CN100343397C - 小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法,其特征在于:转炉采用双渣操作,终点碳按0.08~0.18%控制,出钢温度1640~1680℃,挡渣出钢;用Al-Mn-Fe终脱氧,加入量3.0~5.0kg/t钢;每炉加200~400kg合成渣;控制到站氧活度≤10ppm;冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02-0.035%、精炼离站0.030-0.050%、精炼离位0.002-0.010%和精炼到站0.025-0.038%的加铝模型实施分层次控制;喂Al丝后按Ca/Al约0.1调整喂入Ca-Si线。本发明可稳定控制钢中Als 0.02-0.05%,改写了国内小方坯铸机不能连铸Als超过0.006%的低碳铝镇静钢的历史。试制ML15Al质量优良,已形成批量生产,发到用户使用,反映良好。
Description
所属领域
本发明涉及一种小方坯连铸ML12-20Al钢的生产方法,特别适用于小方坯连铸低碳低硅铝镇静钢的生产。
背景技术
国内生产ML12-20Al钢传统工艺为:转炉或电炉冶炼→浇注模铸钢锭或大方坯铸机浇注钢坯→初轧开坯→线材或棒材轧机轧材。采用该方法生产的ML12-20Al钢,工序多,劳动强度大,成材率低,生产成本高。随着冶金工业的技术进步,传统的模铸生产工艺逐步被连铸工艺取代,并逐步降低生产成本,因此研究采用连铸工艺生产ML12-20Al低碳低硅铝镇静钢成为重要课题。
传统采用小方坯连铸工艺生产的钢种要求钢中Al≤0.006%。ML12-20Al成份C≯0.25%,Si≯0.10%,Al≥0.020%,属低碳低硅铝镇静钢。小方坯连铸生产的难点是严格控制钢水氧化性,保证脱氧产生的Al2O3夹杂充分上浮,在钢水纯净度较高的情况下,调整钢中Al≥0.020%,并保证连铸不出现水口结瘤停浇发生,得到表面质量良好的连铸坯。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种采用小方坯连铸工艺稳定地生产ML12-20Al钢的方法。在保证工艺顺行、铸坯质量及良好冷镦性能的前提下,部分代替模铸生产工艺,从而降低生产成本,生产性价比合理的产品。
本发明涉及一种小方坯连铸低碳低硅铝镇静钢的生产方法,包括铁水脱硫扒渣→转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→全保护浇铸,其特征在于:转炉采用双渣操作,终点碳按0.08~0.18%控制,出钢温度1640~1680℃,挡渣出钢;用Al-Mn-Fe终脱氧,加入量3.0~5.0kg/t钢;每炉加200~400kg合成渣,合成渣成份为:CaO,65-85%;CaF2,15-35%;控制到站氧活度≤10ppm;冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02-0.035%、精炼离站0.030-0.050%、精炼离位0.002-0.010%和精炼到站0.025-0.038%的加铝模型实施分层次控制;喂Al丝后按Ca/Al约0.1调整喂入Ca-Si线。
根据转炉终点成分计算转炉脱氧合金加入量,并在出钢过程中加入合成渣,出钢后在钢包内渣面上加铝篦子,精炼到站渣中FeO+MnO<4%。
精炼结束喂Ca-si线400m/炉,保证钢中Ca/Al约0.1。
连铸中包设置挡渣墙;控制中包钢液面深度≥670mm;严格控制大包长水口在中包液面的***深度大于200mm,中包浸入水口***结晶器液面以下120mm。
本发明可稳定控制钢中Als 0.02-0.05%,改写了国内小方坯铸机不能连铸Als超过0.006%的低碳铝镇静钢的历史。试制ML15Al质量优良,已形成批量生产,发到用户使用,反映良好。
该发明的工艺路线:
铁水脱硫扒渣→80t转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼,包括提温、合金微调、脱硫→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→130mm2方坯铸机,包括碱性中间包、过滤挡墙、全保护浇铸、电磁搅拌→铸坯表面质量检查。
该发明的主要工艺措施:
—转炉采用双渣操作,终点碳按0.08~0.18%控制,出钢温度1640~1680℃,挡渣出钢。
—用Al-Mn-Fe终脱氧,加入量3.0~5.0kg/t钢。后吹或终点碳低补加铁芯铝,含铝50%。Mn收得率按80%考虑,不足锰用中碳Mn-Fe补齐。
—每炉加200~400kg合成渣,出完钢后向钢包内渣面上加铝蓖子。
—控制到站氧活度≤10ppm。根据到站渣厚和转炉终点控制情况调整造白渣用铝量。
—冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02-0.035%、精炼离站0.030-0.050%、精炼离位0.002-0.010%和精炼到站0.025-0.038%的加铝模型实施分层次控制,并将重点放在精炼到站和精炼离位。
—喂Al丝后按Ca/Al约0.1调整喂入Ca-Si线,进行夹杂物变形处理,软吹时间按12-18min控制,确保软吹效果,使钢中夹杂充分上浮。并保证连铸不出现水口结瘤停浇发生,得到表面质量良好的连铸坯。
—采用全保护浇铸,中包设置挡渣墙,结晶器使用Al2O3≤4%的低碳保护渣。
—小方坯连铸,结晶器采用电磁搅拌。
—加强铸坯检查,保证轧机轧槽、导卫等状态良好,确保轧材表面质量。
—线材厂严格控制钢坯加热温度,加热温度1050~1100℃,开轧温度1000~1050℃,吐丝温度900~950℃,风冷段风机全部关闭,在相变温度区保持较缓慢的冷却速度,确保线材性能。
1.成品成分和性能控制
表1 ML15Al钢化学成分控制 %
钢号 | C | Si | Mn | P | S | Al | Fe |
ML15Al | 0.13~0.18 | ≤0.10 | 0.30~0.60 | ≤0.035 | ≤0.035 | ≥0.020 | 余量 |
表2 ML15Al性能控制
钢号 | σb(Mpa) | Ψ(%) | 1/2 |
ML15Al | ≤520 | ≥50 | 合格 |
具体实施方式
本发明可在钢铁联合企业实施,下面是首钢第三炼钢厂—第三线材厂,采用本发明生产ML15Al钢的实例。
工艺路线为:铁水脱硫扒渣→三炼钢80t转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→130mm2方坯铸机→铸坯表面质量检查→高速线材轧机轧制∮6.5~14mm盘条(或型材轧机轧制∮16~25mm棒材)→轧后缓冷→成品包装。
转炉主要工艺参数如下表。
炉次 | 转炉终点温度(℃) | 转炉终点C,(%) | Al-Mn-Fe加入量(kg/t) | 中碳Mn-Fe加入量(kg/t) | 铁芯Al加入量(kg/t) |
3F3330 | 1680 | 0.08 | 4.5 | 2.5 | - |
3E3476 | 1668 | 0.12 | 4.5 | 2.5 | - |
3E3475 | 1675 | 0.09 | 4.5 | 2.5 | - |
2D10406 | 1680 | 0.06 | 5.0 | 2.5 | 0.5 |
2E10340 | 1680 | 0.08 | 5.0 | 2.5 | - |
精炼主要工艺数据如下表。
炉次 | 精炼到站ao(ppm) | 精炼到站Al(%) | 精炼离位Al(%) | 精炼离站Al(%) | 中包Al(%) | 喂Al线量(m) |
3F3330 | 3.6 | 0.025 | 0.008 | 0.042 | 0.039 | 240 |
3E3476 | 6.1 | 0.024 | 0.007 | 0.039 | 0.037 | 260 |
3E3475 | 3.7 | 0.029 | 0.004 | 0.033 | 0.029 | 200 |
2D10406 | 8.5 | 0.037 | 0.005 | 0.030 | 0.028 | 300 |
2E10340 | 4.5 | 0.031 | 0.002 | 0.034 | 0.029 | 280 |
连铸及轧制工艺参数见下表。
炉次 | 铸速(m/min) | 保护渣 | 电磁搅拌 | 中间包温度(℃) | 铸坯情况 | 吐丝温度(℃) | |
电流 | 频率 | ||||||
3F3330 | 2.4 | XLD-10 | 220 | 8Hz | 1556 | 良好 | 920 |
3E3476 | 2.5 | XLD-10 | 220 | 8Hz | 1560 | 良好 | 930 |
3E3475 | 2.4 | XLD-10 | 220 | 8Hz | 1558 | 良好 | 920 |
2D10406 | 2.5 | XLD-10 | 220 | 8Hz | 1561 | 良好 | 920 |
2E10340 | 2.5 | XLD-10 | 220 | 8Hz | 1566 | 良好 | 940 |
成品成分及轧材性能见下表。
炉次 | 成品成分(%) | 轧材性能 | ||||||
C | Si | Mn | P | S | Al | σb(Mpa) | Ψ(%) | |
3F3330 | 0.14 | 0.04 | 0.42 | 0.019 | 0.012 | 0.038 | 420 | 69 |
3E3476 | 0.13 | 0.07 | 0.47 | 0.011 | 0.005 | 0.037 | 435 | 69 |
3E3475 | 0.13 | 0.06 | 0.45 | 0.013 | 0.011 | 0.029 | 430 | 68 |
2D10406 | 0.14 | 0.05 | 0.44 | 0.010 | 0.014 | 0.021 | 435 | 71 |
2E10340 | 0.14 | 0.07 | 0.46 | 0.009 | 0.012 | 0.029 | 440 | 66 |
Claims (4)
1、一种小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法,包括铁水脱硫扒渣→转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→全保护浇铸,其特征在于:转炉采用双渣操作,终点碳按0.08~0.18%控制,出钢温度1640~1680℃,挡渣出钢;用Al-Mn-Fe终脱氧,加入量3.0~5.0kg/t钢;每炉加200~400kg合成渣,合成渣成份为:CaO,65-85%;CaF2,15-35%;控制到站氧活度≤10ppm;冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02-0.035%、精炼离站0.030-0.050%、精炼离位0.002-0.010%和精炼到站0.025-0.038%的加铝模型实施分层次控制;喂Al丝后按Ca/Al约0.1调整喂入Ca-Si线。
2、如权利要求1所述的小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法,其特征在于:根据转炉终点成分计算转炉脱氧合金加入量,并在出钢过程中加入合成渣,出钢后在钢包内渣面上加铝篦子,精炼到站渣中FeO+MnO<4%。
3、如权利要求1所述的小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法,其特征在于:精炼结束喂Ca-Si线400m/炉,保证钢中Ca/Al约0.1。
4、如权利要求1所述的小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法,其特征在于:连铸中包设置挡渣墙;控制中包钢液面深度≥670mm;严格控制大包长水口在中包液面的***深度大于200mm,中包浸入水口***结晶器液面以下120mm。
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