CN116144880A - 一种if钢的冶炼方法及if钢 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种IF钢的冶炼方法，包括如下步骤：提供初炼钢水，测定所述初炼钢水的氧含量得到第一氧含量，测定所述初炼钢水的碳含量；根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，得到氧含量为290‑310ppm的脱碳钢水；测定所述脱碳钢水的氧含量得到第二氧含量，根据第二氧含量向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化。本申请实施例提供的IF钢的冶炼方法及IF钢，根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，将脱碳钢水的氧含量控制在290‑310ppm之间，从而将脱氧合金化所用的铝的量控制在合适范围内，使得冶炼得到的IF钢中Al2O3夹杂的含量较低、尺寸较小。

Description

一种IF钢的冶炼方法及IF钢
技术领域
本申请涉及炼钢领域，尤其涉及IF钢的冶炼方法及IF钢。
背景技术
无间隙原子钢(IF钢)具有优异的深冲性能，主要应用于汽车板、家电等行业，且随着用户对汽车板的表面质量要求日益提高，因而对钢液洁净度要求也越来越高，超低碳IF钢生产面临着新的挑战。
IF钢在精炼过程中产生的夹杂物主要铝脱氧后产生的Al2O3夹杂物，对钢液洁净度产生影响。现有的IF钢精炼存在Al2O3夹杂物的含量、尺寸难以控制的难题。
发明内容
本申请实施例提供了一种IF钢的冶炼方法及IF钢，以解决Al2O3夹杂物的含量、尺寸难以控制的技术问题。
第一方面，本申请实施例提供一种IF钢的冶炼方法，包括如下步骤：
提供初炼钢水，测定所述初炼钢水的氧含量得到第一氧含量，测定所述初炼钢水的碳含量；
根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，得到氧含量为290-310ppm的脱碳钢水；
测定所述脱碳钢水的氧含量得到第二氧含量，根据第二氧含量向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化。
在本申请的一些实施例中，所述根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，包括如下步骤：
通过第一氧含量、碳含量计算吹氧量；
根据计算得到的吹氧量进行吹氧脱碳。
在本申请的一些实施例中，所述通过第一氧含量、碳含量计算吹氧量，具体通过如下公式计算：吹氧量＝(碳含量×0.9+280-第一氧含量)×0.4。
在本申请的一些实施例中，所述吹氧量不大于100Nm3。
在本申请的一些实施例中，所述根据第二氧含量向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化，加入的铝的量具体通过如下方式计算：加入的铝的量＝脱氧消耗铝含量+钢种要求铝含量。
在本申请的一些实施例中，所述提供初炼钢水具体为：通过转炉或电炉冶炼得到初炼钢水。
在本申请的一些实施例中，所述吹氧脱碳在RH精炼炉中进行。
在本申请的一些实施例中，所述第一氧含量和第二氧含量均通过定氧仪测得。
第二方面，本申请实施例提供一种IF钢，通过前述的IF钢的冶炼方法冶炼后得到。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的IF钢的冶炼方法及IF钢，根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，将脱碳钢水的氧含量控制在290-310ppm之间，从而将脱氧合金化所用的铝的量控制在合适范围内，使得冶炼得到的IF钢中Al2O3的含量较低、尺寸较小。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种IF钢的冶炼方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本申请，本申请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申请，而非限制本申请。
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申请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，本申请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。
此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，“或者”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A或者B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。
在本申请中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
除非另有特别说明，本申请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。
现有的IF钢精炼存在Al2O3夹杂物的含量、尺寸难以控制的难题。
本申请实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
第一方面，本申请实施例提供一种IF钢的冶炼方法，包括如下步骤：
S1：提供初炼钢水，测定所述初炼钢水的氧含量得到第一氧含量，测定所述初炼钢水的碳含量；
S2：根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，得到氧含量为290-310ppm的脱碳钢水；
本领域技术人员可以理解，钢中氧与铝反应生成Al2O3夹杂，该夹杂通过聚集长大上浮，若氧含量太低，生成的夹杂物少，不利于夹杂的上浮；若氧含量太高，夹杂物聚集后尺寸过大，不能上浮。
S3：测定所述脱碳钢水的氧含量得到第二氧含量，根据第二氧含量向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化。
本领域技术人员可以理解，初炼指的在氧化性气氛下进行炉料的熔化、脱磷、脱碳和主合金化。初炼钢水指的是经过初炼得到的钢水。
本领域技术人员可以理解，所述吹氧脱碳和脱氧合金化均在精炼炉中进行。
需要说明的是，初炼一般在转炉、电炉中进行，与精炼的场所不同。在初炼结束时，需要将钢水从转炉或电炉中转移到精炼炉，在此过程中由于钢水温度很高，反应活性强，容易结合空气中的氧。因此氧含量一般在钢水进入RH精炼炉(本领域一般称为RH到站)后测定；而碳含量在钢水从转炉或电炉出钢的时候记录即可，由于初炼结束不久，一般此碳含量称为结束碳含量。
本领域技术人员可以理解，脱氧合金化是本领域的常规操作。
本申请实施例提供的IF钢的冶炼方法及IF钢，根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，将脱碳钢水的氧含量控制在290-310ppm之间，从而将脱氧合金化所用的铝的量控制在合适范围内，使得冶炼得到的IF钢中Al2O3的含量较低、尺寸较小。
在本申请的一些实施例中，所述根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，包括如下步骤：
S21：通过第一氧含量、碳含量计算吹氧量；
S22：根据计算得到的吹氧量进行吹氧脱碳。
本领域技术人员可以理解，为了得到氧含量为290-310ppm的脱碳钢水，需要对吹氧量进行计算并根据计算结果实施吹氧脱碳。
在本申请的一些实施例中，所述通过第一氧含量、碳含量计算吹氧量，具体通过如下公式计算：吹氧量＝(碳含量×0.9+280-第一氧含量)×0.4，其中碳含量和第一氧含量的单位均为ppm。
上述公式涉及的原理如下：0.9为工业上碳氧反应系数，即脱碳100ppm需要90ppm的氧；280ppm是预留氧含量，目标290ppm-310ppm，这是因为真空室本身会存在一部分氧，会带入钢水中，所以要设定预留氧，根据生产实践，预留氧设定为280ppm；0.4是吹氧量和氧含量的转化，吹氧量40m3增氧100ppm。
需要说明的是，在吹氧脱碳的过程中，真空室和钢水的顶渣会给整个冶炼体系带来额外的氧，其中真空室带来的氧主要是真空室内冷钢熔落增加的氧，顶渣带来的氧主要是顶渣本身含有大量氧化物从而具有一定的氧化性，真空室和顶渣带来的氧在后续的脱氧合金化操作中均会对铝的用量带来影响。所述公式在计算时，已将上述因素考虑进来，具体而言，在计算吹氧量时，按照目标290-310ppm，预留真空室及顶渣的增氧量，按照10ppm考虑，将计算公式中的预留目标氧设定为280ppm。
在本申请的一些实施例中，所述吹氧量不大于100Nm3。
在实际生产中，发现当吹氧量大于100Nm3时，脱碳钢水总体的氧含量明显增加，具体表现在顶渣的氧化性明显增加。这使得后续的脱氧合金化操作中铝的用量明显增大，从而有可能导致Al2O3夹杂物明显增多到不能接受的程度。因此，在实际操作过程中，应尽量控制初炼钢水的碳含量，从而将计算得到的吹氧量限制在不大于100Nm3的范围。需要理解的是，这是本申请的一个优选的实施方案，而不是必须的方案；吹氧量大于100Nm3，并不意味着脱碳钢水总体的氧含量增加到不可接受的地步，也就是说，吹氧量大于100Nm3并不一定导致Al2O3夹杂物明显增多到不能接受的程度。
在本申请的一些实施例中，所述根据第二氧含量向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化，加入的铝的量具体通过如下方式计算：加入的铝的量＝脱氧消耗铝含量+钢种要求铝含量。在一个具体的实施例中：脱碳结束氧含量300ppm，钢种要求铝含量0.04％～0.06％，若按照目标0.05％(500ppm)控制，则铝的加入量＝300*1.124*0.4+500*0.4＝334.88kg，注：0.4是40kg铝块增铝100ppm，1.124是脱除1ppm氧消耗1.124ppm铝。
在本申请的一些实施例中，所述提供初炼钢水具体为：通过转炉或电炉冶炼得到初炼钢水。通过转炉或电炉冶炼得到初炼钢水是本领域的常规手段。
在本申请的一些实施例中，所述吹氧脱碳在RH精炼炉中进行。通过RH精炼炉进行精炼操作是本领域的常规手段。
在本申请的一些实施例中，所述第一氧含量和第二氧含量均通过定氧仪测得。通过定氧仪测得氧含量是本领域的常规手段。
第二方面，本申请实施例提供一种IF钢，通过前述的IF钢的冶炼方法冶炼后得到。IF钢的冶炼方法得实施方式和实施细节在前文已充分公开，此处不在赘述，本领域技术人员可根据前文公开得内容实施本申请实施例提供的IF钢。
下面结合具体实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例
本实施例提供一种IF钢的冶炼方法，包括如下步骤：
将初炼钢水从转炉导出，测定初炼钢水的结束碳含量为350ppm；
将初炼钢水导入RH精炼炉，测定初炼钢水的氧含量得到第一氧含量为400ppm；
根据公式：吹氧量＝(结束碳含量×0.9+280-第一氧含量)×0.4，计算吹氧量为78Nm3，并根据计算结果进行脱碳吹氧，得到脱碳钢水；
测定脱碳钢水的氧含量得到第二氧含量为300ppm，根据公式：加入的铝的量＝脱氧消耗铝含量+钢种要求铝含量(本实施例中为0.4％，即400ppm)，计算铝的用量为＝300*1.124*0.4+400*0.4＝294.88kg，并根据计算结果向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化；
脱氧合金化后进一步进行纯循环工序，保证钢水在真空室内循环＞5min，得到IF钢。
本实施例还提供一种电镜扫描下，单位面积氧化铝夹杂小于5个/mm2、尺寸＜50μm的IF钢，由上述的冶炼方法冶炼得到。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种IF钢的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供初炼钢水，测定所述初炼钢水的氧含量得到第一氧含量，测定所述初炼钢水的碳含量；
根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，得到氧含量为290-310ppm的脱碳钢水；
测定所述脱碳钢水的氧含量得到第二氧含量，根据第二氧含量向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化。
2.根据权利要求1所述的IF钢的冶炼方法，其特征在于，根据第一氧含量、碳含量对所述初炼钢水进行吹氧脱碳，包括如下步骤：
通过第一氧含量、碳含量计算吹氧量；
根据计算得到的吹氧量进行吹氧脱碳。
3.根据权利要求2所述的IF钢的冶炼方法，其特征在于，所述通过第一氧含量、碳含量计算吹氧量，具体通过如下公式计算：吹氧量＝(碳含量×0.9+280-第一氧含量)×0.4。
4.根据权利要求1所述的IF钢的冶炼方法，其特征在于，所述吹氧量不大于100Nm3。
5.根据权利要求1所述的IF钢的冶炼方法，其特征在于，所述根据第二氧含量向脱碳钢水加入铝进行脱氧合金化，加入的铝的量具体通过如下方式计算：加入的铝的量＝脱氧消耗铝含量+钢种要求铝含量。
6.根据权利要求1所述的IF钢的冶炼方法，其特征在于，所述提供初炼钢水具体为：通过转炉或电炉冶炼得到初炼钢水。
7.根据权利要求1所述的IF钢的冶炼方法，其特征在于，所述吹氧脱碳在RH精炼炉中进行。
8.根据权利要求1所述的IF钢的冶炼方法，其特征在于，所述第一氧含量和第二氧含量均通过定氧仪测得。
9.一种IF钢，其特征在于，通过权利要求1-8中任意一项所述的IF钢的冶炼方法冶炼后得到。
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