CN101215618A - 一种冶炼超低碳钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冶炼超低碳钢的方法，该种冶炼控制方法依次包括铁水预处理脱硫、转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空处理、连铸工序。转炉冶炼出钢采取不脱氧出钢，出钢后在进行钢水真空脱碳处理前，经LF钢包炉对其进行精炼，其精炼主要是对钢水顶渣进行改性处理和进一步脱硫及升温，而钢水转入RH真空装置内后，是对钢水进行吹氧强制脱碳，该种方法可将钢中的碳、氮、硫控制到所要求的预定目标，且该钢水在铸机浇铸时具有良好的可浇性，可实现多炉连浇。
Description
技术领域：
本发明涉及一种冶炼超低碳钢的方法。
背景技术：
超低碳钢是指碳含量占钢总重量的0.01％以下的特种钢，现有冶炼技术能将碳含量降到所要求的程度。碳是增加钢强度的一项既简便又便宜的方法，但，碳在钢中的含量增加的同时，钢的成型性、焊接性及韧性等一些性能也会随之减弱。随着微合金化元素在钢中的基本作用和次生作用，提出了“奥氏体调节”的概念，有意识地控制加入钢中微合金化元素，以发展性能更好的钢种，超低碳钢就是采用微合金化技术在低碳钢中获得高强度，同时又具有所希望性能的钢种。
中国专利101037716号公告的名称为“短流程超低碳钢超低硫冶炼控制方法”给出一种冶炼特种钢的具体例子。该种冶炼控制方法依次包括铁水脱硫预处理、转炉冶炼、RH喷粉脱硫、连铸工序，且在铁水脱硫预处理工序中，采用二次扒渣和搅拌等步骤，以使其更好地脱硫。该方法在转炉冶炼没有采取脱氧步骤，且由转炉直接将钢水转入RH真空循环装置并利用真空脱碳或利用吹氧强制脱碳脱硫。虽然利用该种方法可以将碳和硫降至预定指标，但，由于其转炉冶炼步骤完成后直接进入RH真空循环脱气，然后直接进入连铸机轧制板材，在进入连铸机过程中，钢液需要经过浸入式水口到达结晶器，并且经过塞棒控制流量，而经RH处理过的钢水内还含有三氧化二铝等杂质，这些杂质特别是三氧化二铝如果不进行变性处理掉，会直接堵塞塞棒，同时还会使钢液二次氧化，影响钢材的质量，另外，RH钢包顶渣也具有很强的氧化性，用钙处理三氧化二铝效果不理想，且消耗掉的钙会造成冶炼成本的提高。
发明内容：
本发明的任务是提供一种利用调整冶炼顺序和控制钢水成分的方式解决成本和塞棒及水口通道堵塞等问题的冶炼超低碳钢的方法。
本发明所提出的冶炼超低碳钢的方法包括以下步骤：
铁水预处理：采用预处理装置向铁水中喷吹脱硫粉剂，当铁水中硫重量含量≤0.004％时将其转入转炉冶炼；转炉冶炼：对脱硫后的铁水在转炉内进行吹氧降碳将其冶炼成钢水，吹氧时间为12分钟-18分钟，在转炉冶炼过程中向其内添加造渣材料，当转炉内钢液中碳的重量份额≤0.035％、氧的重量份额≤0.05～0.09％，且转炉内钢水温度达到1680℃-1720℃时出钢到钢包内，其出钢过程中采用挡渣工序；炉外精炼：将钢包内的钢水吊运到炉外精炼炉即LF炉中进行精炼，采用电极对钢水加热并同时向钢包内加入石灰及脱氧剂，以对顶渣改性处理和对钢水进一步脱硫及除夹杂物，用钢包底吹氩对钢水搅拌来均匀钢水的成分和温度，待钢液中的自由氧重量含量≤0.0005％，钢液顶渣中氧化铁的重量含量≤5％时，转入真空精炼工序；RH真空精炼：采用RH真空循环装置脱碳、脱气，以对LF炉精炼后的钢水进一步精炼和合金化，当钢中的碳含量小于或等于0.0050％，钢水中各成分满足钢的成分要求时，将钢水转入铸钢程序。
所述铁水经铁水预处理脱硫，其脱硫剂是由镁粉和石灰粉构成，且镁粉和石灰粉之间的重量比为1∶2.5-3.5。
所述转炉冶炼，当钢中碳的重量份额≤0.035％、氧的重量份额≤0.05～0.09％、温度达到1680℃-1720℃时转炉出钢，出钢不进行脱氧合金化，但必须挡渣出钢。
所述炉外精炼步骤中主要是先对钢液顶渣进行改性处理后再进行真空脱碳，即在RH真空脱碳前，必须经LF炉对钢液顶渣进行改性处理，使钢液顶渣中氧化铁的含量(重量)≤2％。
本发明所提出的冶炼超低碳钢的方法中在LF炉钢水精炼后，可将钢液顶渣中氧化铁的含量降至2％(最好为1％以下)以下，这样可减少钢水浇钢过程中的二次氧化，进而可提高钢水质量。RH真空强制脱碳可将钢中的碳脱至0.0050％以下，完全符合超低碳钢的标准，并且不含有或含极少量的三氧化二铝及其它杂质，所以，该种冶炼方法能避免塞棒及水口通道堵塞，可实现超低碳钢的连浇和多炉连浇。
具体实施方式：
实施例1：
这种方法包括：铁水预处理脱硫、扒渣→转炉冶炼、挡渣、不脱氧出钢→LF炉顶渣改质、脱硫→RH真空强制脱碳、合金化、温度调整→铸机浇铸。
首先对铁水预处理装置中的铁水进行脱硫处理，即往铁水加入由镁粉和石灰粉构成的脱硫剂，镁粉和石灰粉之间的重量比为1∶3，并采用搅拌、扒渣等常规步骤，当铁水中硫重量含量≤0.004％时将其转入转炉冶炼；
转炉冶炼：对脱硫后的铁水在转炉内进行吹氧降碳冶炼成钢水，吹氧时间通常在12-18分钟之间，在转炉冶炼过程中向转炉内添加石灰等造渣材料对其进行脱磷和进一步脱硫及其它有害元素，经取样检测，当转炉内钢液中碳的重量份额≤0.035％、氧的重量份额≤0.05～0.09％，且转炉内钢水温度达到1680℃-1720℃时，完成钢水的转炉冶炼，出钢到钢包内，出钢过程必须采用挡渣出钢；
炉外精炼：将转炉冶炼后的钢水送入钢包，将钢包内的钢水吊运到炉外精炼设备即LF炉内进行精炼，在LF炉精炼时，采用电极对钢水加热并同时向钢包内加入石灰及脱氧剂铝等造渣材料，对顶渣改质和对钢水进一步脱硫及除夹杂，用钢包底吹氩对钢水搅拌来均匀钢水的成分和温度，加强对钢水脱硫和夹杂物上浮排出，待钢液中的自由氧含量(重量)≤0.0005％，钢液顶渣中氧化铁的含量(重量)≤5％(最好为2％以下)时炉外精炼结束，将钢水转入下一道工序；
RH真空精炼：RH真空精炼是为了对钢水进行强制脱碳、脱气、温度调整及微合金化，在真空精炼过程中，经取样检测，当钢水中的碳含量小于或等于0.0050％(一般在0.0010％-0.0020％)，钢水中的其它成分满足钢预先设定的成分要求，钢水的温度满足连铸机常规的浇钢条件时，则RH真空精炼完成，钢水转入连铸机进行铸钢。
Claims (3)
1.一种冶炼超低碳钢的方法，其特征在于包括以下步骤：
铁水预处理：采用预处理装置向铁水中喷吹脱硫粉剂，当铁水中硫重量含量≤0.004％时将其转入转炉冶炼；
转炉冶炼：对脱硫后的铁水在转炉内进行吹氧降碳将其冶炼成钢水，吹氧时间为12分钟-18分钟，在转炉冶炼过程中向其内添加造渣材料，当转炉内钢液中碳的重量份额≤0.035％、氧的重量份额≤0.05～0.09％，且转炉内钢水温度达到1680℃-1720℃时出钢到钢包内，其出钢过程中采用挡渣工序；
炉外精炼：将钢包内的钢水吊运到炉外精炼炉即LF炉中进行精炼，采用电极对钢水加热并同时向钢包内加入石灰及脱氧剂，以对顶渣改性处理和对钢水进一步脱硫及除夹杂物，用钢包底吹氩对钢水搅拌来均匀钢水的成分和温度，待钢液中的自由氧重量含量≤0.0005％，钢液顶渣中氧化铁的重量含量≤5％时，转入真空精炼工序；
RH真空精炼：采用RH真空循环装置脱碳、脱气，以对LF炉精炼后的钢水进一步精炼和合金化，当钢中的碳含量小于或等于0.0050％，钢水中各成分满足钢的成分要求时，将钢水转入铸钢程序。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述脱硫剂是由镁粉和石灰粉构成，且镁粉和石灰粉之间的重量比为1∶2.5-3.5。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述炉外精炼步骤中，经LF炉对钢液顶渣进行改性处理后，钢液顶渣中氧化铁的重量含量≤2％。
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