CN104060045A - 一种钒钛铁水冶炼低氧低碳if钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法，该方法包括以下步骤：1）将含钒钛铁水兑入1号转炉内，进行提钒冶炼；2）将提钒后得到的半钢进行脱硫处理；3）将脱硫后得到的半钢进行吹氧造渣，然后进行挡渣出钢，得到第一钢水；4）将所述第一钢水进行LF炉精炼，得到第二钢水；5）使所述第二钢水进入RH处理工位，真空条件下进行脱碳脱氧处理；6）向经过脱氧处理后得到的钢水中加入第二含铝调渣剂，得到第三钢水，然后将所述第三钢水进行连铸。该方法在有效提取钒资源的同时，结合应用调渣剂能够生产低氧低碳的IF钢。

Description

一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法

技术领域

本发明涉及一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法。

背景技术

IF钢广泛应用于汽车面板，为了满足IF钢的性能需求，要求其碳成分足够低，特别要求T[O]（氧含量）≤0.0020%且钢质纯净，在实际冶炼过程中有较大的难度。

CN101760583A公开了一种控制超低碳IF钢中夹杂物的方法，该方法主要通过1）确定转炉终点C、T和a[O]（钢水氧活度）的控制范围步骤；2）钢包顶渣改质处理步骤；3）降低RH终点钢水T[O]的步骤；4）连铸中包采用双层覆盖剂进行保护浇注的步骤和5）采用塞棒吹氩工艺的步骤以控制IF钢中杂质的含量。该发明虽然提供了超低碳IF钢的生产工艺，但是并不能达到控制生产的IF钢中碳氧含量低的目的。

CN102108430A公开了一种超低碳钢钢渣改质剂及其加入方法，该发明通过向超低碳钢生产工艺过程中加入钢渣改质剂以达到减轻IF钢浇注时的紊流程度、降低IF钢钢渣的氧化性、减少钢水在浇注过程中所产生的二次氧化、避免水口堵塞、提高钢水的可浇注性和确保钢水的质量的目的。但是，该发明通过添加钢渣改质剂达到上述目的时并不能带来额外的效果，因此，不能达到为满足IF钢的性能需求所要求的碳、氧含量，从而不能用于生产低氧低碳IF钢。

发明内容

本发明的目的是提供一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法，该方法通过使用含钒铁水作为原料，在有效提取钒资源的同时，结合应用调渣剂并 控制IF钢生产工艺过程中钢包渣的氧化性，以生产低氧低碳的IF钢。

为了实现上述目的，本发明提供了一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法，该方法包括以下步骤：

1）将含钒钛铁水兑入1号转炉内，在供氧条件下，向转炉内依次加入含铁氧化物和镁砂进行提钒冶炼；

2）将提钒后得到的半钢进行脱硫处理；

3）将脱硫后得到的半钢兑入2号转炉内，向转炉内加入造渣材料进行吹氧造渣，然后进行挡渣出钢，并向挡渣出钢后所得钢水的渣面上加入第一含铝调渣剂，得到第一钢水；

4）将所述第一钢水进行LF炉精炼，得到第二钢水；

5）使所述第二钢水进入RH处理工位，开始抽真空并控制提升气体流量，然后在真空条件下依次进行脱碳和脱氧处理；

6）向经过脱氧处理后得到的钢水中加入第二含铝调渣剂，得到第三钢水，然后将所述第三钢水进行连铸。

在本发明提供的钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法中，通过采用含钒铁水作为原料，能够在有效提取钒资源的同时，结合应用调渣剂并控制IF钢生产工艺过程中钢包渣的氧化性，有益于生产低氧低碳的IF钢。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1是本发明提供的钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法的工艺流程图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。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发明，并不用于限制本发明。

本发明所述的a[O]为钢水中游离氧的浓度；所述T[O]为钢水中全氧的 浓度，它包括游离氧和氧化物中所含有的氧；所述控制提升气体流量中的“气体”为“氩气”；所述“真空度”为绝对压力；所述“铁水”为含铁金属熔液在1号转炉出钢前的名称；所述“半钢”为金属熔液在1号转炉出钢后到2号转炉出钢前的名称；所述“钢水”为金属熔液在2号转炉出钢后的名称。

本发明所述的一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法可以通过如图1所示的工艺流程图进行操作，即在1#转炉内进行提钒冶炼，然后出转炉并采用喷吹或者KR法进行脱硫，然后进入2#转炉进行脱磷和第一步脱碳，然后挡渣出钢，并在挡渣出钢过程中加入钢包渣改性剂（即为本发明所述的含铝调渣剂），再转入LF炉内加热升温进行精炼，然后转入RH真空处理并进行第二步脱碳及脱氧后出钢，并再次在出钢过程中加入钢包渣改性剂，并进行连铸以生产连铸坯。

本发明提供了一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法，该方法包括以下步骤：

1）将含钒钛铁水兑入1号转炉内，在供氧条件下，向转炉内依次加入含铁氧化物和镁砂进行提钒冶炼；

2）将提钒后得到的半钢进行脱硫处理；

3）将脱硫后得到的半钢兑入2号转炉内，向转炉内加入造渣材料进行吹氧造渣，然后进行挡渣出钢，并向挡渣出钢后所得钢水的渣面上加入第一含铝调渣剂，得到第一钢水；

4）将所述第一钢水进行LF炉精炼，得到第二钢水；

5）使所述第二钢水进入RH处理工位，开始抽真空并控制提升气体流量，然后在真空条件下依次进行脱碳和脱氧处理；

6）向经过脱氧处理后得到的钢水中加入第二含铝调渣剂，得到第三钢水，然后将所述第三钢水进行连铸。

本发明所述的转炉内供氧条件包括采用设置氧枪来实现，且氧枪枪位为1.5-2.5m，所述枪位为钢水液面到氧枪枪口的距离。

优选情况下，在本发明所述方法的步骤1）中，向转炉内加入含铁氧化物和镁砂进行提钒冶炼的方法可以包括：在每分钟供氧量为20000-25000Nm³的条件下，持续供氧1-3分钟内向提钒转炉内加入含铁氧化物，持续供氧3-5分钟后向提钒转炉内加入镁砂进行提钒。

优选情况下，本发明所述方法的步骤3）中的造渣材料可以为活性石灰、石英砂、高镁石灰和炼钢污泥球，且活性石灰的加入量为15-20kg/吨半钢、石英砂的加入量为10-15kg/吨半钢、高镁石灰的加入量为10-15kg/吨半钢和炼钢污泥球的加入量为2-3kg/吨半钢。进一步优选情况下，所述造渣材料在氧枪开始供氧后的0-8min内全部加完。其中，所述造渣材料的加入量是以脱硫后的半钢的总量为基准。

优选地，在本发明所述方法的步骤3）中造渣材料加完3-8min后向炉内再加入4-6kg/吨半钢的高镁石灰，并利用氩气复吹搅拌1-3min。其中，所述高镁石灰的加入量是以脱硫后的半钢的总量为基准。

优选情况下，在本发明所述方法的步骤2）中脱硫处理的方法可以为复合喷吹脱硫法或KR脱硫法。

优选地，所述复合喷吹脱硫方法包括复合喷吹时间为30-40min；脱硫剂为钝化镁粉和石灰，石灰消耗量为4.0-6.0kg/吨半钢；钝化镁粉消耗量为1.2-1.5kg/吨半钢。所述KR方法包括搅拌时间为40-50min；脱硫剂为钝化镁粉和石灰，石灰消耗量为4.0-6.0kg/吨半钢；钝化镁粉消耗量为1.2-1.5kg/吨半钢。其中，所述脱硫剂的加入量是以脱硫后的半钢的总量为基准。

优选情况下，在本发明所述方法的步骤3）中进行挡渣出钢时，在出钢过程中向盛装钢水的钢包内加入中碳锰铁2-4kg/吨钢水、活性石灰4-8kg/吨钢水和萤石0.5-2kg/吨钢水中的至少一种。其中，所述中碳锰铁、活性石灰和萤石的加入量是以脱硫后的半钢的总量为基准。

优选情况下，在本发明所述方法的步骤3）中所述第一含铝调渣剂中含有25-40重量%Al₂O₃、30-45重量%CaO和30-45重量%Al，所述第一含铝调 渣剂的加入量可以为1-3kg/吨钢水。其中，所述第一含铝调渣剂加入量是以第一钢水的总量为基准。

优选情况下，本发明所述方法的步骤3）中所得的第一钢水的温度为1600-1630℃，以第一钢水的总量为基准，所述第一钢水的主要成分为：0.02-0.06重量%C，0.15-0.25重量%Mn，0.005-0.015重量%P，0.001-0.015重量%S，0.030-0.080重量%a[O]，Fe和不可避免杂质。

优选情况下，本发明所述方法的步骤4）在LF炉中精炼至温度为1630-1650℃。

优选情况下，在本发明所述方法的步骤5）中，在真空条件下依次进行脱碳和脱氧处理的操作包括：将进入RH处理工位的第二钢水测温定氧，根据测得的碳氧关系确定钢水脱碳时的需氧量。若碳含量大于氧活度，则需要进行吹氧脱碳，其中吹氧量可以由本领域技术人员根据含碳量进行常规的选择。例如，当生产IF钢的2号转炉为210吨转炉时，吹氧脱碳操作中的吹氧量可以根据下式（1）进行计算。吹氧完成后，快速降低真空度，保证在3min内将真空度降低到100Pa以内，然后在真空度在100Pa以内的条件下处理钢水1-15min，当取样分析碳含量为≤0.003%时（符合IF钢含碳量要求），再进行测温定氧，并根据获得的第二氧活度加入铝丸进行脱氧，其中铝丸加入量可以由本领域技术人员根据第二氧活度进行常规的选择。例如，当生产IF钢的2号转炉为210吨转炉时，铝丸加入量可以根据下式（2）进行计算。

式（1）：吹氧量（Nm³）=1.2×[C]×W；

式（2）：铝丸加入量(kg)=1.4×a[O]×W；

其中，W为第二钢水的重量，单位为kg；[C]为需要降低的碳含量；a[O]为钢水的第二氧活度。

进一步优选情况下，本发明所述方法的步骤5）中，控制提升气体流量的方法为从抽真空开始时计时，0-3min内提升气体流量为1600-1800NL/min，4-18min内提升气体流量为2000-2500NL/min，19min-RH处理结束时提升气 体流量为1800-2000NL/min。

优选情况下，本发明所述方法的步骤5）中，待提升气体流量为2000-2500NL/min、真空度为60-300Pa时，进行脱氧处理，所述脱氧处理的方法包括向钢水中加入铝丸脱氧剂，所述铝丸脱氧剂的添加量为0.31-0.51kg/吨钢水。且在脱氧结束后，优选向钢水中加入合金化原料0.1-6kg/吨钢水，所述合金化原料选自金属锰和中碳硅铁中的至少一种。其中，所述合金化原料的加入量以第二钢水的总量为基准。

优选情况下，本发明所述方法的步骤6）中，所述第二含铝调渣剂中含有25-40重量%Al₂O₃、30-45重量%CaO和30-45重量%Al，所述第二含铝调渣剂的加入量为0.8-1.2kg/吨钢水。其中，所述第二含铝调渣剂的加入量以第二钢水的总量为基准。

优选情况下，本发明所述方法的步骤6）中，所述向钢水中加入第二含铝调渣剂操作后还包括对盛装钢水的钢包进行底吹氩处理，所述底吹氩流量为50-150NL/min，且吹氩时间为8-20min。

根据本发明的一种优选实施方式，生产低氧低碳IF钢的方法包括以下步骤：

1）将含钒钛铁水兑入1号转炉内，设置氧枪，且氧枪枪位为1.5-2.5m，在每分钟供氧量为20000-25000Nm³的条件下，持续供氧1-3分钟内向转炉内加入含铁氧化物，持续供氧3-5分钟后向转炉内加入镁砂进行提钒。

2）采用复合喷吹脱硫法或KR脱硫法将提钒后得到的半钢进行脱硫处理。所述复合喷吹脱硫方法包括复合喷吹时间为30-40min；脱硫剂为钝化镁粉和石灰，石灰消耗量为4.0-6.0kg/吨半钢；钝化镁粉消耗量为1.2-1.5kg/吨半钢。所述KR方法包括搅拌时间为40-50min；脱硫剂为钝化镁粉和石灰，石灰消耗量为4.0-6.0kg/吨半钢；钝化镁粉消耗量为1.2-1.5kg/吨半钢。

3）将脱硫后得到的半钢兑入2号转炉内，向转炉内加入造渣材料进行吹氧造渣。所述造渣材料为活性石灰、石英砂、高镁石灰和炼钢污泥球，且 活性石灰的加入量为15-20kg/吨半钢、石英砂的加入量为10-15kg/吨半钢、高镁石灰的加入量为10-15kg/吨半钢和炼钢污泥球的加入量为2-3kg/吨半钢。进一步优选情况下，所述造渣材料在氧枪开始供氧后的0-8min内全部加完。造渣材料加完3-8min后向炉内再加入4-6kg/吨半钢的高镁石灰，并利用氩气复吹搅拌1-3min。然后进行挡渣出钢，在出钢过程中向盛装钢水的钢包内加入中碳锰铁2-4kg/吨钢水、活性石灰4-8kg/吨钢水和萤石0.5-2kg/吨钢水中的至少一种。并向挡渣出钢后所得钢水的渣面上加入第一含铝调渣剂，得到第一钢水，所述第一含铝调渣剂中含有25-40重量%Al₂O₃、30-45重量%CaO和30-45重量%Al，所述第一含铝调渣剂的加入量可以为1-3kg/吨钢水。所述第一钢水的温度为1600-1630℃，以第一钢水的总量为基准，第一钢水的主要成分为：0.02-0.06重量%C，0.15-0.25重量%Mn，0.005-0.015重量%P，0.001-0.015重量%S，0.030-0.080重量%a[O]，Fe和不可避免杂质。

4）将所述第一钢水进行LF炉精炼，得到第二钢水。

5）使所述第二钢水进入RH处理工位，开始抽真空并控制提升气体流量，然后在真空条件下依次进行脱碳和脱氧处理；

在真空条件下依次进行脱碳和脱氧处理的操作包括：将进入RH处理工位的第二钢水测温定氧，根据测得的碳氧关系确定钢水脱碳时的需氧量。若碳含量大于氧活度，则需要进行吹氧脱碳，其中吹氧量可以由本领域技术人员根据含碳量进行常规的选择。例如，当生产IF钢的2号转炉为210吨转炉时，吹氧脱碳操作中的吹氧量可以根据下式（1）进行计算。吹氧完成后，快速降低真空度，保证在3min内将真空度降低到100Pa以内，然后在真空度在100Pa以内的条件下处理钢水1-15min，当取样分析碳含量为≤0.003%时（符合IF钢含碳量要求），再进行测温定氧，并根据获得的第二氧活度加入铝丸进行脱氧，其中铝丸加入量可以由本领域技术人员根据第二氧活度进行常规的选择。例如，当生产IF钢的2号转炉为210吨转炉时，铝丸加入量可以根据下式（2）进行计算。

式（1）：吹氧量（Nm³）=1.2×[C]×W；

式（2）：铝丸加入量(kg)=1.4×a[O]×W；

其中，W为第二钢水的重量，单位为kg；[C]为需要降低的碳含量；a[O]为钢水的第二氧活度。

所述提升气体流量的方法为从抽真空开始时计时，0-3min内提升气体流量为1600-1800NL/min，4-18min内提升气体流量为2000-2500NL/min，19min-RH处理结束时提升气体流量为1800-2000NL/min；

所述脱氧处理的时机为待提升气体流量为2000-2500NL/min，真空度为60-300Pa时。所述脱氧处理的方法包括向钢水中加入铝丸脱氧剂，所述铝丸脱氧剂的添加量为0.31-0.51kg/吨钢水。且在脱氧结束后，向钢水中加入合金化原料0.1-6kg/吨钢水，所述合金化原料选自中碳锰铁和硅铁中的至少一种。

6）向经过脱氧处理后得到的钢水中加入第二含铝调渣剂，得到第三钢水，对盛装第三钢水的钢包进行底吹氩处理，然后将所述第三钢水进行连铸；

所述第二含铝调渣剂与第一含铝调渣剂成分相同，第二含铝调渣剂的加入量为0.8-1.2kg/吨钢水。所述底吹氩流量为50-150NL/min，且吹氩时间为8-20min。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中所使用的原材料在没有特别说明的情况下均购自攀枝花钢城集团有限公司，具体成分为：

中碳锰铁的成分为：77重量%的Mn和21重量%的Fe，其余为杂质。

中碳硅铁的成分为：78重量%的Si和21重量%的Fe，其余为杂质。

碳粉的成分为：94重量%的C、3.5重量%的灰分、0.15重量%的硫、1.1重量%的挥发物和0.5重量%的水，粒度为3-15mm。

铝丸的成分为：99.9重量%的Al，其余为微量元素和杂质。

实施例1

以含钒钛铁水为原料，其主要成分为：4.03重量%C、0.26%重量V、0.18%重量Mn、0.071重量%S、0.072重量%P、0.22重量%Si、0.16重量%Ti及少量不可避免的杂质；将该铁水兑入210t复吹提钒转炉吹炼，兑入量为238t，然后向提钒转炉内加入冷却剂，并采用339氧枪进行供氧吹钒，在吹钒的3min内，向炉内加入2t氧化铁皮，供氧4.5min后，向炉内加入300kg镁砂进行调渣，再供氧40秒进行挡渣出半钢和钒渣，吹炼终点温度为1437℃。获得的半钢成分为：3.41重量%C、0.07重量%Mn、0.065重量%P、0.067重量%S、0.027重量%V，余量为Fe和不可避免杂质。

将提钒后的半钢送到脱硫站进行脱硫，采用KR法脱硫。脱硫时间为38min；脱硫剂为钝化镁粉和石灰，石灰消耗量为5.5kg/吨半钢；钝化镁粉消耗量为1.35kg/吨半钢。脱硫后获得的半钢成分为：3.36重量%C、0.06重量%Mn、0.062重量%P、0.003重量%S、0.026重量%V，余量为Fe和不可避免杂质。

将脱硫后的半钢兑入210t复吹炼钢转炉吹炼，兑入量为235t，并采用536氧枪进行供氧造渣脱磷脱碳，在开始吹氧的同时，进行炼钢造渣，向炉内加入造渣材料活性石灰、石英砂、高镁石灰以及炼钢污泥球，并在开吹供氧6min内将造渣材料全部加完，造渣材料活性石灰、石英砂、高镁石灰以及炼钢污泥球的加入量分别为18kg/吨半钢、11kg/吨半钢、13.5kg/吨半钢以及2.2kg/吨半钢；供氧时间874秒时停止供氧提升氧枪，此时转炉钢渣碱度为3.1，获得温度为1687℃的钢水，钢水的主要成分：0.036重量%C、0.06重量%Mn、0.007重量%P、0.0024重量%S，0.083重量%的a[O]，余量为Fe和不可避免杂质。4min后向炉内加4.5kg/吨半钢的高镁石灰，利用氩气复吹搅拌2min，进行挡渣出钢，在出钢过程中向钢包内加入中碳锰铁2.8kg/吨钢水，活性石灰5.0kg/吨钢水，出完钢后向钢包渣面上加入第一含铝调渣剂3kg/吨钢水。得合金化的第一钢水215吨，温度为1601℃，其成分为0.008重量%P、0.0036重量%S、0.034重量%C、0.151重量%Mn、0.075重量%a[O]， 余量为Fe和不可避免杂质。

将第一钢水再送往LF处理，将钢水通过LF炉电加热及精炼。钢包到LF电加热时，处理时间为25min后，停止加热，得到第二钢水。软吹氩5min后将第二钢水出站，LF出站温度为1641℃。

将LF处理后的第二钢水送到RH真空处理，此时温度为1621℃，碳含量为0.035重量%，a[O]为0.084重量%，不需要吹氧。开始抽真空，提升气体（氩气）流量为1600NL/min。3min后真空度降低到290Pa，调整提升气体（氩气）流量到2500NL/min，真空度为290Pa的处理时间为12min；处理12min后，保持真空度，测得氧活度为0.021重量%，然后向真空室内钢水加入铝丸0.31kg/吨钢水，进行脱氧。脱氧铝丸加入2min后，向真空室内加入硅铁1.5kg/吨钢水和金属锰0.375kg/吨钢水，硅铁和金属锰加完后，调整提升气体（氩气）流量至1800NL/min，继续处理7min后，破真空，RH处理结束。向钢包内渣面加入第二含铝调渣剂1kg/吨钢水，钢包采用80NL/min的氩气流量底吹氩16min后得到第三钢水，将第三钢水出站，第三钢水成分为0.010重量%P、0.004重量%S、0.0022重量%C，余量为Fe和不可避免杂质。然后钢包送往连铸。

将该钢包中的第三钢水通过采用连铸保护浇注工艺技术即获得断面为200mm×1080mm低氧低碳IF钢铸坯产品。

对生产的连铸坯取样分析可知，其T[O]平均为0.0017重量%，碳含量平均为0.0029重量%。

实施例2

以含钒钛铁水为原料，其主要成分为：4.12重量%C、0.25重量%V、0.16重量%Mn、0.071重量%S、0.089重量%P、0.17重量%Si、0.16重量%Ti及少量不可避免的杂质，将该铁水兑入210t复吹提钒转炉吹炼，兑入量为238t，然后向提钒转炉内加入冷却剂，并采用339氧枪进行供氧吹钒，在吹钒的 3min内，向炉内加入2.5t氧化铁皮，供氧4.6min后，向炉内加入280kg镁砂进行调渣，再供氧55秒进行挡渣出半钢和钒渣，吹炼终点温度为1445℃。获得的半钢成分为：3.71重量%C、0.05重量%Mn、0.082重量%P、0.071重量%S、0.026重量%V，余量为Fe和不可避免杂质。

将提钒后的半钢送到脱硫站进行脱硫，采用KR法脱硫，搅拌时间为42min；脱硫剂为钝化镁粉和石灰，石灰消耗量为5.8kg/吨半钢；钝化镁粉消耗量为1.42kg/吨半钢。脱硫后获得的半钢成分为：3.7重量%C、0.04重量%Mn、0.085重量%P、0.001重量%S、0.022重量%V及不可避免的杂质。

将脱硫后的半钢兑入210t复吹炼钢转炉吹炼，兑入量为235t，并采用536氧枪进行供氧造渣脱磷脱碳，在开始吹氧的同时，进行炼钢造渣，向炉内加入造渣材料活性石灰、石英砂、高镁石灰以及炼钢污泥球，并在开吹供氧7min内将造渣材料全部加完，造渣材料活性石灰、石英砂、高镁石灰以及炼钢污泥球的加入量分别为19kg/吨半钢、12kg/吨半钢、13kg/吨半钢以及2.5kg/吨半钢；供氧时间920秒时停止供氧提升氧枪，此时转炉钢渣碱度为3.2，获得温度为1675℃的钢水，钢水的主要成分：0.041重量%C、0.05重量%Mn、0.006重量%P、0.0028重量%S，0.067重量%的a[O]，余量为Fe和不可避免杂质。5min后向炉内加5kg/吨半钢的高镁石灰，利用氩气复吹搅拌1.5min，进行挡渣出钢，在出钢过程中向钢包内加入活性石灰4kg/吨钢水、中碳锰铁2.95kg/吨钢水，出完钢后向钢包渣面上加入第一含铝调渣剂2.5kg/吨钢水。得合金化的第一钢水218吨，温度为1603℃，其成分为0.007重量%P、0.004重量%S、0.042重量%C、0.15重量%Mn、0.064重量%a[O]，余量为Fe。

将第一钢水再送往LF处理，将第一钢水通过LF炉电加热及精炼。钢包到LF电加热时，处理时间为23min后，停止加热，得到第二钢水。软吹氩6min后将第二钢水出站，LF出站温度为1643℃。

将LF处理后的第二钢水送到RH真空处理，此时温度为1621℃，碳含 量为0.044重量%，a[O]为0.066重量%，不需要吹氧。开始抽真空，提升气体（氩气）流量为1800NL/min。3min后真空度降低到295Pa，调整提升气体（氩气）流量到2400NL/min，维持此真空度处理13min；处理13min后，保持真空度，测得氧活度为0.032重量%，然后向真空室内钢水加入铝丸0.45kg/吨钢水，进行脱氧。脱氧铝丸加入2min后，向真空室内加入硅铁1.2kg/吨钢水和金属锰0.225kg/吨钢水，硅铁和金属锰加完后，调整提升气体（氩气）流量至2000NL/min，继续处理8min后，破真空，RH处理结束。向钢包内渣面加入第二含铝调渣剂1.1kg/吨钢水，钢包采用85NL/min的氩气流量底吹氩16min后得到第三钢水，第三钢水成分为0.008重量%P、0.005重量%S、0.0018重量%C。然后第三钢水送往连铸。

将该钢包中的第三钢水通过采用连铸保护浇注工艺技术即获得断面为220mm×1150mm低氧低碳IF钢铸坯产品。

对生产的连铸坯取样分析可知，其T[O]平均为0.0018重量%，碳含量平均为0.0023重量%。

实施例3

以含钒钛铁水为原料，其主要成分为：4.32重量%C、0.25重量%V、0.11重量重量%Mn、0.067重量%S、0.083重量%P、0.12重量%Si、0.15重量%Ti及少量不可避免的杂质；将该铁水兑入210t复吹提钒转炉吹炼，兑入量为236t，然后向提钒转炉内加入冷却剂，并采用339氧枪进行供氧吹钒，在吹钒的3min内，向炉内加入2.3t氧化铁皮，供氧5.1min后，向炉内加入320kg镁砂进行调渣，再供氧42秒进行挡渣出半钢和钒渣，吹炼终点温度为1438℃。获得的半钢成分为：3.80重量%C、0.05重量%Mn、0.086重量%P、0.067重量%S、0.023重量%V，余量为Fe和不可避免杂质。

将提钒后的半钢送到脱硫站进行脱硫，采用KR法脱硫，搅拌时间为43min；脱硫剂为钝化镁粉和石灰，石灰消耗量为5.5kg/吨半钢；钝化镁粉消 耗量为1.2kg/吨半钢。脱硫后获得的半钢成分为：3.8重量%C、0.05重量%Mn、0.082重量%P、0.002重量%S、0.022重量%V及不可避免的杂质。

将脱硫后的半钢兑入210t复吹炼钢转炉吹炼，兑入量为237t，并采用536氧枪进行供氧造渣脱磷脱碳，在开始吹氧的同时，进行炼钢造渣，向炉内加入造渣材料活性石灰、石英砂、高镁石灰以及炼钢污泥球，并在开吹供氧6min内将造渣材料全部加完，造渣材料活性石灰、石英砂、高镁石灰以及炼钢污泥球的加入量分别为17kg/吨半钢、10kg/吨半钢、15kg/吨半钢以及2.3kg/吨半钢；供氧时间810秒时停止供氧提升氧枪，此时转炉钢渣碱度为3.4，获得温度为1682℃的钢水，钢水的主要成分：0.055重量%C、0.05重量%Mn、0.004重量%P、0.0025重量%S，0.047重量%的a[O]，余量为Fe和不可避免杂质。3min后向炉内加6kg/吨半钢的高镁石灰，利用氩气复吹搅拌3min，进行挡渣出钢，在出钢过程中向钢包内加入活性石灰4kg/吨钢水、中碳锰铁2.05kg/吨钢水，出完钢后向钢包渣面上加入第一含铝调渣剂1.2kg/吨钢水。得合金化的第一钢水221吨，温度为1615℃，其成分为0.005重量%P、0.003重量%S、0.056重量%C、0.15重量%Mn、0.045重量%a[O]，余量为Fe和不可避免的杂质。

将所得第一钢水送往LF处理，将第一钢水通过LF炉电加热及精炼。钢包到LF电加热时，处理时间为24min后，停止加热。软吹氩6min后得到第二钢水，第二钢水LF出站温度为1645℃。

将LF处理后的第二钢水送到RH真空处理，此时温度为1619℃，碳含量为0.058重量%，a[O]为0.048重量%，需要吹氧降碳0.01重量%。开始抽真空，吹氧26Nm³，1min后吹氧完成。真空处理开始时，提升气体（氩气）流量为1800NL/min。6min后真空度降低到98Pa，将提升气体（氩气）流量调整到2500NL/min，维持真空度98Pa处理14min后，测得氧活度为0.026重量%，然后向真空室内钢水加入铝丸0.36kg/吨钢水，进行脱氧。脱氧铝丸加入2min后，向真空室内加入硅铁1.0kg/吨钢水和金属锰0.45kg/吨 钢水，硅铁和金属锰加完后，调整提升气体（氩气）流量至1800NL/min，继续处理7min后，破真空，RH处理结束。向钢包内渣面加入第二含铝调渣剂0.9kg/吨钢水，钢包采用85NL/min的氩气流量底吹氩18min后得到第三钢水，第三钢水成分为0.007重量%P、0.004重量%S、0.0021重量%C。然后将第三钢水送往连铸。

将该钢包中的第三钢水通过采用连铸保护浇注工艺技术即获得断面为230mm×1850mm低氧低碳IF钢铸坯产品。

对生产的连铸坯取样分析可知，其T[O]平均为0.0016重量%，碳含量平均为0.0026重量%。

对比例1

根据实施例1所述的方法生产低氧低碳IF钢，所不同的是没有在转炉出钢过程和RH出站过程加入含铝调渣剂，对其的连铸坯取样分析其T[O]平均为0.0036重量%，碳含量平均为0.0026重量%，其T[O]过高（高于20ppm），不能满足后续加工要求。

对比例2

根据实施例1所述的方法生产低氧低碳IF钢，所不同的是在RH处理过程中钢水不经过底吹氩直接出站，其生产的连铸坯T[O]平均为0.0032重量%，碳含量平均为0.0031重量%，其T[O]（高于20ppm）和碳含量（高于30ppm）均过高，不能满足后续加工要求。

对比例3

根据实施例1所述的方法生产低氧低碳IF钢，所不同的是在RH处理过程中提升气体流量一直采用1800NL/min，其生产的连铸坯T[O]平均为0.0026重量%，碳含量平均为0.0052重量%，其T[O]（高于20ppm）和碳含量（高于30ppm）均过高，不能满足后续加工要求。

通过以上实施例1-3和对比例1-3的结果可以看出，本发明提供的生产低氧低碳IF钢的方法通过在不同工序加入含铝调渣剂以控制钢包渣的氧化性，从而对钢水扩散脱氧，达到将钢水的T[O]控制在0.0020重量%以内的目的。同时，从实施例和对比例可以看出本发明所述的方法对提升气体流量的控制，保证了合格低碳IF钢的生产，确保了碳含量控制在0.0030重量%以内。采用含钒铁水生产IF钢在国内尚无该工艺报道，通过本发明所述的方法，既保证了钒资源的充分提取，同时也生产出了高质量低碳低氧IF钢。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种钒钛铁水冶炼低氧低碳IF钢的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1）将含钒钛铁水兑入1号转炉内，在供氧条件下，向转炉内依次加入含铁氧化物和镁砂进行提钒冶炼；

2）将提钒后得到的半钢进行脱硫处理；

3）将脱硫后得到的半钢兑入2号转炉内，向转炉内加入造渣材料进行吹氧造渣，然后进行挡渣出钢，并向挡渣出钢后所得钢水的渣面上加入第一含铝调渣剂，得到第一钢水；

4）将所述第一钢水进行LF炉精炼，得到第二钢水；

5）使所述第二钢水进入RH处理工位，开始抽真空并控制提升气体流量，然后在真空条件下依次进行脱碳和脱氧处理；

6）向经过脱氧处理后得到的钢水中加入第二含铝调渣剂，得到第三钢水，然后将所述第三钢水进行连铸。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤1）中，向转炉内依次加入含铁氧化物和镁砂进行提钒冶炼的方法包括：在每分钟供氧量为20000-25000Nm³的条件下，持续供氧1-3分钟内向转炉内加入含铁氧化物，持续供氧3-5分钟后向转炉内加入镁砂进行提钒。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤2）中，脱硫处理的方法为复合喷吹脱硫法或KR脱硫法。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤3）中，所述造渣材料为活性石灰、石英砂、高镁石灰和炼钢污泥球，且活性石灰的加入量为15-20kg/吨半钢、石英砂的加入量为10-15kg/吨半钢、高镁石灰的加入量为10-15kg/吨半钢和炼钢污泥球的加入量为2-3kg/吨半钢。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤3）中，在进行挡渣出钢过程中向盛装第一钢水的钢包内加入中碳锰铁2-4kg/吨钢水、活性石灰4-8kg/吨钢水和萤石0.5-2kg/吨钢水中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤3）中，所述第一含铝调渣剂中含有25-40重量%Al₂O₃、30-45重量%CaO和30-45重量%Al，所述第一含铝调渣剂的加入量为1-3kg/吨钢水。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤4）中，在LF炉中精炼至温度为1630-1650℃。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤5）中，脱氧处理的方法包括向钢水中加入铝丸脱氧剂，所述铝丸脱氧剂的添加量为0.31-0.51kg/吨钢水。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤6）中，所述第二含铝调渣剂中含有25-40重量%Al₂O₃、30-45重量%CaO和30-45重量%Al，所述第二含铝调渣剂的加入量为0.8-1.2kg/吨钢水。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤6）中，向钢水中加入第二含铝调渣剂操作后还包括对盛装钢水的钢包进行底吹氩处理，所述底吹氩流量为50-150NL/min，且吹氩时间为8-20min。