CN111187874A - 一种降低c≤0.0030%的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法，冶炼过程采用低氧冶炼方式，降低夹杂物的生成，优化RH合金化过程提高夹杂物去除率；采用较低的塞棒吹氩流量，在降低铸坯缺陷发生率的基础上提高了连浇炉数。实现了超低碳搪瓷钢低氧冶炼，提高了其钢水可浇性，降低了铸坯气孔缺陷发生，超低碳搪瓷钢板表面缺陷率降低至3％以下。

Description

一种降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产 方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种降低C≤0.0030％超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法。
背景技术
搪瓷钢板涂搪后具有安全无毒、易于清洁、防止生锈等特点，在日常生活中得到了大量的使用，广泛应用于饮食器具和洗涤用具等，而且在特定的条件下，瓷釉涂搪在金属坯体上表现出的硬度高、耐高温、耐磨以及绝缘作用等优良性能，使搪瓷制品有了更加广泛的用途。
超低碳搪瓷用钢属于含钛铝镇静钢，连铸生产过程中钢中细小的夹杂物易于在水口壁面积聚，形成蓄流，一方面会恶化流场，增加卷渣的风险；另一方面也会降低浇铸炉数，增加生产成本。
因此，搪瓷用钢在浇铸过程中往往采用大的塞棒吹氩流量(7L/min～10L/min)来降低蓄流的发生，但由此带来铸坯表面存在大量的气孔，尤其是在铸坯窄面，气孔内经常会有吸附未去除的夹杂，有的气孔内甚至含有捕捉的保护渣，铸坯虽然经过火焰清理处理，铸坯表面气孔依然难以去除，使后续的轧制过程存在很大风险，表面缺陷发生率居高不下。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种降低C≤0.0030％超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法。在保证一定连浇炉数的条件下，通过冶炼、浇铸以及轧制关键工艺参数设计，降低铸坯气孔缺陷的发生并降低了钢板表面缺陷的发生率。
本发明采取的技术方案为：
一种降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
(1)铁水预处理；
(2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹采用大底吹；强化转炉脱磷，转炉低氧出钢；出钢过程加石灰，并加强挡渣操作；
(3)合金微调站：加入顶渣改质剂顶渣改质剂进行顶渣改质；
(4)RH炉精炼：脱碳终点钢中氧含量控制在300ppm内；合金化顺序为先进行脱氧铝合金化，后进行钛合金化；
(5)连铸：塞棒吹氩流量控制在3～6L/min；
(6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理。
进一步地，步骤(1)中，铁水前扒渣亮面控制＞80％以降低酸性渣对预处理脱硫的影响，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％以降低预处理脱硫渣的回硫。
步骤(2)中，底吹的流量为0.10～0.18m3/(min·t)以降低碳氧积，实现低氧出钢。
步骤(2)中，转炉脱磷后的P质量百分比为≤0.014％，转炉终点氧为300～500ppm；出钢过程中石灰的加入量为2.0～3.0kg/t钢进行顶渣调质。
步骤(3)中，所述顶渣改质剂为含铝顶渣改质剂，其加入量为1.0～1.8kg/t钢，其加入后可降低顶渣氧化性，减少顶渣对钢水的二次氧化。
所述含铝顶渣改质剂中铝的含量为TAl≥59％。
步骤(4)中，铝粒加入4～6min后加入钛铁合金，Ti合金化时间在破空前4min。
步骤(5)中，开浇前进行中包充氩置换；做好长水口+浸入式水口保护浇铸防止钢水二次氧化；中包温度控制在1545～1570℃。
步骤(6)中，火焰清理的厚度2～5mm以去除铸坯表层夹杂及气泡缺陷。
超低碳搪瓷钢的化学成分及重量百分比为：C≤0.0030％，Si≤0.050％，Mn：0.10％～0.30％，P≤0.015％，S：0.020％～0.032％，Als：0.020％～0.045％，Ti：0.080％～0.130％，Cu：0.020％～0.060％，N：0.0045％～0.0095％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
本发明公开的降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法，冶炼过程采用低氧冶炼方式，降低夹杂物的生成，优化RH合金化过程，即延长脱氧铝粒加入和钛铁合金加入时间，具体为铝粒加入4～6min后加入钛铁合金，4～6min的间隔时间主要是为了脱氧产生的Al2O3夹杂能尽量上浮去除，以降低钛铁加入TiOx-Al2O3生成量并提高夹杂物的去除率；采用较低的塞棒吹氩流量，在降低铸坯缺陷发生率的基础上提高了连浇炉数。实现了超低碳搪瓷钢低氧冶炼，提高了其钢水可浇性，降低了铸坯气孔缺陷发生，超低碳搪瓷钢板表面缺陷率降低至3％以下。
附图说明
图1为实施例1所生产的超低碳搪瓷钢铸坯火焰清理后铸坯窄面截图；
图2为实施例2所生产的超低碳搪瓷钢铸坯火焰清理后铸坯窄面截图；
图3为实施例3所生产的超低碳搪瓷钢铸坯火焰清理后铸坯窄面截图；
图4为比较例1所生产的超低碳搪瓷钢铸坯火焰清理后铸坯窄面截图；
图5为比较例2所生产的超低碳搪瓷钢铸坯火焰清理后铸坯窄面截图；
图6为比较例3所生产的超低碳搪瓷钢铸坯火焰清理后铸坯窄面截图；
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法，超低碳搪瓷钢的化学成分质量百分比为：C：0.0012％，Si：0.01％，Mn：0.14％，P：0.013％，S：0.027％，Als：0.042％，Cu：0.047％，Ti：0.011％，N：0.0061％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理：铁水前扒渣亮面控制＞80％，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％。
2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹的流量为0.10～0.18m3/(min·t)；转炉脱磷后P质量百分比为0.012％，转炉终点氧为411ppm；出钢过程加石灰2.49kg/t钢，转炉下渣渣厚45mm。
3)合金微调站：按照1.4kg/t钢加入TAl≥59％的含铝顶渣改质剂并进行吹氩搅拌。
4)RH炉精炼：脱碳终点碳含量为0.0010％，脱碳终点钢中氧含量为278ppm；铝粒和钛铁加入间隔时间为5min，Ti合金化时间在破空前4min。
5)连铸：开浇前进行中包充氩置换，开浇前包内氧含量为2.1％；中包温度控制在1546～1550℃；塞棒吹氩流量控制在5.5L/min；
6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理，清理厚度3mm。
本实施例所生产的铸坯经过火焰清理后几乎无肉眼可见气孔缺陷，轧制后钢卷表面质量优良。
实施例2
一种降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法，超低碳搪瓷钢的化学成分质量百分比为：C：0.0016％，Si：0.01％，Mn：0.21％，P：0.015％，S：0.022％，Als：0.027％，Cu：0.051％，Ti：0.09％，N：0.0053％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理：铁水前扒渣亮面控制＞80％，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％。
2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹的流量为0.10～0.18m3/(min·t)；转炉P质量百分比为0.010％，转炉终点氧为456ppm；出钢过程加石灰2.62kg/t钢，转炉下渣渣厚40mm。
3)合金微调站：按照1.5kg/t钢加入TAl≥59％的含铝顶渣改质剂并进行吹氩搅拌。
4)RH炉精炼：脱碳终点碳含量为0.0012％，脱碳终点钢中氧含量为216ppm；铝粒和钛铁加入间隔时间为4min，Ti合金化时间在破空前4min。
5)连铸：开浇前进行中包充氩置换，开浇前包内氧含量为2.5％；中包温度控制在1548～1553℃；塞棒吹氩流量控制在5.0L/min；
6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理，清理厚度4mm。
本实施例所生产的铸坯经过火焰清理后无肉眼可见气孔缺陷，轧制后钢卷表面质量优良。
实施例3
一种降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法，超低碳搪瓷钢的化学成分质量百分比为：C：0.0021％，Si：0.01％，Mn：0.16％，P：0.013％，S：0.030％，Als：0.035％，Cu：0.039％，Ti：0.12％，N：0.0059％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理：铁水前扒渣亮面控制＞80％，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％。
2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹的流量为0.10～0.18m3/(min·t)；转炉P质量百分比为0.013％，转炉终点氧为389ppm；出钢过程加石灰2.34kg/t钢，转炉下渣渣厚48mm。
3)合金微调站：按照1.5kg/t钢加入TAl≥59％的含铝顶渣改质剂并进行吹氩搅拌。
4)RH炉精炼：脱碳终点碳含量为0.0015％，脱碳终点钢中氧含量为176ppm；铝粒和钛铁加入间隔时间为4min，Ti合金化时间在破空前3min。
5)连铸：开浇前进行中包充氩置换，开浇前包内氧含量为1.9％；中包温度控制在1551～1554℃；塞棒吹氩流量控制在4.0L/min；
6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理，清理厚度3mm。
本实施例所生产的铸坯经过火焰清理后无肉眼可见气孔缺陷，轧制后钢卷表面质量优良。
比较例1
一种超低碳搪瓷钢铸坯生产方法，超低碳搪瓷钢的化学成分质量百分比为：C：0.0020％，Si：0.01％，Mn：0.15％，P：0.012％，S：0.030％，Als：0.036％，Cu：0.045％，Ti：0.11％，N：0.0061％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理：铁水前扒渣亮面控制＞80％，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％。
2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹流量为0.05～0.08m3/(min·t)；转炉P质量百分比为0.012％，转炉终点氧为620ppm；出钢过程加石灰2.84kg/t钢，转炉下渣渣厚51mm。
3)合金微调站：按照2.2kg/t钢加入TAl≥59％的含铝顶渣改质剂并进行吹氩搅拌。
4)RH炉精炼：脱碳终点碳含量为0.0014％，脱碳终点钢中氧含量为252ppm；铝粒和钛铁加入间隔时间为4min，Ti合金化时间在破空前3min。
5)连铸：开浇前进行中包充氩置换，开浇前包内氧含量为2.1％；中包温度控制在1551～1556℃；塞棒吹氩流量控制在7.0L/min；
6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理，清理厚度3mm。
本实施例所生产的12块铸坯经过火焰清理后均存在较多肉眼可见气孔缺陷，铸坯均进行二次人工手动清理，轧制后2卷钢卷因气孔导致的表面缺陷而降级改判。
比较例2
一种超低碳搪瓷钢铸坯生产方法，超低碳搪瓷钢的化学成分质量百分比为：C：0.0023％，Si：0.01％，Mn：0.17％，P：0.011％，S：0.028％，Als：0.039％，Cu：0.041％，Ti：0.11％，N：0.0065％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理：铁水前扒渣亮面控制＞80％，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％。
2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹的流量为0.10～0.18m3/(min·t)；转炉P质量百分比为0.012％，转炉终点氧为412ppm；出钢过程加石灰2.32kg/t钢，转炉下渣渣厚42mm。
3)合金微调站：按照1.0kg/t钢加入TAl≥59％的含铝顶渣改质剂并进行吹氩搅拌。
4)RH炉精炼：脱碳终点碳含量为0.0013％，脱碳终点钢中氧含量为358ppm；铝粒和钛铁加入间隔时间为3min，Ti合金化时间在破空前4min。
5)连铸：开浇前进行中包充氩置换，开浇前包内氧含量为3.5％；中包温度控制在1554～1557℃；塞棒吹氩流量控制在7.5L/min；
6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理，清理厚度3mm。
本实施例所生产的12块铸坯经过火焰清理后均存在较多肉眼可见气孔缺陷，铸坯均进行二次人工手动清理，轧制后3卷钢卷因气孔导致的表面缺陷而降级改判。
比较例3
比较例3涉及一种超低碳搪瓷钢铸坯生产方法，超低碳搪瓷钢的化学成分质量百分比为：C：0.0018％，Si：0.01％，Mn：0.19％，P：0.010％，S：0.027％，Als：0.041％，Cu：0.035％，Ti：0.13％，N：0.0068％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
所述生产方法包括以下步骤：
1)铁水预处理：铁水前扒渣亮面控制＞80％，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％。
2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹的流量为0.10～0.18m3/(min·t)；转炉P质量百分比为0.009％，转炉终点氧为485ppm；出钢过程加石灰2.44kg/t钢，转炉下渣渣厚47mm。
3)合金微调站：按照1.0kg/t钢加入TAl≥59％的含铝顶渣改质剂并进行吹氩搅拌。
4)RH炉精炼：脱碳终点碳含量为0.0012％，脱碳终点钢中氧含量为247ppm；铝粒和钛铁加入间隔时间为4min，Ti合金化时间在破空前4min。
5)连铸：开浇前未进行中包充氩置换，开浇前包内氧含量为6.8％；中包温度控制在1553～1558℃；塞棒吹氩流量控制在7.0L/min；
6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理，清理厚度3mm。
本实施例所生产的12块铸坯经过火焰清理后均存在较多肉眼可见气孔缺陷，铸坯均进行二次人工手动清理，轧制后1卷钢卷因气孔导致的表面缺陷而降级改判。
上述参照实施例对一种降低C≤0.0030％超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种降低C≤0.0030％的超低碳搪瓷钢铸坯气孔缺陷的生产方法，其特征在于，所述生产方法包括以下步骤：
(1)铁水预处理；
(2)转炉冶炼：采用顶底复吹转炉冶炼，底吹采用大底吹；强化转炉脱磷，转炉低氧出钢；出钢过程加石灰，并加强挡渣操作；
(3)合金微调站：加入顶渣改质剂顶渣改质剂进行顶渣改质；
(4)RH炉精炼：脱碳终点钢中氧含量控制在300ppm内；合金化顺序为先进行脱氧铝合金化，后进行钛合金化；
(5)连铸：塞棒吹氩流量控制在3～6L/min；
(6)铸坯清理：对铸坯表层进行火焰清理。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(1)中，铁水前扒渣亮面控制＞80％，铁水预处理脱硫后扒渣亮面控制＞90％。
3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(2)中，底吹的流量为0.10～0.18m3/(min·t)。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(2)中，转炉脱磷后的P质量百分比为≤0.014％，转炉终点氧为300～500ppm；出钢过程中石灰的加入量为2.0～3.0kg/t钢。
5.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(3)中，所述顶渣改质剂为含铝顶渣改质剂，其加入量为1.0～1.8kg/t钢。
6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于：所述含铝顶渣改质剂中铝的含量为TAl≥59％。
7.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(4)中，铝粒加入4～6min后加入钛铁合金，Ti合金化时间在破空前4min。
8.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(5)中，开浇前进行中包充氩置换；做好长水口+浸入式水口保护浇铸；中包温度控制在1545～1570℃。
9.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：步骤(6)中，火焰清理的厚度2～5mm。
10.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于：超低碳搪瓷钢的化学成分及重量百分比为：C≤0.0030％，Si≤0.050％，Mn：0.10％～0.30％，P≤0.015％，S：0.020％～0.032％，Als：0.020％～0.045％，Ti：0.080％～0.130％，Cu：0.020％～0.060％，N：0.0045％～0.0095％，余量为Fe以及不可避免的杂质。
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