CN111647804A - 一种桥梁钢及其冶炼方法 - Google Patents

一种桥梁钢及其冶炼方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111647804A
CN111647804A CN202010399140.6A CN202010399140A CN111647804A CN 111647804 A CN111647804 A CN 111647804A CN 202010399140 A CN202010399140 A CN 202010399140A CN 111647804 A CN111647804 A CN 111647804A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
refining
less
smelting
equal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202010399140.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111647804B (zh
Inventor
初仁生
李战军
刘金刚
李海波
朱国森
邓小旋
张宏艳
郝宁
王东柱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shougang Group Co Ltd
Shougang Corp
Original Assignee
Shougang Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shougang Corp filed Critical Shougang Corp
Priority to CN202010399140.6A priority Critical patent/CN111647804B/zh
Publication of CN111647804A publication Critical patent/CN111647804A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111647804B publication Critical patent/CN111647804B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006—Adding metallic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明公开了一种桥梁钢及其冶炼方法，所述桥梁钢由如下质量分数的化学成分组成：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8。将稀土处理和钙处理相结合，可将钢中的大尺寸夹杂物打断成类球形，从而使钢液中的夹杂物变成细小弥散的夹杂物，进而提高了桥梁钢的低温冲击韧性。

Description

一种桥梁钢及其冶炼方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，特别涉及一种桥梁钢及其冶炼方法。
背景技术
近年来，我国桥梁建设项目无论在跨度上还是在建设规模上，都实现了重大的突破。随着长距离特大桥梁制造技术的不断发展，桥梁跨度的增加，导致对宽规格桥梁钢板的需求日益增加。
现阶段，桥梁钢的冶炼工艺是转炉出钢-LF精炼-RH精炼-钙处理-板坯连铸，LF精炼脱硫，RH精炼脱气，钙处理使夹杂物变性。采用这种钙处理工艺进行冶炼，可以使三氧化二铝夹杂物变性成低熔点的钙铝酸盐夹杂物，将钢水浇铸后的板坯轧制后检测发现，钙铝酸盐夹杂物尺寸大，使钢板性能不稳定。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种桥梁钢及其冶炼方法，以解决现有技术中钙处理使夹杂物变性所造成的轧后钢板中夹杂物尺寸大，钢板性能不稳定的问题。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明实施例提供了一种桥梁钢，所述桥梁钢由如下质量分数的化学成分组成：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8。
进一步地，所述Re与所述Ca的质量分数之和≤0.010％。
进一步地，所述Re为如下至少一种：La、Ce、Y。
进一步地，所述桥梁钢的厚度为150～400mm。
另一方面，本发明实施例提供了一种上述的桥梁钢的冶炼方法，所述方法包括，对铁水进行转炉冶炼，获得钢液；
向所述钢液中依次加入稀土合金和钙线，获得桥梁钢钢液；所述桥梁钢钢液中，各化学组分及化学组分的质量分数为：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8；
将所述桥梁钢钢液进行连铸，获得桥梁钢；
进一步地，所述转炉冶炼终点碳和硫的质量分数分别为C：0.06～0.08％和S≤0.010％。
进一步地，所述对铁水进行转炉冶炼，获得钢液，包括，
对铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得钢液。
进一步地，所述转炉冶炼结束后，对所述转炉冶炼后的铁水进行出钢，所述出钢中，进行脱氧，使所述出钢后的铁水中氧的质量分数≤0.0020％。
进一步地，所述向所述钢液中依次加入稀土合金和钙线，获得桥梁钢钢液，包括，
向所述钢液中加入稀土合金进行稀土处理；
对所述稀土处理后的钢液进行RH精炼；所述RH精炼中，进行真空处理，所述真空处理总时间为10～25min，其中，真空度≤100Pa的深真空处理时间为10～20min；
向所述RH精炼后的钢液中喂入钙线进行钙处理，获得桥梁钢钢液。
进一步地，所述连铸中，进行轻压下处理，所述轻压下处理中，压下量为5.5～8mm。
本发明的有益效果至少包括：
本发明提供了一种桥梁钢及其冶炼方法，所述桥梁钢由如下质量分数的化学成分组成：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8。本发明控制桥梁钢中的Ca和稀土元素的含量，同时控制桥梁钢中的钙及稀土元素的含量的比值，使钢中的钙铝酸盐夹杂物变成稀土钙铝酸盐夹杂物，MnS变成CaS和ReXS(Re代表稀土元素，X代表稀土元素的原子数量)；同时将硫化锰夹杂钙铝酸盐夹杂由长条状打断成类球形，从而使钢中的夹杂物变成细小弥散的夹杂物，进而提高了桥梁钢的低温冲击韧性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例的夹杂物显微图；
图2为对比例1的夹杂物显微图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
一方面，本发明提供了一种桥梁钢，所述桥梁钢由如下质量分数的化学组分组成：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8，其中Re表示稀土元素。
本申请的桥梁钢为铝脱氧钢，夹杂物主要为钙铝酸盐夹杂和硫化锰夹杂。稀土元素可以将钙铝酸盐夹杂变成稀土钙铝酸盐夹杂，同时可以将原来长条状的钙铝酸盐夹杂打断成多个类球形的稀土钙铝酸盐夹杂；将硫化锰夹杂变成ReXS(Re代表稀土元素，X代表稀土元素的原子数量)，同时将长条状的硫化锰打断成类球形的ReXS。桥梁钢中夹杂物是含有CaS、ReXS、稀土钙铝酸盐类夹杂物，其中REXS和稀土钙铝酸盐类夹杂物占90％以上。这样就改变了夹杂物的成分、形态、分布和尺寸，使夹杂物细小弥散，将连铸获得的桥梁钢中厚板轧后进行夹杂物评级，评级为≤1.0级，可以提高钢板的低温韧性。中厚板的厚度为150～400mm。
在中厚板的轧制过程中，稀土钙铝酸盐夹杂和ReXS夹杂均可以诱导针状铁素体，从而细化晶粒，经检测，本申请的中厚板经过加热和轧制后获得的热轧板，其晶粒尺寸为5～20μm，从而提高了桥梁钢的低温冲击韧性。
稀土元素与钙元素的质量分数的比值小于3，稀土变性夹杂物效果较差；若该比值超过8，则会出现水口堵塞问题。
本申请中，T.O表示全氧。
进一步地，所述Re与所述Ca的质量分数之和≤0.010％。
稀土元素与钙的质量分数之和控制在0.010％，可以在不浪费合金的前提下，使钢液中的硫化锰夹杂和钙铝酸盐夹杂全部变性成CaS、REXS和稀土钙铝酸盐夹杂。
进一步地，所述Re为如下至少一种：La、Ce、Y。稀土元素可以将钢液中的硫化锰夹杂变成REXS，钙铝酸盐夹杂变成稀土钙铝酸盐夹杂，同时，将长条状的夹杂打断成类球形的小尺寸夹杂。
进一步地，所述桥梁钢的厚度为150～400mm。
本申请适用于370MPa级桥梁钢。
另一方面，本发明实施例提供了上述的一种桥梁钢的冶炼方法，所述方法包括，
S1，对铁水进行转炉冶炼，获得钢液；
在转炉冶炼前还可以有铁水预处理工序，脱除铁水中的硫。
进一步地，所述转炉冶炼终点碳和硫的质量分数分别为C：0.06～0.08％和S≤0.010％。
C元素是影响焊接性能主要因素，同时也是易偏析元素，会导致中厚板板坯芯部质量差，因此要从源头上开始控制碳。
进一步地，所述转炉冶炼结束后，对所述转炉冶炼后的铁水进行出钢，所述出钢中，加入铝铁进行脱氧，使所述出钢后的铁水中氧的质量分数≤0.0020％。
所述转炉出钢过程，加入铝铁和硅锰复合脱氧，控制钢中总氧含量≤0.0020％，从而控制钢中的夹杂物数量。同时，Mn元素也会影响焊接性能主要因素，同时也是易偏析元素，会导致中厚板板坯成分偏析，芯部质量不好
进一步地，所述对铁水进行转炉冶炼，获得钢液，包括，
对铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得钢液。
进一步地，所述LF精炼中，加入低碳锰铁进行合金化，所述低碳锰铁中碳的质量分数≤0.4％，所述LF精炼结束时与所述LF精炼开始时的钢液中碳的质量分数差值≤0.05。锰铁中含有一定量的碳，因此合金化过程会导致LF精炼增碳。选用低碳锰铁合金可以最大限度的减少增碳。
进一步地，所述LF精炼中，加入石灰、萤石和铝粒进行造渣，所述造渣后的炉渣中，CaO的质量分数为45～55％，SiO2的质量分数为5％～10％，Al2O3的质量分数为20～30％，FeO与MnO的质量分数之和≤1.5％，水的质量分数≤0.5％，碱度为5.0～10.0。
在本申请中，碱度为CaO与SiO2的质量分数的比值。LF炉精炼控制炉渣高CaO含量，高碱度，低氧化性，去除钢液中的硫和非金属夹杂。控制炉渣中的水含量，是为了减少钢液中的氢。
进一步地，LF精炼结束时，钢液中硫和氧的质量分数分别为：S≤0.0020％，O≤0.02％；
LF精炼时间为15～30min。通过LF精炼处理，将钢液中的硫脱至0.0020％以下，降低硫化锰夹杂的数量。
S2，向所述钢液中加入稀土合金进行稀土处理；
S3，对所述稀土处理后的钢液进行RH精炼；
进一步地，所述RH精炼中，进行真空处理，所述真空处理总时间为10～25min，其中，真空度≤100Pa的深真空处理时间为10～20min；
真空处理后的钢液中氢的质量分数≤0.0002％。氢含量会影响中厚板坯芯部质量，产生气泡、缩孔和中心疏松等缺陷，深真空处理以尽可能的去除钢液中的氢。
S4，向所述RH精炼后的钢液中喂入钙线进行钙处理，获得桥梁钢钢液。所述桥梁钢钢液中，各化学组分及化学组分的质量分数为：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8，其中Re表示稀土元素；
S5，将所述桥梁钢钢液进行连铸，获得桥梁钢；
进一步地，所述连铸中，进行轻压下处理，所述轻压下处理中，压下量为5.5～8mm。控制一定的过热度，保证钢液顺利浇注；过热度过高，容易产生疏松、缩孔等铸坯缺陷；过热度过低，会使钢液凝固，无法浇铸。配合轻压下工艺，连铸坯中心偏析控制为≤C类1.0级。在连铸中，过热度为15～30℃，较低的过热度可以控制中心偏析等铸坯缺陷。
本申请采用稀土处理和钙处理相结合，与LF精炼和RH精炼相配合，实现了夹杂物尺寸、成分和形态的改变，以细小弥散的状态分布，各类夹杂物评级控制≤1.0级；同时形成的稀土钙铝酸盐还可以诱导针状铁素体，晶粒尺寸为5～20μm，比单纯钙处理工艺的晶粒细化10％以上，进而提高材料的冲击韧性；中厚板具有良好的芯部质量，连铸中心偏析达到≤C类1.0级，为提升材料的焊接性能和降低屈强比提供有力支撑。将中厚板轧制后进行检测，-40℃冲击韧性≥250KJ，屈强比≤0.83，经过焊接后(线能量为100J)，-20℃冲击韧性≥180KJ。
下面将结合具体的实施例，对本申请的技术方案做更详细的说明。
实施例1
冶炼钢种Q370qE桥梁钢，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉→LF炉精炼→稀土处理→RH精炼→钙处理→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：
铁水预处理后铁水中的[S]为0.0015％；
转炉：转炉冶炼终点碳含量0.08％，转炉终点的硫含量为0.0080％，转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧，出钢结束后钢液中总氧含量为0.0015％。
LF炉：LF精炼过程中，添加低碳锰铁合金，加入铌铁、钛铁和钛铁进行合金化，使LF精炼结束后钢液中的锰含量为1.4％，增C为0.04％；LF炉精炼开始时，加入石灰进行造渣，LF炉终渣中(FeO+MnO)的质量分数为0.8％，炉渣碱度(CaO)/(SiO2)为8.0，CaO含量48％、SiO2含量8％、Al2O3含量27％；水分含量≤0.5％，精炼结束钢中的硫含量为0.0010％。LF炉精炼时间21min。
稀土处理：LF精炼结束采用稀土处理对夹杂物进行变性，将用锡纸包裹并抽真空的La和Ce金属投入钢液中，稀土处理结束时，钢液中氧含量0.0105％，La和Ce元素在钢液中总质量分数为0.0080％。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min，其中，真空度为67pa的深真空处理时间为15min，真空精炼结束时，钢液中氢含量0.00015％。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0012％，La+Ce+Ca的质量分数为0.0092％，且(La+Ce)/Ca＝6.67。
连铸：过热度控制在22℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.8mm。
经检测，桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.15，Si：0.14，Mn：1.4，P：0.009，S：0.002，Al：0.035，T.O:0.0015，La：0.0030，Ce：0.0050，Ca：0.0012，Nb：0.028，Ni：0.15，Ti：0.014，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例2
冶炼钢种Q370qE桥梁钢，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉→LF炉精炼→稀土处理→RH精炼→钙处理→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：
铁水预处理后铁水中的[S]为0.0015％；
转炉：转炉冶炼终点碳含量0.07％，转炉终点的硫含量为0.0078％，转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧，出钢结束后钢液中总氧含量为0.0015％。
LF炉：LF精炼过程中，添加低碳锰铁合金，使LF精炼结束后钢液中的锰含量为1.4％，增C为0.04％；LF炉精炼开始时，加入石灰、萤石和铝粒进行造渣，LF精炼结束时，炉渣中(FeO+MnO)的质量分数为0.9％，炉渣碱度(CaO)/(SiO2)为9.0，CaO含量54％、SiO2含量6％、Al2O3含量27％；水分含量≤0.5％，精炼结束钢中的硫含量为0.0011％。LF炉精炼时间23min。
稀土处理：LF精炼结束采用稀土处理对夹杂物进行变性，将用锡纸包裹并抽真空的La金属投入钢液中，稀土处理结束时，钢液中氧含量0.0115％，La元素在钢液中总质量分数为0.0085％。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min，真空度为67Pa的深真空处理时间为16min，真空精炼结束时，钢液中氢含量0.00012％。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0012％，La+Ca的质量分数为0.0097％，且La/Ca＝7.08。
连铸：过热度控制在25℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在7.2mm。
经检测，桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.16，Si：0.14，Mn：1.43，P：0.008，S：0.001，Al：0.035，T.O:0.0014，La：0.0085，Ca：0.0012，Nb：0.025，Ni：0.15，Ti：0.018，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例3
冶炼钢种Q370qE桥梁钢，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉→LF炉精炼→稀土处理→RH精炼→钙处理→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：
铁水预处理后铁水中的[S]为0.0015％；
转炉：转炉冶炼终点碳含量0.08％，转炉终点的硫含量为0.0080％，转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧，出钢结束后钢液中总氧含量为0.0015％。
LF炉：LF精炼过程中，添加低碳锰铁合金，使LF精炼结束后钢液中的锰含量为1.4％，增C为0.04％；LF炉精炼开始时，加入石灰、萤石和铝粒进行造渣，LF精炼结束时，炉渣中(FeO+MnO)的质量分数为0.8％，炉渣碱度(CaO)/(SiO2)为8.0，CaO含量48％、SiO2含量6％、Al2O3含量27％；水分含量≤0.5％，精炼结束钢中的硫含量为0.0010％。LF炉精炼时间21min。
稀土处理：LF精炼结束采用稀土处理对夹杂物进行变性，将用锡纸包裹并抽真空的Ce金属投入钢液中，稀土处理结束时，钢液中氧含量0.0105％，Ce元素在钢液中总质量分数为0.0070％。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min，其中，真空度为67pa的深真空处理时间为15min，真空精炼结束时，钢液中氢含量0.00015％。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0015％，Ce+Ca的质量分数为0.0085％，且Ce/Ca＝4.66。
连铸：过热度控制在22℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.8mm。
经检测，桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.15，Si：0.14，Mn：1.4，P：0.009，S：0.002，Al：0.035，T.O:0.0015，Ce：0.0070，Ca：0.0015，Nb：0.029，Ni：0.15，Ti：0.019，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例4
冶炼钢种Q370qE桥梁钢，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉→LF炉精炼→稀土处理→RH精炼→钙处理→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：
铁水预处理后铁水中的[S]为0.0015％；
转炉：转炉冶炼终点碳含量0.08％，转炉终点的硫含量为0.0080％，转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧，出钢结束后钢液中总氧含量为0.0015％。
LF炉：LF精炼过程中，添加低碳锰铁合金，使LF精炼结束后钢液中的锰含量为1.4％，增C为0.04％；LF炉精炼开始时，加入石灰、萤石和铝粒进行造渣，LF精炼结束时，炉渣中(FeO+MnO)的质量分数为0.7％，炉渣碱度(CaO)/(SiO2)为7.0，CaO含量49％、SiO2含量7％、Al2O3含量29％；水分含量≤0.5％，精炼结束钢中的硫含量为0.0013％。LF炉精炼时间24min。
稀土处理：LF精炼结束采用稀土处理对夹杂物进行变性，将用锡纸包裹并抽真空的Y金属投入钢液中，稀土处理结束时，钢液中氧含量0.0105％，Y元素在钢液中总质量分数为0.0075％。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min，其中，真空度为67pa的深真空处理时间为15min，真空精炼结束时，钢液中氢含量0.00015％。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0011％，Y+Ca的质量分数为0.0086％，且Y/Ca＝6.82。
连铸：过热度控制在22℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.8mm。
经检测，桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.15，Si：0.14，Mn：1.4，P：0.009，S：0.002，Al：0.030，T.O:0.0015，Y：0.0075，Ca：0.0011，Nb：0.026，Ni：0.18，Ti：0.015，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例5
冶炼钢种Q370qE桥梁钢，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉→LF炉精炼→稀土处理→RH精炼→钙处理→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：
铁水预处理后铁水中的[S]为0.0015％；
转炉：转炉冶炼终点碳含量0.08％，转炉终点的硫含量为0.0080％，转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧，出钢结束后钢液中总氧含量为0.0015％。
LF炉：LF精炼过程中，添加低碳锰铁合金，使LF精炼结束后钢液中的锰含量为1.4％，增C为0.04％；LF炉精炼开始时，加入石灰、萤石和铝粒进行造渣，LF精炼结束时，炉渣中(FeO+MnO)的质量分数为0.8％，炉渣碱度(CaO)/(SiO2)为5.7，CaO含量52％、SiO2含量9.1％、Al2O3含量25％；水分含量≤0.5％，精炼结束钢中的硫含量为0.0010％。LF炉精炼控制精炼时间21min。
稀土处理：LF精炼结束采用稀土处理对夹杂物进行变性，将用锡纸包裹并抽真空的La和Y金属投入钢液中，稀土处理结束时，钢液中氧含量0.0105％，La和Y元素在钢液中总质量分数为0.0080％。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min，其中，真空度为67pa的深真空处理时间为15min，真空精炼结束时，钢液中氢含量0.00015％。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0012％，La+Y+Ca的质量分数为0.0092％，且(La+Y)/Ca＝6.67。
连铸：过热度控制在22℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.8mm。
经检测，桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.15，Si：0.14，Mn：1.4，P：0.009，S：0.002，Al：0.025，T.O:0.0015，La：0.0035，Y：0.0045，Ca：0.0012，Nb：0.028，Ni：0.16，Ti：0.018，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例6
冶炼钢种Q370qE桥梁钢，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉→LF炉精炼→稀土处理→RH精炼→钙处理→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：
铁水预处理后铁水中的[S]为0.0015％；
转炉：转炉冶炼终点碳含量0.08％，转炉终点的硫含量为0.0080％，转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧，出钢结束后钢液中总氧含量为0.0015％。
LF炉：LF精炼过程中，添加低碳锰铁合金，使LF精炼结束后钢液中的锰含量为1.4％，增C为0.04％；LF炉精炼开始时，加入石灰、萤石和铝粒进行造渣，LF精炼结束时，炉渣中(FeO+MnO)的质量分数为1.1％，炉渣碱度(CaO)/(SiO2)为6，CaO含量45％、SiO2含量7.5％、Al2O3含量27％；水分含量≤0.5％，精炼结束钢中的硫含量为0.0012％。LF炉精炼控制精炼时间21min。
稀土处理：LF精炼结束采用稀土处理对夹杂物进行变性，将用锡纸包裹并抽真空的Ce和Y金属投入钢液中，稀土处理结束时，钢液中氧含量0.0105％，Ce和Y元素在钢液中总质量分数为0.0065％。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min，其中，真空度为67pa的深真空处理时间为15min，真空精炼结束时，钢液中氢含量0.00015％。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0011％，Ce+Y+Ca的质量分数为0.0076％，且(Ce+Y)/Ca＝5.91。
连铸：过热度控制在22℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.8mm。
经检测，桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.15，Si：0.14，Mn：1.4，P：0.009，S：0.002，Al：0.040，T.O:0.0015，Y：0.0030，Ce：0.0035，Ca：0.0011，Nb：0.028，Ni：0.15，Ti：0.015，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例7
冶炼钢种Q370qE桥梁钢，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉→LF炉精炼→稀土处理→RH精炼→钙处理→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：
铁水预处理后铁水中的[S]为0.0015％；
转炉：转炉冶炼终点碳含量0.08％，转炉终点的硫含量为0.0080％，转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧，出钢结束后钢液中总氧含量为0.0015％。
LF炉：LF精炼过程中，添加低碳锰铁合金，使LF精炼结束后钢液中的锰含量为1.4％，增C为0.04％；LF炉精炼开始时，加入石灰、萤石和铝粒进行造渣，LF精炼结束时，炉渣中(FeO+MnO)的质量分数为0.8％，炉渣碱度(CaO)/(SiO2)为6.0，CaO含量48％、SiO2含量8％、Al2O3含量30％；水分含量≤0.5％，精炼结束钢中的硫含量为0.0010％。LF炉精炼控制精炼时间21min。
稀土处理：LF精炼结束采用稀土处理对夹杂物进行变性，将用锡纸包裹并抽真空的La、Ce和Y金属投入钢液中，稀土处理结束时，钢液中氧含量0.0105％，La、Ce和Y元素在钢液中总质量分数为0.0080％。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min，其中，真空度为67pa的深真空处理时间为15min，真空精炼结束时，钢液中氢含量0.00015％。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0012％，La+Ce+Y+Ca的质量分数为0.0092％，且(La+Ce+Y)/Ca＝6.67。
连铸：过热度控制在22℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.8mm。
经检测，桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.15，Si：0.14，Mn：1.4，P：0.007，S：0.001，Al：0.039，T.O:0.0015，La：0.0030，Ce：0.00,20，Y：0.0030，Ca：0.0012，Nb：0.029，Ni：0.15，Ti：0.015，其余为Fe和不可避免的杂质。
对比例1
对比例1提供了一种桥梁钢的冶炼方法，冶炼工艺依次为铁水预处理-转炉冶炼-转炉出钢-LF精炼-RH精炼-钙处理-板坯连铸。
转炉：转炉出钢采用硅锰+铝铁复合方式脱氧。
LF炉：LF精炼过程中，加入石灰、萤石和铝粒造渣，LF炉精炼控制有效精炼时间22min。
RH精炼：真空处理结束时，加入碳粉调碳，使钢液中的碳含量为0.16％；真空处理时间为18min。真空精炼结束时，钢液中氢含量1.5ppm。
Ca处理：向RH精炼结束后的钢液中喂入钙线，使钢液中的Ca含量为0.0018％。
连铸：过热度控制在22℃。
桥梁钢板坯的化学成分(以质量百分比计％)为：C：0.15，Si：0.14，Mn：1.4，P：0.010，S：0.001，Al：0.038，T.O:0.0014，Nb：0.025，Ni：0.16，Ti：0.017，其余为Fe和不可避免的杂质。对实施例1到实施例7的冶炼方法获得的板坯，对板坯进行显微观察，非金属夹杂物是含有CaS、稀土元素的硫化物、稀土钙铝酸盐类夹杂物，其中稀土元素的硫化物和稀土钙铝酸盐类夹杂物占92％。对夹杂物进行评级如表1所示；对板坯质量进行评级，评级结果如表2所示。
将对比例1的冶炼方法获得的板坯，进行显微观察，非金属夹杂物是CaS和CaO-MgO-Al2O3类夹杂，对夹杂物进行评级如表1所示；对板坯质量进行评级，评级结果如表2所示。
将实施例1到实施例7及对比例1冶炼获得的板坯经过相同的加热和轧制工艺后，获得桥梁钢。对桥梁钢进行性能检测，结果如表2所示。
表1
Figure BDA0002488691090000121
表2
Figure BDA0002488691090000122
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种桥梁钢，其特征在于，所述桥梁钢由如下质量分数的化学成分组成：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；
所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8。
2.根据权利要求1所述的一种桥梁钢，其特征在于，所述Re与所述Ca的质量分数之和≤0.010％。
3.根据权利要求1所述的一种桥梁钢，其特征在于，所述Re为如下至少一种：La、Ce、Y。
4.根据权利要求1所述的一种桥梁钢，其特征在于，所述桥梁钢的厚度为150～400mm。
5.一种如权利要求1～4任一项所述的一种桥梁钢的冶炼方法，其特征在于，所述方法包括，
对铁水进行转炉冶炼，获得钢液；
向所述钢液中依次加入稀土合金和钙线，获得桥梁钢钢液；所述桥梁钢钢液中，各化学组分及化学组分的质量分数为：C：0.14～0.17％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.4～1.6％，P≤0.015％，S≤0.003％，Al：0.025～0.045％，T.O≤0.0020％，Re：0.0060～0.0100％，Ca：0.0010～0.0015％，其余为Fe及不可避免的杂质；所述Re与所述Ca的质量分数的比值为3～8；
将所述桥梁钢钢液进行连铸，获得桥梁钢。
6.根据权利要求5所述的一种桥梁钢的冶炼方法，其特征在于，所述转炉冶炼终点碳和硫的质量分数分别为C：0.06～0.08％和S≤0.010％。
7.根据权利要求5所述的一种桥梁钢的冶炼方法，其特征在于，所述对铁水进行转炉冶炼，获得钢液，包括，
对铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得钢液。
8.根据权利要求5或7所述的一种桥梁钢的冶炼方法，其特征在于，所述转炉冶炼结束后，对所述转炉冶炼后的铁水进行出钢，所述出钢中，加入铝铁进行脱氧，使所述出钢后的铁水中氧的质量分数≤0.0020％。
9.根据权利要求1所述的一种桥梁钢的冶炼方法，其特征在于，所述向所述钢液中依次加入稀土合金和钙线，获得桥梁钢钢液，包括，
向所述钢液中加入稀土合金进行稀土处理；
对所述稀土处理后的钢液进行RH精炼；所述RH精炼中，进行真空处理，所述真空处理总时间为10～25min，其中，真空度≤100Pa的深真空处理时间为10～20min；
向所述RH精炼后的钢液中喂入钙线进行钙处理，获得桥梁钢钢液。
10.根据权利要求5所述的一种桥梁钢的冶炼方法，其特征在于，所述连铸中，进行轻压下处理，所述轻压下处理中，压下量为5.5～8mm。
CN202010399140.6A 2020-05-12 2020-05-12 一种桥梁钢及其冶炼方法 Active CN111647804B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010399140.6A CN111647804B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种桥梁钢及其冶炼方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010399140.6A CN111647804B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种桥梁钢及其冶炼方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111647804A true CN111647804A (zh) 2020-09-11
CN111647804B CN111647804B (zh) 2021-12-17

Family

ID=72344395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010399140.6A Active CN111647804B (zh) 2020-05-12 2020-05-12 一种桥梁钢及其冶炼方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111647804B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116145026A (zh) * 2022-12-01 2023-05-23 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种355MPa级稀土La耐候钢板及其制备方法
CN116855844A (zh) * 2023-07-07 2023-10-10 广州广钢新材料股份有限公司 一种低气孔率、高强度的q345b合金材料的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009228040A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Jfe Steel Corp 低降伏比高張力鋼板およびその製造方法
CN102345042A (zh) * 2011-06-28 2012-02-08 南阳汉冶特钢有限公司 一种高级别桥梁用q420qe钢板及其生产方法
CN105483526A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 江西理工大学 一种钇基稀土低合金高强度钢及其制造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009228040A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Jfe Steel Corp 低降伏比高張力鋼板およびその製造方法
CN102345042A (zh) * 2011-06-28 2012-02-08 南阳汉冶特钢有限公司 一种高级别桥梁用q420qe钢板及其生产方法
CN105483526A (zh) * 2015-12-31 2016-04-13 江西理工大学 一种钇基稀土低合金高强度钢及其制造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116145026A (zh) * 2022-12-01 2023-05-23 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种355MPa级稀土La耐候钢板及其制备方法
CN116145026B (zh) * 2022-12-01 2023-11-28 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种355MPa级稀土La耐候钢板及其制备方法
CN116855844A (zh) * 2023-07-07 2023-10-10 广州广钢新材料股份有限公司 一种低气孔率、高强度的q345b合金材料的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111647804B (zh) 2021-12-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109252008A (zh) 一种低碳低氮超低硫钢的生产方法
CN114085953B (zh) 一种含铝冷镦钢酸溶铝控制方法
KR100309192B1 (ko) 표면성상이양호한티탄킬드강재및그의제조방법
CN114574770B (zh) 一种高强度耐疲劳的60Si2MnA弹簧钢制备方法
CN114395657B (zh) 一种高洁净铁路货车用电渣轴承钢及其冶炼方法
CN111647804B (zh) 一种桥梁钢及其冶炼方法
CN110819896A (zh) 一种精密压延用超薄奥氏体不锈钢带材的冶炼方法
CN117089772B (zh) 一种高质量含硫冷镦钢盘条及其制备方法
CN114318108A (zh) 一种超低铝高纯工业纯铁生产方法
JP3550924B2 (ja) 高炭素鋼線材の製造方法および同線材
CN115404393A (zh) 一种稀土Ce处理16MnHIC法兰用钢坯生产方法
CN102787206A (zh) 控制中碳含铬模具钢钢锭中氮含量的冶炼方法及其钢锭
TW202138587A (zh) 不鏽鋼、不鏽鋼材及不鏽鋼的製造方法
KR100711410B1 (ko) 연성이 높은 박강판 및 그 제조방법
CN115026252B (zh) 一种铁路车轴用ea1n钢的夹杂物控制方法
CN115261564B (zh) 非晶软磁薄带用非铝脱氧原料纯铁及其制备方法
US9023126B2 (en) Additive for treating resulphurized steel
CN115029508B (zh) 一种提升if钢镁改质效果的方法
JPH11100611A (ja) 含Ｔｉ極低炭素鋼の製造方法
CN109097665A (zh) 高强度耐大气腐蚀螺栓用钢的冶炼方法
CN114480777A (zh) 一种转炉通过双渣法实现82b高碳出钢的方法
JPH06207212A (ja) Ｓ含有量の極めて少ない高清浄度極低炭素鋼の製造方法
CN111575441A (zh) 一种利用炉渣改质钢中脱氧产物的方法
JP3603513B2 (ja) 低炭素鋼の脱酸方法
CN116574965B (zh) 一种提高风电钢夹杂物水平的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant