CN105506212B - 一种高铝复相钢及其冶炼方法 - Google Patents

一种高铝复相钢及其冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高铝复相钢及其冶炼方法，该高铝复相钢冶炼方法包括：将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼，在脱碳转炉吹炼结束后钢水进行脱氧出钢，其中，脱氧出钢过程的铝脱氧收得率88％～92％，脱氧出钢过程的铝合金化收得率78％～82％，脱氧出钢过程的铝目标含量为1.4％～1.5％；对脱氧出钢后的钢水进行LF精炼；对LF精炼后的钢水在真空条件下进行RH精炼；对RH精炼后的钢水进行钙处理和每炉喂线450‑550m处理后完成冶炼；对完成冶炼后钢水进行全保护浇注。有效解决了现有铝脱氧钢的铝含量低，达不到高铝复相钢实际所需目标成分的技术问题，在不降低生产稳定性的前提下铝的合金化收得率高，冶炼出最终铝含量1.2％‑1.4％的高铝复相钢，达到用户所需实际钢种的目标成分。

Description

一种高铝复相钢及其冶炼方法
技术领域
本发明涉及炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种高铝复相钢及其冶炼方法。
背景技术
在高强钢的成分设计中，铝具有稳定奥氏体的作用，得到残奥组织，形变过程中残奥转变成马氏体，提高了带钢的强韧性。而炼钢过程铝合金化的难度要大于其他元素，因此钢中铝含量在0.1％以下。本方法中所述高铝复相钢，铝含量达到1％以上，现有的冶炼工艺，铝的合金化难度大，冶炼过程铝成分损失较多，达不到高铝复相钢实际所需目标成分。连铸过程钢中铝和保护渣反应造成浇注困难，钢水洁净度差。
发明内容
本发明实施例通过提供一种高铝复相钢及其冶炼方法，解决了现有铝脱氧钢的铝含量低，从而达不到高铝复相钢实际所需目标成分的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种高铝复相钢冶炼方法，包括如下步骤：
将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼，在所述脱碳转炉吹炼结束后钢水进行脱氧出钢，其中，所述脱氧出钢过程控制铝脱氧收得率88％～92％，所述脱氧出钢过程控制铝合金化收得率78％～82％，所述脱氧出钢过程控制铝目标含量为1.4％～1.5％；
对所述脱氧出钢后的钢水进行LF精炼；
对所述LF精炼后的钢水在真空条件下进行RH精炼；
对所述RH精炼后的钢水进行钙处理和每炉喂线450-550m处理后完成冶炼；
对所述完成冶炼后的钢水进行全保护浇注。
优选的，在所述对所述完成冶炼后的钢水进行全保护浇注过程中，拉速为1.0～1.1m/min，过热度为40～55℃。
优选的，控制所述脱碳转炉吹炼的终点碳含量为0.03％～0.07％。
优选的，控制所述脱碳转炉吹炼的终点温度为1685-1705℃。
优选的，在所述进行脱氧出钢之前，所述高铝复相钢冶炼方法还包括：在钢包底部加入铝粒3900～4100kg。
优选的，在所述在钢包底部加入铝粒3900～4100kg之后，所述高铝复相钢冶炼方法还包括：
在所述脱氧出钢过程中通过溜槽加入铝粒1600-1800kg和配加锰铁合金。优选的，在所述进行脱氧出钢之后且在所述进行LF精炼之前，所述高铝复相钢冶炼方法还包括：
向所述钢包中加入900～1100kg白灰，在所述LF精炼过程中对温度进行微调至结束温度为1630-1640℃。
第二方面，本发明实施例提供了一种高铝复相钢，经过第二方面所述的高铝复相钢冶炼方法冶炼而成，其中，所述高铝复相钢由如下化学成分组成：C：0.15％～0.17％，Mn：1.4％-1.6％，P<0.02％，S<0.007％，Al：1.2％-1.4％，N<0.005％，其余为Fe和杂质。
本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、由于采用了通过脱氧出钢过程铝脱氧收得率控制在88％～92％，脱氧出钢过程铝合金化收得率控制在78％～82％，脱氧出钢过程铝目标含量控制在1.4％～1.5％，RH精炼后的钢水每炉喂线450-550m，从而提高了脱氧出钢过程铝的合金化，有效解决了现有铝脱氧钢的铝含量低，从而达不到高铝复相钢实际所需目标成分的技术问题，实现了在不降低生产稳定性的前提下铝的合金化收得率提高，冶炼出最终铝含量1.2％-1.4％的高铝复相钢，达到用户所需实际钢种的目标成分。
2、由于采用了在精炼结束后对钢水钙处理改善了钢水洁净度，在浇注过程中控制拉速1.0～1.1m/min和过热度40～55℃，从而这种高过热度低拉速的全保护浇注改善了钢水可浇性，同时进一步保证了钢水洁净度，因此有效解决了连铸过程钢中铝和保护渣反应造成浇注困难，钢水洁净度差的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中高铝复相钢冶炼方法的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
参考图1所示，本发明实施例提供的一种高铝复相钢冶炼方法，包括如下步骤：
S101、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钢水进行脱氧出钢，其中，脱氧出钢过程控制铝脱氧收得率88％～92％，脱氧出钢过程控制铝合金化收得率78％～82％，脱氧出钢过程控制铝目标含量为1.4％～1.5％。
具体的，通过在脱氧出钢之前在每个钢包底部加入铝粒3900-4100kg，转炉脱氧出钢过程中通过溜槽向钢水中加入铝粒1600-1800kg，在通过溜槽加入铝粒的同时向还向钢水中加入锰铁合金，从而实现了在脱氧出钢过程中对合金成分的粗调，保证了浇注钢水的成分达到用户所需实际钢种的目标成分。
进一步的，在双联冶炼中控制脱碳转炉吹炼的终点为碳含量为：0.03％～0.07％，脱碳转炉吹炼的终点温度1685-1705℃。
在具体实施过程中，双联冶炼的脱磷转炉和脱碳转炉均使用300吨转炉进行冶炼。
S102、对脱氧出钢后的钢水进行LF(ladle furnace，钢包炉)精炼。
具体的，LF精炼过程中进行造渣脱硫。
在具体实施过程中，通过进行LF精炼前在每个钢包中加入900-1100kg白灰，实现在LF精炼过程中进行造渣脱硫，再对脱氧出钢后的钢水进行LF精炼，从而起到脱硫作用。
具体的，还在LF精炼过程中对温度进行微调至LF精炼的结束温度为1630-1640℃。
在具体实施过程中，通过电极加热来对LF精炼的结束温度进行微调，从而使LF精炼的结束温度控制在1630-1640℃内。
S103、对LF精炼后的钢水在真空条件下进行RH精炼。
具体的，真空脱气条件的真空度为100Pa以下。
具体的，RH精炼的全称：RH真空循环脱气精炼法，其中RH为当时德国采用RH精炼技术的两个厂家的第一个字母。RH精炼的结束温度控制1585-1595℃内。
S104、对RH精炼后的钢水进行钙处理和每炉喂线450-550m处理后完成冶炼，RH精炼结束对钢水显示钙处理改善了钢水洁净度，每炉喂线450-550m实现了对钢水成分的微调。
在具体实施过程中，采用300吨LF精炼装置进行LF精炼和300吨RH精炼装置进行RH精炼。
S105、对完成冶炼后的钢水进行全保护浇注。
具体的，通过上水口、塞棒和板间三路氩气对浇注进行全保护。
具体的，对完成冶炼后的钢水进行全保护浇注过程中的拉速控制为1.0～1.1m/min的低拉速，浇注过程的过热度控制为40～55℃的高过热度，从而通过上述浇注过程实行的高过热度低拉速的全保护浇注，改善了钢水可浇性，同时进一步保证了钢水洁净度。
基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种高铝复相钢，通过前述实施例中的高铝复相钢冶炼方法进行冶炼而成，所冶炼而成的高铝复相钢由如下化学成分组成：C(碳)：0.15％～0.17％，Mn(锰)：1.4％-1.6％，P(磷)<0.02％，S(硫)<0.007％，Al(铝)：1.2％-1.4％，N(氮)<0.005％，其余为铁Fe和不可避免的少量杂质。
下面通过一个浇次三炉的冶炼实例对本发明的高铝复相钢冶炼方法进行举例说明：
首先，将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼，脱碳转炉的终点碳含量如表1所示，脱氧出钢的含氧量、脱碳转炉吹炼的终点温度、钢包底部加入铝粒的量、溜槽加入铝粒的量、脱氧出钢的钢水铝含量均参考表1所示。
表1.脱碳转炉的终点数据和脱氧出钢数据
然后，进行LF精炼：LF精炼前在钢包加入900-1100kg小粒白灰，LF精炼对温度进行微调，微调的LF精炼的结束温度参考表2所示。
接着进行RH精炼：RH精炼在真空条件下进行，RH精炼的结束温度参考表2所示，RH精炼结束后进行钙处理和每炉喂纯铁线，喂纯铁线量参考表2所示。
最后进行全保护浇注，浇注过程的过热度和拉速均参考下表2所示，最后生产的高铝复相钢的铝含量分别为1.32％、1.3％、1.28％，均超过1.0％。
表2. LF精炼、RH精炼和浇注过程的数据。
通过上述本发明实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
1、由于采用了通过脱氧出钢过程铝脱氧收得率控制在88％～92％，脱氧出钢过程铝合金化收得率控制在78％～82％，脱氧出钢过程铝目标含量控制在1.4％～1.5％，RH精炼后的钢水每炉喂线450-550m，从而提高了脱氧出钢过程铝的合金化，有效解决了现有铝脱氧钢的铝含量低，达不到高铝复相钢实际所需目标成分的技术问题，实现了在不降低生产稳定性的前提下铝的合金化收得率提高，冶炼出最终铝含量1.2％-1.4％的高铝复相钢，达到用户所需实际钢种的目标成分。
2、由于采用了在精炼结束后对钢水钙处理改善了钢水洁净度，在浇注过程中控制拉速1.0～1.1m/min和过热度40～55℃，从而这种高过热度低拉速的全保护浇注改善了钢水可浇性，同时进一步保证了钢水洁净度，因此有效解决了连铸过程钢中铝和保护渣反应造成浇注困难，钢水洁净度差的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (1)

1.一种高铝复相钢冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：
将脱硫铁水加入脱磷转炉和脱碳转炉进行双联冶炼，双联冶炼的脱磷转炉和脱碳转炉均使用300吨转炉，在所述脱碳转炉吹炼结束后钢水进行脱氧出钢，其中，控制所述脱碳转炉吹炼的终点碳含量为0.03％～0.07％，控制所述脱碳转炉吹炼的终点温度为1685-1705℃，进行脱氧出钢之前，在钢包底部加入铝粒3900～4100kg，在所述脱氧出钢过程中通过溜槽加入铝粒1600-1800kg和配加锰铁合金，所述脱氧出钢过程控制铝脱氧收得率88％～92％，所述脱氧出钢过程控制铝合金化收得率78％～82％，所述脱氧出钢过程控制铝目标含量为1.4％～1.5％；
在所述进行脱氧出钢之后且在所述进行LF精炼之前，向所述钢包中加入900～1100kg白灰；
对所述脱氧出钢后的钢水进行LF精炼，在LF精炼过程中，通过电极加热来对温度进行微调至结束温度为1630-1640℃；
对所述LF精炼后的钢水在真空条件下进行RH精炼；
对所述RH精炼后的钢水进行钙处理和每炉喂纯铁线450-550m处理后完成冶炼；
对所述完成冶炼后的钢水进行全保护浇注，在所述对所述完成冶炼后的钢水进行全保护浇注过程中，拉速为1.0～1.1m/min，过热度为40～55℃。
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