类0.5，热轧板的带状组织由3.5级提高到1.5级，为后续轧制工序提供高品质板坯原料。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括以下步骤：
（1）铁水预处理：铁水包喷吹镁粉及石灰脱硫后，将炉渣捞净，预处理后铁水S≤0.008%；
（2）脱碳转炉冶炼：终渣碱度为3.2～3.6；冶炼终点成分质量百分含量为：C：0.03～0.05%，S≤0.008%，P≤0.020%；终点温度1680～1710℃；终渣FeO的质量百分含量≤20%；全程底吹氩气冶炼，不倒炉出钢，出钢前钢包进行底吹氩气保护，出钢过程保证钢流圆整，出钢时间≥3min，出钢后加入脱氧剂铝粒，钢水氧含量控制在300-500ppm；炉后N含量≤22ppm；
（3）LF炉精炼：LF进站前炉渣FeO+MnO≤5%，精炼≤8min实现快速造白渣，给电时间≤17min，冶炼过程完全处于还原气氛中，双底吹氩气流量40-50Nm3/min，渣层厚度10～15mm，冶炼过程加入发泡剂CaC2，出站FeO+MnO≤1%；
（4）板坯连铸：连铸坯厚度200mm，采用大包下渣检测系统；加入无碳低硅覆盖剂，以不裸露钢液为准；大包套管、塞棒、下水口、板间采用吹氩保护；浸入式水口插入深度120±5mm；连铸恒拉速控制1.3-1.4m/min；采用液位波动自动控制系统，液位波动±5mm；中间包钢水温度1519～1527℃；采用动态轻压下系统，压下量4～6mm；垂直段采用强冷，矫直段温度≥900℃；连铸板坯T[O]≤20ppm、N含量≤30ppm；
所述步骤（4），采用超低过热度浇注，过热度10～18℃；采用二冷水分段冷却工艺，垂直段二冷比水量1.2-1.5L/kg，弯曲段二冷比水量0.8-1.2 L/kg，水平段二冷比水量1.2-1.5L/kg；
所述冶炼方法生产的铸坯偏析C类0.5级；
所述冶炼方法生产的连铸坯加工热轧板后带状组织等级2.0-2.5级。
2.根据权利要求1所述一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（1）铁水预处理采用复合喷吹法，加入镁粉石灰脱硫，脱硫率≥95%，脱硫后进行捞渣，钢水液面裸露≥90%。
3.根据权利要求1所述一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（2），采用二级模型自动炼钢，全程底吹氩气冶炼，不倒炉出钢，出钢口寿命≤100炉，出钢前钢包底吹氩气≥10min，流量100Nm3/min。
4.根据权利要求1-3任意一项所述一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（3），LF精炼进站渣层厚度10～15mm，出站S≤0.003%、N≤26ppm。
5.根据权利要求1-3任意一项所述一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4），连铸中间包采用挡渣墙、挡渣堰，中间包使用无碳镁质耐材，铝碳质吹氩上水口，使用热冲压成型用钢保护渣，大包水口实行氩封保护浇注，采用浸入式水口，使用无碳低硅覆盖剂，覆盖剂厚度50～100mm，进行下渣检测，保证钢渣不进入中间包内。
6.根据权利要求1-3任意一项所述一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，其特征在于，所述热冲压成型用钢的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.20～0.25%，Mn：1.25～1.50%，S≤0.003%，P≤0.025%，Si：0.20～0.40%，Als：0.020～0.040%，Ti：0.020～0.050%，B：0.0020～0.0050%，Cr：0.15～0.35%，N≤0.0030%，余量为铁和不可避免的杂质。
7.根据权利要求1-3任意一项所述一种低成本高品质热冲压成型用钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤（4）中，无碳低硅覆盖剂化学成分：CaO：40-55%，SiO2≤10%，Al2O3：30-40%，MgO≤5%，F≤5.0%，Fe2O3≤3.0%。
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