CN113584249A - 一种超低碳高磷钢的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超低碳高磷钢的制备方法，包括以下步骤：将铁水进行脱硫处理，得到预处理的铁水；将所述预处理的铁水进行转炉吹炼，得到钢液；将所述钢液进行抽真空脱碳处理的同时加入含磷物质调整钢液中的P含量，得到脱碳钢液；将所述脱碳钢液依次进行脱氧和合金化，得到净化钢液；将所述净化钢液进行连续浇铸，得到超低碳高磷钢。本发明对铁水进行脱硫处理提供转炉温度和成分满足要求的钢水，其次在抽真空脱碳的初期对钢液中P含量粗调，再加入其它合金进行脱氧和合金化，对钢液精细化调整，最后进行连续浇铸，实现了钢液的顺利浇铸。实验结果表明，对超低碳高磷钢进行夹杂物分析：夹杂物零级比例达到95％以上。

Description

一种超低碳高磷钢的制备方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种超低碳高磷钢的制备方法。

背景技术

近年来，随着社会的高度发展以及工业化的进步，对品种钢的需要越来越大，含磷高强超深冲钢兼具超深冲性和较高的强度，主要用于制作汽车内相对复杂的结构件，如轿车延伸支架、悬挂安装梁、转向机安装支梁、覆盖件、加强板等，有利于满足现阶段汽车轻量化、高强化的发展需求。其强化机理是固溶强化(添加P、Si、Mn等置换型固溶元素)和析出强化(添加Ti、Nb等合金元素与C、N等元素在退火后形成细微析出物)。钢水的纯净度是衡量钢水质量的重要标志，亦是水口结瘤的主要因素。钢水纯净度不高，即钢液中气体、夹杂物等含量高，增加了钢水的黏度，使得钢水的流动性变差，同时也增加了固态高熔点夹杂物的绝对浓度，给水口结瘤提供了良好的物质条件。而现有技术中大多含磷低碳钢液的可浇性较差，影响着生产的顺利进行，例如国内某公司超低碳高磷钢在生产过程中出现钢水可浇性差，进而导致大包上水口或中包水口堵塞，降低钢种质量甚至造成停浇事故。

因此，急需一种超低碳高磷钢的制备方法实现钢液的顺利浇铸。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低碳高磷钢的制备方法。本发明提供的制备方法能够实现钢液的顺利浇铸。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种超低碳高磷钢的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铁水进行脱硫处理，得到预处理的铁水；

(2)将所述步骤(1)得到的预处理的铁水进行转炉吹炼，得到钢液；

(3)将所述步骤(2)得到的钢液进行抽真空脱碳处理的同时加入含磷物质调整钢液中的P含量，得到脱碳钢液；

(4)将所述步骤(3)得到的脱碳钢液依次进行脱氧和合金化，得到净化钢液；

(5)将所述步骤(4)得到的净化钢液进行连续浇铸，得到超低碳高磷钢。

优选地，所述步骤(1)的预处理的铁水中S的质量含量≤0.003％。

优选地，所述步骤(2)中的转炉吹炼包括：先将预处理的铁水进行顶底复吹，得到中间产物；将所述中间产物只进行底吹，得到待出钢水；将待出钢水进行除渣，得到钢液。

优选地，所述顶底复吹的时间为15～16min。

优选地，所述底吹的时间≥140s。

优选地，所述步骤(3)中抽真空脱碳处理的真空度≤1.5mba。

优选地，所述步骤(3)中抽真空脱碳处理的时间为14～16min。

优选地，所述步骤(3)的脱碳钢液中氧含量为250～400ppm。

优选地，所述步骤(5)中的连续浇铸前还包括：对所述步骤(4)得到的净化钢液进行静置处理。

优选地，所述静置处理的时间为20～30min。

本发明提供了一种超低碳高磷钢的制备方法，包括以下步骤：将铁水进行脱硫处理，得到预处理的铁水；将所述预处理的铁水进行转炉吹炼，得到钢液；将所述钢液进行抽真空脱碳处理的同时加入含磷物质调整钢液中的P含量，得到脱碳钢液；将所述脱碳钢液依次进行脱氧和合金化，得到净化钢液；将所述净化钢液进行连续浇铸，得到超低碳高磷钢。本发明提供的制备方法首先通过对铁水进行脱硫处理来提供给转炉温度和成分满足要求的钢水，其次在抽真空脱碳的初期对钢液当中的P含量进行粗调，再加入其他合金进行脱氧和合金化，对钢液当中的合金元素进行精细化调整，最后进行连续浇铸，实现超低碳高磷钢的洁净化冶炼，进而实现了钢液的顺利浇铸。实验结果表明，本发明提供的方法生产的超低碳高磷钢的全氧含量均在18ppm以内；夹杂物零级比例达到95％以上，产品质量能够满足产品的需求，钢液的可浇性良好，质量性能稳定。

附图说明

图1为实施例2制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图；

图2为实施例4制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图；

图3为实施例6制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图；

图4为实施例8制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图。

具体实施方式

本发明提供了一种超低碳高磷钢的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铁水进行脱硫处理，得到预处理的铁水；

(2)将所述步骤(1)得到的预处理的铁水进行转炉吹炼，得到钢液；

(3)将所述步骤(2)得到的钢液进行抽真空脱碳处理的同时加入含磷物质调整钢液中的P含量，得到脱碳钢液；

(4)将所述步骤(3)得到的脱碳钢液依次进行脱氧和合金化，得到净化钢液；

(5)将所述步骤(4)得到的净化钢液进行连续浇铸，得到超低碳高磷钢。

本发明将铁水进行脱硫处理，得到预处理的铁水。本发明对所述铁水的种类没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的炼钢常用的铁水即可。在本发明中，所述铁水优选为高炉铁水。

本发明对所述脱硫处理的操作没有特殊的限定，预处理的铁水中S的质量含量和温度达到要求即可。在本发明中，所述脱硫处理能够提供给转炉温度和转炉成分满足要求的铁水。

在本发明中，所述预处理的铁水中S的质量含量优选≤0.003％；所述预处理的铁水的温度优选为1200℃以上，进一步优选为1300～1400℃，更优选为1300～1350℃。在本发明中，所述预处理的铁水中S的质量含量和温度在上述范围时能够降低硫造成钢“热脆”的影响，同时有利于后续操作的进行。

脱硫处理完成后，本发明优选对所述脱硫处理后的液面进行扒渣处理，得到预处理的铁水。在本发明中，所述扒渣处理完成后的铁水的液面裸露面优选≥85％。本发明对所述扒渣处理的具体操作没有特殊的限定，能够满足液面裸露面≥85％即可。

在本发明中，所述预处理的铁水优选放置在钢包中。在本发明中，所述钢包均优选为低碳钢包或无碳钢包。在本发明中，所述钢包的使用次数均优选大于4次；所述钢包的使用次数的间隔时间优选低于1h。本发明对所述钢包的容量没有特殊的限定，根据实际情况进行选择即可。在本发明中，所述钢包的容量优选为110t。

得到预处理的铁水后，本发明将所述预处理的铁水进行转炉吹炼，得到钢液。本发明对所述转炉吹炼的装置没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的转炉吹炼的装置即可。

在本发明中，所述转炉吹炼优选包括以下步骤：先将预处理的铁水进行顶底复吹，得到中间产物；将中间产物只进行底吹，得到待出钢水；将待出钢水进行除渣，得到钢液。

本发明优选将预处理的铁水进行顶底复吹，得到中间产物。在本发明中，所述顶底复吹的底部供气，加强了熔池的搅拌力，使熔池内成分和温度的不均匀性得到了改善，同时改善了渣-金属间的平衡条件，减少了钢和渣的过氧化现象，金属中的碳氧更接近于平衡，对降低钢中的溶解氧有明显效果，对冶炼低碳钢十分有利。

本发明优选在所述顶底复吹前向预处理铁水中加入废钢。在本发明中，所述废钢具有冷却作用，能使转炉在吹炼过程中达到热平衡，进而达到合格的终点温度；并且能够降低炼钢成本，尽可能的扩大产能。本发明对所述废钢的加入量没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的废钢比即可。

在本发明中，所述顶底复吹的时间优选为15～16min，更优选为15.5～16min。

在本发明中，所述顶底复吹的顶吹气体优选为氧气。在本发明中，所述顶吹气体的流量优选为20000～21000Nm³/h，进一步优选为20500～21000Nm³/h，更优选为20500～20900Nm³/h；所述顶吹气体的供气强度优选为3～4Nm³/t·min，更优选为3.5～4Nm³/t·min；所述顶吹气体的压力优选为0.8～1.2MPa，进一步优选为0.9～1.1MPa，更优选为1MPa；所述顶吹气体的枪位优选为7～7.5m，更优选为7.2～7.5m。

在本发明中，以顶底复吹的总时间计，所述顶底复吹的的前40％的时间内，顶底复吹的底吹气体优选为氮气；以顶底复吹的总时间计，所述顶底复吹进行到40％时，所述顶底复吹的底吹气体优选切换为氩气。在本发明中，所述底吹气体的流量优选为40～100Nm³/min，更优选为50～60Nm³/min。在本发明中，在所述转炉吹炼初期底吹气体采用氮气，不仅起到搅拌的作用，而且在钢液中起到了晶核的作用，相当于一个个小的“真空室”，在气泡的界面上，溶解氧和碳之间发生化学反应，产生的CO气体很容易被氩气泡吸收，促进了碳氧进一步的反应，从而起到了很好的真空脱碳脱氧效果；通过控制氮氩切换的时机，能够防止吹炼后期钢水的增氮，导致钢的脆性增加，塑性降低，影响深冲性能，一方面保证了钢水质量，另一方面降低了底吹成本。

得到中间产物后，本发明优选将中间产物只进行底吹，得到待出钢水。在本发明中，所述只进行底吹能够促使钢水中的夹杂物聚集上浮，与渣接触被吸收，进一步精炼钢水。

在本发明中，所述底吹的气体优选为氩气。在本发明中，所述底吹的气体的流量优选为80～100Nm³/min，进一步优选为85～95Nm³/min，更优选为88～92Nm³/min。在本发明中，所述底吹的时间优选≥140s，进一步优选为170～190s，更优选170～180s。在本发明中，只进行底吹的这段时间是指转炉吹炼供氧结束至出钢的这段时间，即镇静时间，所述镇静时间在上述范围内能够保证钢液中的成分满足要求，并有利于后续操作，进而有利于出钢。

底吹完成后，本发明优选对所述底吹得到的产物进行成分和温度的检测。在本发明中，所述底吹得到的产物中C的质量含量优选为0.030～0.050％，进一步优选为0.035～0.045％，更优选为0.040％；P的质量含量优选为≤0.040％，进一步优选为≤0.030％，更优选为≤0.020％；S的质量含量优选为≤0.009％，进一步优选为≤0.005％，更优选为≤0.001％。

当底吹得到的产物中的C、P或S的质量含量不满足上述要求时，本发明优选进行补吹。在本发明中，所述补吹的次数优选≤1。本发明对所述补吹的操作没有特殊的限定，能够保证钢水的C、P和S的质量含量满足要求即可。本发明对所述底吹得到的产物中的C、P和S的质量含量的检测方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的钢水成分检测的方法即可。在本发明中，所述底吹得到后的产物中的C、P和S的质量含量的检测方法优选采用直读光谱仪进行测定。本发明对所述直读光谱仪的规格没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的直读光谱仪设备即可。

在本发明中，所述底吹得到的产物中的氧含量优选为400～600ppm，进一步优选为400～550ppm，更优选为400～500ppm。当底吹得到的产物中的氧含量高于上述范围时，本发明优选在抽真空脱碳阶段进行脱氧；当底吹得到的产物中的氧含量低于此范围时，本发明优选在在不满足时，本发明优选在抽真空脱碳阶段吹氧补充氧位。在本发明中，所述脱氧优选为加入铝粒。本发明中对铝粒的加入量以及吹氧量没有特殊的要求，能够满足氧含量要求即可。本发明对所述底吹得到的产物中的氧含量的检测方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的氧含量检测的方法即可。在本发明中，所述底吹得到的产物中氧含量的检测方法优选采用定氧仪进行测定。本发明对所述定氧仪的规格没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的定氧仪设备即可。

在本发明中，所述底吹得到的产物的温度优选≥1690℃，更优选为1690～1700℃。本发明对所述底吹得到的产物的温度的检测方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的温度的检测方法即可。在本发明中，所述底吹得到的产物的温度的检测方法优选采用测温仪进行测定。本发明对所述测温仪的规格没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的测温仪设备即可。

当底吹得到的产物的温度高于上述要求时，本发明优选在抽真空脱碳阶段分批次加入调温废钢，根据温降数据统计，直至满足控制温度要求。本发明对所述调温废钢的加入时机没有特殊要求，只要保证在抽真空脱碳阶段加入即可。本发明对所述调温废钢的成分没有特殊要求，只要保证调温废钢中的C＜0.01％，Si＜0.05％，Mn＜0.25％，P＜0.020％和S＜0.030％即可。本发明对所述调温废钢的加入量没有特殊的要求，能够满足温度要求即可。当底吹得到的产物的温度低于上述要求时，本发明优选在抽真空脱碳5min后进行吹氧、加铝粒和升温处理。本发明对所述吹氧的吹氧量、铝粒的加入量以及升温的度数没有特殊的要求，能够满足温度要求即可。

得到待出钢水后，本发明优选将所述待出钢水进行除渣，得到钢液。在本发明中，所述除渣优选在所述待出钢水的出钢过程中进行；所述出钢优选为将待出钢水从炉中转移至钢包中。本发明对所述除渣的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的除渣的技术方案即可。在本发明中，所述除渣优选为：向所述待出钢水中加入造渣剂进行造渣，然后在所述造渣后的钢水的转移过程中进行挡渣，得到钢液。

在本发明中，所述造渣剂优选为回转窑石灰块、高效萤石颗粒和高铝复合精炼渣。在本发明中，所述高效萤石颗粒和回转窑石灰块优选在待出钢水的转移量为30％～50％时加入；所述高铝复合精炼渣优选在待出钢水的转移量为超过50％至完成转移前加入。本发明对所述回转窑石灰块、高效萤石颗粒和高铝复合精炼渣的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。在本发明中，所述回转窑石灰块是转炉炼钢生产的基本造渣材料，通过向炉内加入石灰造渣，可以脱磷和硫，保护炉衬；所述高效萤石颗粒在转炉炼钢生产的主要作用是充当助熔剂。

本发明中对所述高效萤石颗粒和回转窑石灰块的加入量没有特殊的限定，能够满足钢包顶渣不结块即可。在本发明中，所述高铝复合精炼渣的加入量优选为0.1～0.5kg/t，更优选为0.3～0.4kg/t。

本发明对所述挡渣的操作没有特殊的限定，只要满足不下渣或者少下渣即可。在本发明中，所述挡渣的方式优选为挡渣塞和滑板双档的方式。

在本发明中，所述出钢使用的钢包均优选为低碳钢包或无碳钢包。在本发明中，所述钢包的使用次数均优选大于4次；所述钢包的使用次数的间隔时间优选低于1h。本发明对所述钢包的容量没有特殊的限定，根据实际情况进行选择即可。在本发明中，所述钢包的容量优选为110t。

出钢结束后，本发明优选在出钢得到的产物中加入高铝复合精炼渣，得到钢液。本发明对所述高铝复合精炼渣的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明对所述高铝复合精炼渣的加入量没有特殊的限定，根据钢包顶渣进行调整和控制，如果出钢过程下渣可以适当增加加入量。在本发明中，所述高铝复合精炼渣能够降低钢包顶渣的氧化性。

得到钢液后，本发明将所述钢液进行抽真空脱碳处理的同时加入含磷物质调整钢液中的P含量，得到脱碳钢液。在本发明中，在抽真空脱碳的初期对钢液中的P含量进行粗调有利于后续对元素进行精细化调整。

在本发明中，所述脱碳钢液中的氧含量优选为250～400ppm；所述脱碳钢液中的C的质量含量优选≤0.0020％。在本发明中，所述脱碳钢液中氧含量在上述范围内时能够进一步保证成品钢的质量；所述脱碳钢液中C的质量含量在上述范围时能够得到满足要求的钢。

在本发明中，所述抽真空脱碳处理的真空度优选≤1.5mbar，进一步优选为1.0～1.4mbar，更优选为1.0～1.3mbar；所述抽真空脱碳处理的时间优选为14～16min，更优选为15min。

在本发明中，所述加入含磷物质优选在抽真空脱碳处理开始2～3min时加入。在本发明中，所述含磷物质优选为磷铁。本发明对所述磷铁的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明对所述含磷物质的加入量没有特殊的限定，达到所述超低碳高磷钢中磷含量的要求即可。

P含量调整完成后，本发明优选在抽真空脱碳处理5～7min时对调整P含量后的钢液中O的含量以及钢液的成分进行检测，本发明优选将所述调整P含量后的钢液进行强制脱碳和/或脱氧，得到脱碳钢液。

本发明对所述强制脱碳的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的强制脱碳的操作即可。在本发明中，所述强制脱碳优选为吹氧。本发明中对所述吹氧的氧气流量和时间没有特殊的限定，使调整P含量后的钢液的成分中C的质量含量≤0.0020％即可。本发明对所述调整P含量后的钢液的成分的检测方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的钢水成分检测的方法即可。在本发明中，所述调整P含量后的钢液的成分的检测方法优选采用直读光谱仪进行测定。本发明对所述直读光谱仪的规格没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的直读光谱仪设备即可。

本发明对所述脱氧的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的脱氧的操作即可。在本发明中，所述脱氧的操作优选为加入铝粒。本发明中对铝粒的加入量没有特殊的要求，当调整P含量后的钢液中氧含量满足低于400ppm即可。本发明对所述调整P含量后的钢液中氧含量的检测方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的氧含量检测的方法即可。在本发明中，所述调整P含量后的钢液中氧含量的检测方法优选采用定氧仪进行测定。本发明对所述定氧仪的规格没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的定氧仪设备即可。

得到脱碳钢液后，本发明将所述脱碳钢液依次进行脱氧和合金化，得到净化钢液。在本发明中，对脱碳钢液进行脱氧和合金化实现了对钢液的精细化调整。

在本发明中，所述脱氧优选为向所述脱碳钢液中加入铝粒。在本发明中，所述铝粒具有很强的脱氧效果，能很好地改善钢水流动性能，而且能使氧化物夹杂球化，稳定吸附于渣中，起到净化钢液的目的。本发明对所述铝粒的加入量没有特殊的限定，能够使钢液中氧含量和铝元素含量满足成品钢种要求即可。

在本发明中，所述合金化优选在脱氧开始2.5～3.5min后进行。本发明对所述合金化加入的合金元素没有特殊的要求，按照成本钢的规格进行添加即可。在本发明中，所述合金化的合金元素优选为磷铁、铌铁、硼铁、低碳硅铁、金属锰和钛铁。本发明对所述合金元素的来源没有特殊的要求，采用本领域技术人员熟知的市售产品即可。本发明中对所述合金元素的加入顺序和加入形式没有特殊的限定，只要能够满足钢种的成分要求即可。在本发明中，所述合金元素的加入顺序优选为先加入磷铁、铌铁、硼铁、低碳硅铁和金属锰，再加入钛铁。在本发明中，所述钛铁优选在加入磷铁、铌铁、硼铁、低碳硅铁和金属锰3min及以后加入。

在本发明中，所述净化钢液中的化学组成以及重量百分比优选为：C≤0.0020％，Si 0.05～0.10％，Mn 0.50～0.60％，S≤0.010％，P 0.070～0.085％，Als 0.040～0.050％，Nb 0.017～0.025％，Ti 0.025～0.030％，B 0.0007～0.0015％，N≤0.0030％；进一步优选为C≤0.0010％，Si 0.06～0.08％，Mn 0.55～0.60％，S≤0.005％，P 0.075～0.080％，Als 0.045～0.050％，Nb 0.020～0.025％，Ti0.026～0.029％，B 0.0010～0.0011％，N≤0.0020％；更优选为C≤0.0005％，Si0.07％，Mn 0.55～0.58％，S≤0.001％，P 0.078～0.080％，Als 0.048～0.050％，Nb 0.022～0.025％，Ti 0.027～0.028％，B0.0010％，N≤0.0010％。在本发明中，所述净化钢液的化学组成在上述范围内时能够满足超低碳高磷钢的要求。

在本发明中，所述得到钢液后至合金化完成的过程中优选通入循环气体。在本发明中，所述循环气体优选为氩气或二氧化碳，更优选为氩气。在本发明中，所述循环气体的流量优选为60～80Nm³/h，进一步优选为65～80Nm³/h，更优选为70～75Nm³/h。在本发明中，所述得到钢液后至合金化完成的过程均通入循环气体，能够起到搅拌和去除夹杂的作用。

合金化完成后，本发明优选对所述合金化的产物进行纯脱气处理，得到净化钢液。在本发明中，所述纯脱气处理的操作优选为向所述合金化的产物中通入循环气体。在本发明中，所述循环气体优选为氩气或二氧化碳，更优选为氩气。在本发明中，所述循环气体的流量优选为60～80Nm³/h，进一步优选为65～80Nm³/h，更优选为70～75Nm³/h。在本发明中，所述纯脱气处理的时间优选为6～10min，更优选为7～9min。在本发明中，所述纯脱气处理能够起到搅拌的作用；同时有利于合金化的产物中夹杂物的去除。

在本发明中，所述得到钢液后至得到净化钢液的过程均是在RH精炼装置中进行。本发明对所述RH精炼装置没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的RH精炼装置即可。在本发明中，所述RH精炼装置优选为RH精炼炉。

在本发明中，所述净化钢液优选放置在钢包中。在本发明中，所述钢包均优选为低碳钢包或无碳钢包。在本发明中，所述钢包的使用次数均优选大于4次；所述钢包的使用次数的间隔时间优选低于1h。本发明对所述钢包的容量没有特殊的限定，根据实际情况进行选择即可。在本发明中，所述钢包的容量优选为110t。

得到净化钢液后，本发明将所述净化钢液进行连续浇铸，得到超低碳高磷钢。在本发明中，所述连续浇铸利用了贯通的结晶器在一端连续浇入净化钢液，从另一端连续拔出成型钢材，得到的钢材结晶致密，组织均匀，机械性能较好，且铸件上没有浇铸系统的冒口，在轧制时不用切头去尾，节约了金属，提高了收率；同时简化了工序，免除造型及其它工序，因而减轻了劳动强度，易于实现机械化和自动化，大大提高了生产效率，实现了超低碳高磷钢的顺利浇铸。

在本发明中，所述净化钢液在进行连续浇铸前优选还包括：对所述净化钢液进行静置处理。在本发明中，所述静置处理的时间优选为20～30min，进一步优选为25～30min，更优选为28min。在本发明中，所述静置处理的时间在上述范围内有利于净化钢液中夹杂物的去除。

本发明对所述连续浇铸的操作没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的连续浇铸即可。本发明对所述连续浇铸的连铸机的型号没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的连铸机即可。在本发明中，所述连铸机优选为板坯连铸机。在本发明中，所述连铸机的浸入式水口插入深度优选为140±5mm；所述连铸机的结晶器液位波动量优选≤5mm。在本发明中，所述浸入式水口的插入深度在上述范围内能够防止中间罐注流的二次氧化和钢水飞溅，避免发生浸入式水口的结瘤现象，影响连续浇铸的顺利进行。

在本发明中，所述连续浇铸过程中优选采用中间包暂时储存钢液。在本发明中，所述连续浇铸时采用中间包暂时储存钢液能够避免直接用钢包浇铸，钢液流量难以控制，进而导致浇铸事故的发生。在本发明中，所述中间包优选采用无碳中间包。本发明对所述中间包的容量没有特殊的限定，根据实际情况进行选择即可。在本发明中，所述中间包的容量优选为35t。在本发明中，所述中间包优选加入覆盖剂；所述覆盖剂优选为无碳低硅覆盖剂。在本发明中，所述覆盖剂能够防止钢液二次氧化、绝热保温和吸收上浮至钢液表面的非金属夹杂物。

在本发明中，所述连续浇铸的开机上台温度优选为1600～1610℃；所述连续浇铸的开浇的中间包温度优选为1554～1574℃，更优选为1560～1570℃；所述连续浇铸的炉次中间包温度优选为1554～1564℃，更优选为1550～1560℃。

本发明对连续浇铸的拉速没有特殊的限定，根据钢种断面进行合理控制即可。在本发明中，所述连续浇铸的上水口、塞棒和滑板间优选采用氩气保护的形式进行保护浇铸。在本发明中，所述上水口、塞棒和滑板间采用氩气保护的形式进行浇铸一方面可以防止钢液与空气接触，发生增氮和二次氧化的风险，其次氩气对钢液不会造成污染且成本比较低。在本发明中，所述氩气的流量均优选为2±0.5NL/min。

本发明提供的制备方法首先通过对铁水进行脱硫处理来提供给转炉温度和成分满足要求的铁水，其次在抽真空脱碳的初期对钢液当中的P含量进行粗调，再加入其他合金进行脱氧和合金化，对钢液当中的合金元素进行精细化调整，最后在连铸浇铸过程进行连续浇铸，实现超低碳高磷钢的洁净化冶炼，进而实现了钢液的顺利浇铸。

下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1～10

超低碳高磷钢的钢种成分要求如表1所示。

表1超低碳高磷钢成分要求/wt％

1、实施例1～10分别对应炉号1～10铁水的处理

2、将10个炉次的铁水分别进行脱硫处理，脱硫处理参数如表2所示。

表2脱硫处理工艺参数

炉号	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
											高炉铁水/t	85.28	81.6	84.78	82.8	84.48	88.78	83.32	87.04	85.56	89.98
铁水温度/℃	1320	1356	1365	1376	1383	1359	1400	1383	1404	1398

3、将得到的预处理的铁水进行顶底复吹，顶底复吹的工艺参数如表3所示。

表3顶底复吹的工艺参数

4、将得到的中间产物只进行底吹，底吹工艺参数如表4所示。

表4底吹的工艺参数

5、将得到的待出钢水进行造渣，造渣工艺参数如表5所示，其中高效萤石颗粒和回转窑石灰块在待出钢水的转移量为35％时加入；高铝复合精炼渣在待出钢水的转移量50％时加入。

表5造渣工艺参数

6、将得到的钢液进行抽真空脱碳处理的同时加入磷铁，工艺参数如表6所示。

表6抽真空脱碳处理以及加入磷铁含量

7、将得到的脱碳钢液依次进行脱氧和合金化，脱氧和合金化的工艺参数如表7所示，精炼完成后钢液的成分如表8所示，其中在脱氧3min时加入磷铁、铌铁、硼铁、低碳硅铁和锰，钛铁在脱氧6min后加入，也即钛铁在加入磷铁、铌铁、硼铁、低碳硅铁和金属锰3min后加入。

表7脱氧和合金化的工艺参数

表8钢液正样成分/wt％

炉号	C	Mn	S	P	Si	Als	N	Nb	Ti	B
											1	0.0015	0.547	0.007	0.077	0.081	0.0415	0.0027	0.02	0.029	0.001
2	0.0012	0.532	0.009	0.078	0.078	0.0455	0.0028	0.019	0.029	0.001
											3	0.0017	0.564	0.007	0.07	0.085	0.0473	0.0026	0.019	0.03	0.0009
4	0.0017	0.549	0.007	0.079	0.084	0.045	0.0022	0.02	0.029	0.001
											5	0.0017	0.562	0.006	0.07	0.079	0.0482	0.0021	0.019	0.03	0.001
6	0.0016	0.588	0.007	0.077	0.085	0.0419	0.0026	0.02	0.028	0.0011
											7	0.0016	0.545	0.006	0.07	0.077	0.0475	0.0022	0.018	0.029	0.0009
8	0.0018	0.57	0.006	0.07	0.081	0.0458	0.0012	0.02	0.027	0.0008
											9	0.0012	0.532	0.008	0.078	0.078	0.0455	0.0028	0.019	0.029	0.001
10	0.0017	0.564	0.007	0.07	0.085	0.0473	0.0026	0.019	0.03	0.0009

8、将得到的净化钢液连续浇铸，连续浇铸工艺参数如表9和10所示。

表9连续浇铸工艺参数

表10连续浇铸工艺参数

从表2-10中可以看出，通过本发明提供的制备方法得到的超低碳高磷钢成分能够满足钢种的成分要求，并且各个工序工艺参数能够稳定控制。

实施例11

对实施例1～10制备的超低碳高磷钢进行全氧含量的测定，结果如表11所示。

全氧含量的测试方法为本领域技术人员公知的测定方法，即当钢包浇铸至50t时，在连铸中间包取氧氮，利用氧氮分析仪分析样品的全氧含量。

表11超低碳高磷钢的全氧含量

实施例	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
											全氧含量/ppm	13	14	16	14	17	14	16	17	15	14

从表11中可以看出，本发明制备的超低碳高磷钢的全氧含量均控制在18ppm以内。

实施例12

对实施例2、4、6和8制备的超低碳高磷钢进行夹杂物分析如图1～图4所示，图1为实施例2制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图，图2为实施例4制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图，图3为实施例6制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图，图4为实施例8制备的超低碳高磷钢的扫描电镜图。

从图1中可以看出，制备的超低碳高磷钢中有存在3μm的夹杂物，属于D类球状氧物化类夹杂，评级为细系0.5级，从图2～4中均未发现明显的夹杂物，夹杂物零级比例达到95％以上，说明本申请制备的超低碳高磷钢质量能够满足需求，钢液的可浇性良好，性能稳定，各个工序关键工艺参数稳定可控。

从以上实施例可以看出，本发明提供的制备方法能够实现钢液的顺利浇铸，且制备得到的成品质量能够满足要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种超低碳高磷钢的制备方法，包括以下步骤：

(1)将铁水进行脱硫处理，得到预处理的铁水；

(2)将所述步骤(1)得到的预处理的铁水进行转炉吹炼，得到钢液；

(3)将所述步骤(2)得到的钢液进行抽真空脱碳处理的同时加入含磷物质调整钢液中的P含量，得到脱碳钢液；

(4)将所述步骤(3)得到的脱碳钢液依次进行脱氧和合金化，得到净化钢液；

(5)将所述步骤(4)得到的净化钢液进行连续浇铸，得到超低碳高磷钢。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的预处理的铁水中S的质量含量≤0.003％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的转炉吹炼包括：先将预处理的铁水进行顶底复吹，得到中间产物；将所述中间产物只进行底吹，得到待出钢水；将待出钢水进行除渣，得到钢液。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述顶底复吹的时间为15～16min。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述底吹的时间≥140s。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中抽真空脱碳处理的真空度≤1.5mba。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中抽真空脱碳处理的时间为14～16min。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的脱碳钢液中氧含量为250～400ppm。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中的连续浇铸前还包括：对所述步骤(4)得到的净化钢液进行静置处理。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述静置处理的时间为20～30min。

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