專利名稱：一種超低碳、低硅和低氧鋼及其冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超低碳鋼及其冶煉方法，尤其涉及ー種超低碳、低硅和低氧鋼及其冶煉方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在用戶對鋼材質(zhì)量要求越來要高，冷軋產(chǎn)品要求超低碳以保證有良好的深沖性能，低硅以保證有良好的焊接性能，低氧以保證有較高的潔凈度和良好的表面質(zhì)量。傳統(tǒng)的超低碳、低硅鋼冶煉主要采用低S鐵水一轉(zhuǎn)爐煉鋼一RH精煉エ藝。由于鋼 水中加Al，容易導(dǎo)致鋼水中Al還原渣中的SiO2從而使產(chǎn)物Si進(jìn)入鋼水中，造成鋼水Si含量超標(biāo)，同時(shí)造成鋁損較大等問題。同時(shí)鋼中的氧控制也有難度，導(dǎo)致鋼水夾雜物過多，冷軋產(chǎn)品表面質(zhì)量下降。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供ー種超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，所述冶煉方法通過控制轉(zhuǎn)爐煉鋼、出鋼和精煉過程中的技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對硅的控制，同時(shí)控制鋼中夾雜物，降低鋼中氧含量并降低鋁耗，從而穩(wěn)定生產(chǎn)出C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 0. 0030%,Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 0. 01%且T. 0含量< 0. 0030%的鑄坯。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下ー種超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法包括以下步驟步驟I :對鐵水進(jìn)行預(yù)處理脫硫，所述預(yù)處理后的鐵水中S的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)く 0. 005%，扒渣率彡90% ；步驟2 :將脫硫后的鐵水放入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉后出鋼，根據(jù)鐵水中Si的含量加石灰，所述石灰的加入量為30 60kg/噸鋼；步驟3 :出鋼后在渣面加緩釋脫氧劑0. 3 0. 6kg/噸鋼，控制RH進(jìn)站渣的TFe含量彡8%以及渣中CaOAl2O3 = I. 2 I. 8 ;步驟4 :在RH精煉裝置中進(jìn)行深脫碳精煉，精煉時(shí)要求真空度< IOOPa的時(shí)間^ 12min ；步驟5 :深脫碳結(jié)束后加入鋁粒調(diào)鋁，鋁粒加入量為I 3kg/噸鋼，調(diào)鋁后，控制RH純循環(huán)時(shí)間> 8min以及RH精煉結(jié)束后，控制鎮(zhèn)靜時(shí)間> 20min，其中鋁粒的加入量既能把深脫碳結(jié)束鋼水中T. 0脫干凈，還能滿足鋼種合金鋁的要求。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)ー步，所述步驟2中出鋼時(shí)采用擋渣操作，控制渣層厚度< 70mm，當(dāng)擋渣操作失敗時(shí)，采取留鋼操作。進(jìn)一步，所述步驟2中出鋼1/5如加入小粒白灰和螢石，所述小粒白灰的加入量為2 5kg/噸鋼，所述螢石的加入量為0. 3 0. 6kg/噸鋼。進(jìn)ー步，所述步驟2中出鋼后C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 04%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)(0. 005%, T. O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0. 04 0. 08%。進(jìn)ー步，所述步驟2中出鋼后爐渣的堿度在3. 0 4. O。進(jìn)ー步，所述步驟3中緩釋脫氧劑為高鈣鋁渣球。進(jìn)ー步，所述步驟4中的RH深脫碳結(jié)束后鋼水中C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 0020%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 005%,T.O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 0020%。本發(fā)明還提供一種解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下ー種超低碳、低硅和低氧鋼通過上述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法冶煉，其中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 0. 0030%,Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡0.01%且！\0含量< 0. 0030%。
本發(fā)明的有益效果通過本發(fā)明公開的方法，可以在保證鋼水低碳、低硅條件下，鋼水具有較低的氧含量，可以生產(chǎn)出C < 0. 0030%,S i^O. 01%,T. 0^ 0. 0030%的產(chǎn)品。
具體實(shí)施例方式以下對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明為保證成功冶煉超低碳、低硅、低氧鋼，首先要求鐵水經(jīng)過脫硫預(yù)處理，控制處理后鐵水S的質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 0. 0050% ;再控制轉(zhuǎn)爐出鋼C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)< 0. 04%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 005%,T. O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0. 04 0. 08%;出鋼渣層厚度彡70mm，造堿度為3. O 4. O的高堿度爐渣，出鋼過程嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐下渣量，加入小粒白灰和螢石進(jìn)行渣改質(zhì)，出鋼加入高鈣鋁渣球脫除渣中氧；RH采用深脫碳處理模式，根據(jù)脫碳終點(diǎn)氧和合金要求加入招粒I 3kg/噸鋼,所有合金調(diào)完后，控制RH純循環(huán)時(shí)間> 8min ;精煉結(jié)束控制鎮(zhèn)靜時(shí)間> 20min。具體步驟及關(guān)鍵控制點(diǎn)如下I鐵水預(yù)處理控制處理后鐵水S的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 005%，扒渣率彡90% ；2轉(zhuǎn)爐煉鋼轉(zhuǎn)爐造渣根據(jù)鐵水Si含量，石灰加入量為30 60kg/噸鋼，由于精煉渣中SiO2的主要來源是轉(zhuǎn)爐渣，因此，要嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐下渣量，減少精煉過程增Si的來源，出鋼過程中加入小粒白灰和螢石進(jìn)行渣改質(zhì)；具體步驟及關(guān)鍵控制點(diǎn)如下I)低碳出鋼，出鋼時(shí)C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 04%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 005%, T. O
的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0. 04 0. 08 %。。2)出鋼采用擋渣操作，控制渣層厚度< 70mm，當(dāng)擋渣操作失敗時(shí)，采取留鋼操作。3)出鋼過程加入小粒白灰和螢石出鋼1/5前加入小粒白灰和螢石，小粒白灰的加入量為2 5kg/噸鋼，螢石的加入量為0. 3 0. 6kg/噸鋼，出鋼后C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 04%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 005%，T. O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0. 04 0. 08%，出鋼后爐渣的堿度在3. O 4. O。4)出完鋼在渣面加緩釋脫氧劑0. 3 0. 6kg/噸鋼。經(jīng)過前面各エ序的處理，保證精煉渣堿度高，在降低渣中SiO2活度的同時(shí)，為RH處理結(jié)束渣中CaOAl2O3為I. 2 I. 8做好準(zhǔn)備，同時(shí)保證頂渣的TFe含量彡8%，從而減輕了精煉的壓力。3 RH 精煉
RH采取深脫碳處理模式，要求快速達(dá)到深真空，具體操作如下I)控制真空度< IOOPa的時(shí)間彡12min，保證快速脫碳效果?？刂芌H深脫碳結(jié)束鋼水C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)< 0. 0020%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)< 0. 005%, T.0的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)く 0. 0020%。2)深脫碳結(jié)束后，加鋁粒調(diào)鋁，鋁粒加入量為I 3kg/噸鋼，使鋁粒加入量既能把深脫碳結(jié)束鋼水中T. 0脫干凈，還能滿足鋼種合金鋁要求。3)所有合金調(diào)完后，RH純循環(huán)時(shí)間彡8min。RH精煉結(jié)束后，控制鎮(zhèn)靜時(shí)間彡20min。以下實(shí)施例采用300噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐和RH精煉爐進(jìn)行冶煉。 實(shí)施例II)鐵水脫硫預(yù)處理，終點(diǎn)S含量0. 0050 %，扒渣率為92 % ；2)鐵水中S i質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 21%，轉(zhuǎn)爐加入石灰9t ;3)出鋼C含量0.040%，Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0. 003 %，T.0的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0. 0598% ；4)出鋼時(shí)渣厚70mm;5)出鋼前1/5時(shí)加入小粒白灰620kg，螢石IOOkg ；6)出鋼后取樣分析鋼中Si為0. 0040%，轉(zhuǎn)爐爐渣的堿度3. 2 ；7)出完鋼加入高鈣鋁渣球IOOkg ；8)精煉進(jìn)站渣中TFe為2. 2%，渣中Ca0/Al203為I. 4 ;9)RH采用深脫碳處理模式，終點(diǎn)C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0. 0018%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0. 0035%，T. 0的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0. 00016% ；10) RH加入鋁粒420kg，滿足合金要求；11)調(diào)完合金后，RH純循環(huán)8min ；12) RH精煉結(jié)束后，鎮(zhèn)靜30min ；經(jīng)過實(shí)施例I冶煉的最終產(chǎn)品中的C含量0. 0020%, Si含量0. 0060%, T. 0含量0. 0018%。實(shí)施例2I)鐵水脫硫預(yù)處理，終點(diǎn)S含量0. 0030 %，扒渣率為92 % ；2)鐵水Si中質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 52%，轉(zhuǎn)爐加入石灰15t。3)出鋼C含量0.035%，Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)0. 0035%，T.0的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0. 0680% ；4)出鋼時(shí)渣厚70mm;5)出鋼前1/5時(shí)加入小粒白灰800kg,螢石150kg ；6)出鋼后取樣分析鋼中Si為0. 0050%，轉(zhuǎn)爐爐渣堿度3. 8 ；7)出完鋼加入高鈣鋁渣球150kg ；8)精煉進(jìn)站渣中TFe為2. 5%，渣中Ca0/Al203為I. 7 ;9)RH采用深脫碳處理模式，終點(diǎn)C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0. 0014%, Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0. 0055%, T. 0的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)是0. 0009% ；10) RH加入鋁粒560kg，滿足合金要求；
11)調(diào)完合金后，RH純循環(huán)IOmin ；12) RH精煉結(jié)束后，鎮(zhèn)靜25min ；經(jīng)過實(shí)施例2冶煉的最終產(chǎn)品中的C含量O. 0018%, Si含量O. 0085%，T. O含量
O.0016%。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，其特征在于，所述冶煉方法包括以下步驟 步驟I :對鐵水進(jìn)行預(yù)處理脫硫，所述預(yù)處理后的鐵水中S的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)< 0. 005%,扒渣率彡90% ； 步驟2 :將脫硫后的鐵水放入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉后出鋼，根據(jù)鐵水中Si的含量加石灰，所述石灰的加入量為30 60kg/噸鋼； 步驟3 :出鋼后在渣面加緩釋脫氧劑0. 3 0. 6kg/噸鋼，控制RH進(jìn)站渣的TFe含量(8% 以及渣中 CaOAl2O3=L 2 I. 8 ; 步驟4 :在RH精煉裝置中進(jìn)行深脫碳精煉，精煉時(shí)要求真空度< 10 0 P a的時(shí)間 ^ 12min ； 步驟5 :深脫碳結(jié)束后加入招粒調(diào)招，招粒加入量為I 3kg/噸鋼，調(diào)招后，控制RH純循環(huán)時(shí)間彡8min以及RH精煉結(jié)束后，控制鎮(zhèn)靜時(shí)間彡20min。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，其特征在于，所述步驟2中出鋼時(shí)采用擋渣操作，控制渣層厚度< 70mm，當(dāng)擋渣操作失敗時(shí)，采取留鋼操作。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，其特征在于，所述步驟2中出鋼1/5前加入小粒白灰和螢石，所述小粒白灰的加入量為2 5kg/噸鋼,所述螢石的加入量為0. 3 0. 6kg/噸鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，其特征在于，所述步驟2中出鋼后C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 04%,Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 005%,T. 0的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0.04 0. 08%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，其特征在于，所述步驟2中出鋼后爐渣的堿度在3. 0 4. O。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，其特征在于，所述步驟3中緩釋脫氧劑為高鈣鋁渣球。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法，其特征在于，所述步驟4中的RH深脫碳結(jié)束后鋼水中C的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 0020%，Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)彡0. 005%,T.O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)< 0. 0020%。
8.一種超低碳、低硅和低氧鋼，其特征在于，所述超低碳、低硅和低氧鋼通過如權(quán)利要求I至7任一所述的超低碳、低硅和低氧鋼的冶煉方法冶煉，其中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡0. 0030%, Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)彡0.01%且！\0含量彡0. 0030%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超低碳、低硅和低氧鋼及其冶煉方法。所述冶煉方法包括的步驟為首先經(jīng)過鐵水脫硫預(yù)處理，控制鐵水中S元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)≤0.0050％；再通過控制轉(zhuǎn)爐出鋼C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤0.04％，Si的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)≤0.005％，T.O的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)范圍在0.04～0.08％，出鋼時(shí)造堿度為3.0～4.0的高堿度爐渣，同時(shí)控制轉(zhuǎn)爐出鋼下渣量≤70mm；RH采取深脫碳處理模式，控制真空度＜100Pa的時(shí)間≥12min，控制合金調(diào)完后RH純循環(huán)時(shí)間≥8min；控制RH精煉結(jié)束后鎮(zhèn)靜時(shí)間≥20min。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，能生產(chǎn)出C≤0.0030％，Si≤0.01％，T.O≤0.0030％的鑄坯。
文檔編號C21C1/02GK102851435SQ20121033643
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月12日
發(fā)明者高攀, 崔陽, 朱國森, 李永林, 曾智, 龐在剛, 李一丁, 王志鵬, 曾立, 朱立新, 田志紅, 單慶林, 趙長亮, 艾矯健, 王莉 申請人:首鋼總公司