CN104928558A

CN104928558A - 一种深冲用低碳钢及其冶炼方法

Info

Publication number: CN104928558A
Application number: CN201510382787.7A
Authority: CN
Inventors: 李一丁; 刘再旺; 季晨曦; 黄学启; 崔阳; 王志鹏; 潘宏伟; 代乐乐; 曾智; 薛勇强
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Corp
Priority date: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2015-09-23

Abstract

本发明涉及炼钢技术领域，公开了一种深冲用低碳钢及其冶炼方法。其中，该方法包括：将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼；脱碳转炉吹炼结束后直接出钢，即转炉不脱氧出钢；对出钢的钢水进行轻处理精炼，得到供深冲用途的低碳钢，不仅缩短了冶炼周期，而且还降低了冶炼成本。

Description

一种深冲用低碳钢及其冶炼方法

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种深冲用低碳钢及其冶炼方法。

背景技术

IF钢，全称Interstitial-Free Steel，即无间隙原子钢，有时也称超低碳钢，具有极优异的深冲性能，现在伸长率和r值可达50％和2.0以上，在汽车工业上得到了广泛应用。

在现有的IF钢的冶炼工艺中，由于需要进行转炉脱氧出钢，并对钢水进行RH深脱碳处理，因此现有的深冲用IF钢的冶炼周期长，冶炼成本高。

综上所述，需要一种冶炼周期短，冶炼成本低的深冲用低碳钢的冶炼方法。

发明内容

本发明提供了一种深冲用低碳钢及其冶炼方法，解决了或部分解决了现有技术中冶炼周期长和冶炼成本高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种深冲用低碳钢的冶炼方法，包括：

将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼；

所述脱碳转炉吹炼结束后直接出钢；

对出钢的钢水进行轻处理精炼，得到低碳钢。

进一步地，所述脱碳转炉吹炼的终点目标为[O]：400-600ppm，[C]：0-0.06％，终点温度：1670-1690℃。

进一步地，在所述直接出钢的过程中，加入渣料对炉渣进行改质；其中，所述渣料包括：白灰和缓释脱氧剂。

进一步地，所述缓释脱氧剂中铝金属的含量为40％-50％。

进一步地，所述对出钢的钢水进行轻处理精炼的到站目标温度为1625-1640℃，[C]≤0.05％，[O]≥400ppm，精炼到站渣中目标FeO<12％。

进一步地，所述对出钢的钢水进行轻处理精炼，得到低碳钢，包括：在低真空条件下，对所述出钢的钢水进行冶炼，得到所述低碳钢，且真空度为4-7kPa。

进一步地，所述对所述出钢的钢水进行冶炼，得到所述低碳钢，包括：

对所述出钢的钢水进行测温和定氧，并进行脱碳处理；

加入合金完成钢水成分的终调，破真空，得到所述低碳钢。

进一步地，所述对所述出钢的钢水进行测温和定氧，并进行脱碳处理，包括：

对所述出钢的钢水进行测温，并保证到站钢水的温度在可用范围之内；

对到站钢水进行定氧，根据定氧结果对钢水进行脱碳处理。

进一步地，所述对所述出钢的钢水进行测温，并保证到站钢水的温度在可用范围之内，包括：

对所述出钢的钢水进行测温；

若检测到的温度高于目标温度一定温度阈值，加入冷却废钢进行降温，保证了所述到站钢水的温度在可用范围之内；

若检测到的温度低于目标温度一定温度阈值，进行吹氧升温，保证了所述到站钢水的温度在可用范围之内；

所述对到站钢水进行定氧，根据定氧结果对钢水进行脱碳处理，包括：

对所述到站钢水进行定氧；

当[O]＜400ppm时，对所述到站钢水进行吹氧脱碳；

当[O]≥400ppm时，对所述到站钢水进行加铝脱碳。

本发明提供的一种深冲用低碳钢，所述低碳钢是通过上述的冶炼方法得到的，且化学成分的重量百分比为：[C]：0.005-0.010％，[Si]≤0.03％，[Mn]：0.1-0.2％，[P]≤0.010％，[S]≤0.010％，[Ti]：0.05-0.10％，[Al]：0.02-0.06％，[N]≤0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。

本发明的有益效果在于：

本发明提供的深冲用低碳钢的冶炼方法，将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼；在脱碳转炉吹炼结束后直接出钢，即转炉不脱氧出钢；再对出钢的钢水进行RH低真空度轻处理精炼，得到供深冲用途的低碳钢，不仅缩短了冶炼周期，本发明将冶炼周期从原来的30分钟以上缩短到现在的20分钟以内，而且还降低了冶炼成本。

其中，在精炼过程中，由于添加了合金元素进行冶炼，保证了冶炼出的低碳钢的冲压性能和强度，能够同时满足材料成型和强度的要求。

此外，由于本发明中脱碳转炉吹炼的终点目标中的[C]：0-0.06％，较一般低碳钢低，因而通过本发明提供的冶炼方法冶炼出的低碳钢无屈服平台，进一步保证了冶炼出的低碳钢的冲压性能。

此外，由于通过本发明提供的方法冶炼出的低碳钢的化学成分的重量百分比为：[C]：0.005-0.010％，[Si]≤0.03％，[Mn]：0.1-0.2％，[P]≤0.010％，[S]≤0.010％，[Ti]：0.05-0.10％，[Al]：0.02-0.06％，[N]≤0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质，因而本发明的转炉终点控制窗口较宽，减轻了转炉冶炼的负担。

附图说明

图1为本发明实施例提供的深冲用低碳钢的冶炼方法的流程图。

具体实施方式

为进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的深冲用低碳钢及其冶炼方法的具体实施方式及工作原理进行详细说明。

参见图1，本发明实施例提供的深冲用低碳钢的冶炼方法，包括：

步骤S110:将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼；

其中，脱碳转炉吹炼的终点目标为[O]：400-600ppm，[C]：0-0.06％，终点温度：1670-1690℃。

由于本发明实施例中脱碳转炉吹炼的终点目标中的[C]：0-0.06％，较一般低碳钢低，因而通过本发明实施例提供的冶炼方法冶炼出的低碳钢无屈服平台，保证了冶炼出的低碳钢的冲压性能。

步骤S120:脱碳转炉吹炼结束后直接出钢，即转炉不脱氧出钢；

具体地，脱碳转炉吹炼结束后，进行挡渣出钢，且渣厚小于80mm。需要说明的是，在直接出钢的过程中，加入渣料对炉渣进行改质；其中，渣料包括：白灰(400kg/炉)和缓释脱氧剂(100-200kg/炉)。在本实施例中，白灰的主要成分为氧化钙，缓释脱氧剂中铝金属的含量为40％-50％。

步骤S130:对出钢的钢水进行RH轻处理精炼，得到低碳钢。

其中，RH精炼到站的目标温度为1625-1640℃，[C]≤0.05％，[O]≥400ppm，精炼到站渣中目标FeO<12％。

对本步骤进行说明，本步骤具体包括：

在低真空条件下，对出钢的钢水进行冶炼，得到供深冲用途的低碳钢，且真空度为4-7kPa，RH真空的时间为20分钟。

其中，对出钢的钢水进行冶炼，得到供深冲用途的低碳钢，包括：

(1)对出钢的钢水进行测温和定氧，并进行脱碳处理；其中，脱碳时间被控制在6-8分钟。具体地，

对出钢的钢水进行测温，并保证到站钢水的温度在可用范围之内；

在本实施例中，对出钢的钢水进行测温；

若检测到的实际到站的钢水的温度高于目标温度一定温度阈值，加入冷却废钢进行降温，这样就保证了实际到站钢水的温度在可用范围之内；其中，一定的温度阈值由钢水的化学性质和物理性质决定。在本实施例中，温度阈值为15℃。

若检测到的实际到站的钢水的温度低于目标温度一定温度阈值，进行吹氧升温，这样就保证了实际到站钢水的温度在可用范围之内；其中，一定的温度阈值由钢水的化学性质和物理性质决定。在本实施例中，温度阈值为15℃。

对到站钢水进行定氧，根据定氧结果对钢水进行脱碳处理。

在本实施例中，对到站钢水进行定氧；

当[O]＜400ppm时，对到站钢水进行吹氧脱碳；

当[O]≥400ppm时，对到站钢水进行加铝脱碳。

(2)向渣面中加入100kg的缓释脱氧剂，脱氧3分钟；

(3)加入合金完成钢水成分的终调，破真空，得到供深冲用途的低碳钢。具体地，加钛铁和锰铁合金完成钢水成分的终调，确保加完最后一批料到破真空时间，破真空时间至少为6分钟。在破真空后，加入缓释脱氧剂对炉渣进行改质，得到供深冲用途的低碳钢。

其中，加入缓释脱氧剂对炉渣进行改质，具体包括：

若炉渣中FeO的重量百分比小于8％，加入100kg缓释脱氧剂对炉渣进行改质；

若炉渣中FeO的重量百分比为8-12％，加入150kg缓释脱氧剂对炉渣进行改质；

若炉渣中FeO的重量百分比大于12％，加入200kg缓释脱氧剂对炉渣进行改质。

由于在本发明实施例的精炼过程中，添加了合金元素，保证了冶炼出的低碳钢的冲压性能和强度，使其能够同时满足材料成型和强度的要求。

通过上述冶炼方法得到的深冲用低碳钢的化学成分的重量百分比为：[C]：0.005-0.010％，[Si]≤0.03％，[Mn]：0.1-0.2％，[P]≤0.010％，[S]≤0.010％，[Ti]：0.05-0.10％，[Al]：0.02-0.06％，[N]≤0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。

由通过本发明实施例提供的方法冶炼出的低碳钢的化学成分的重量百分比可知，本发明实施例的转炉终点控制窗口较宽，减轻了转炉冶炼的负担。

实施例

本发明实施例以3炉为例，具体包括如下步骤：

步骤1，铁水KR脱硫处理，将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼，转炉终点成分、温度如表1所示。

炉次	[C]/％	[O]/ppm	温度/℃
				1	0.044	550	1686
2	0.058	440	1670
				3	0.048	480	1679

表1转炉终点成分、温度

步骤2，钢水不脱氧直接出钢，出钢过程加入渣料对炉渣改质，出钢过程使用挡渣出钢。在出钢过程中加入的渣料和钢包渣厚如表2所示。

炉次	小粒白灰/kg	缓释脱氧剂/kg	钢包渣厚/mm
				1	400	150	75
2	400	100	68
				3	400	100	65

表2在出钢过程中加入的渣料和钢包渣厚

步骤3，对到站钢水进行RH精炼。具体地，对钢水进行测温、取样、定氧，并根据不同的进站条件选取相应的处理方式和温度补偿方式。在RH脱碳结束后，按照钢水的目标成分调和金后破空。RH处理过程中的参数如表3所示。

表3 RH处理过程中的参数

本发明实施例提供的深冲用低碳钢的冶炼方法，将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼；在脱碳转炉吹炼结束后直接出钢，即转炉不脱氧出钢；再对出钢的钢水进行RH低真空度轻处理精炼，得到供深冲用途的低碳钢，不仅缩短了冶炼周期，本发明实施例将冶炼周期从原来的30分钟以上缩短到现在的20分钟以内，而且还降低了冶炼成本。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，包括：

将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼；

所述脱碳转炉吹炼结束后直接出钢；

对出钢的钢水进行轻处理精炼，得到低碳钢。

2.如权利要求1所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，所述脱碳转炉吹炼的终点目标为[O]：400-600ppm，[C]：0-0.06％，终点温度：1670-1690℃。

3.如权利要求1所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，在所述直接出钢的过程中，加入渣料对炉渣进行改质；其中，所述渣料包括：白灰和缓释脱氧剂。

4.如权利要求3所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，所述缓释脱氧剂中铝金属的含量为40％-50％。

5.如权利要求1所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，所述对出钢的钢水进行轻处理精炼的到站目标温度为1625-1640℃，[C]≤0.05％，[O]≥400ppm，精炼到站渣中目标FeO<12％。

6.如权利要求1所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，所述对出钢的钢水进行轻处理精炼，得到低碳钢，包括：在低真空条件下，对所述出钢的钢水进行冶炼，得到所述低碳钢，且真空度为4-7kPa。

7.如权利要求6所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，所述对所述出钢的钢水进行冶炼，得到所述低碳钢，包括：

对所述出钢的钢水进行测温和定氧，并进行脱碳处理；

加入合金完成钢水成分的终调，破真空，得到所述低碳钢。

8.如权利要求7所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，所述对所述出钢的钢水进行测温和定氧，并进行脱碳处理，包括：

对到站钢水进行定氧，根据定氧结果对钢水进行脱碳处理。

9.如权利要求8所述的深冲用低碳钢的冶炼方法，其特征在于，

所述对所述出钢的钢水进行测温，并保证到站钢水的温度在可用范围之内，包括：

对所述出钢的钢水进行测温；

对所述到站钢水进行定氧；

当[O]＜400ppm时，对所述到站钢水进行吹氧脱碳；

当[O]≥400ppm时，对所述到站钢水进行加铝脱碳。

10.一种深冲用低碳钢，其特征在于，所述低碳钢是通过如权利要求1-9中任一项所述的冶炼方法得到的，且化学成分的重量百分比为：[C]：0.005-0.010％，[Si]≤0.03％，[Mn]：0.1-0.2％，[P]≤0.010％，[S]≤0.010％，[Ti]：0.05-0.10％，[Al]：0.02-0.06％，[N]≤0.006％，其余为Fe和不可避免的杂质。