CN106148641B - 超低碳高铬耐蚀钢的rh脱碳方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，脱碳过程中保持钢水中的氧含量在0.01％～0.05％，同时控制脱碳过程中钢水温度不低于1620℃，使RH脱碳结束时钢水的碳含量降至0.005％以下，钢水中铬元素的烧损量不高于2％。使用本发明提供的方法，RH脱碳结束时钢水的碳含量可降至0.005％以下，钢水中铬元素的烧损量不高于2％，可生产铬含量在7％以上的超低碳高铬耐蚀钢。
Description
技术领域
属于炼钢技术领域，特别提供了一种生产超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法。
背景技术
钢筋中C是重要的强化元素，通过固溶强化和析出强化等作用可以显著提高钢的强度，但C和Cr具有很强的结合能力，可以和Cr形成一系列复杂的碳化物，在增加钢的强度和硬度的同时，显著降低了钢的耐蚀性。另外，C含量过高会降低钢的塑性和韧性，恶化钢的焊接性能。因此，为了提高钢的耐蚀性能，超低碳高铬钢的开发成为发展趋势。
在冶炼Cr含量≥7％的高铬钢时，RH真空炉实现超低碳冶炼较为困难，一方面因为若在深脱碳前将Cr控制到位，深脱碳阶段易出现Cr的严重氧化；另一方面若在深脱碳后加入铬铁，则由于铬铁加入量大，带来严重回碳问题，均难以实现超低碳的冶炼。为了解决上述问题，通常方法包括：
1)转炉或电炉高碳出钢，可提高Cr的收得率，将RH进站Cr含量控制在较高水平，但RH进行深脱碳处理后期，C含量降低后Cr的氧化严重，一般选择将RH脱碳结束碳含量控制在0.015％以上；
2)转炉或电炉低碳出钢，C含量小于0.1％，为防止Cr的氧化，加入少量的含铬合金，RH深脱碳结束补加含铬合金，由于铬合金加入量大，回碳较为严重，RH出钢C含量一般在0.015％以上。
上述冶炼工艺可以实现C含量在0.015％以上的高铬钢冶炼，但进一步降低C含量较为困难，因此，开发适用于超低碳高铬钢的RH深脱碳处理工艺具有广阔的市场前景和经济价值，为实现超低碳高铬钢的冶炼提供一种稳定的RH脱碳方法。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种工艺简单、利于操作、脱硫能力强的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，脱碳过程中保持钢水中的氧含量在0.01％～0.05％，同时控制脱碳过程中钢水温度不低于1620℃，使RH脱碳结束时钢水的碳含量降至0.005％以下，钢水中铬元素的烧损量不高于2％。
优选的，在上述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法中，钢水中氧含量的控制方法包括：钢水氧含量低于0.02％时下氧枪进行吹氧，氧枪枪位为4.0～4.5m，吹氧流量为30～40Nm3/min，吹氧持续时间1～3分钟，每次吹氧间隔为4～6分钟，氧含量超过0.04％时停止吹氧。
优选的，在上述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法中，钢水中碳含量变化调整真空泵抽气模式：当钢水碳含量高于0.15％时，只开前3级真空泵；当钢水碳含量降低到0.15％～0.05％时，只开前4级真空泵；当钢水碳含量降低到0.05％以下时，打开全部真空泵。
优选的，在上述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法中，当脱碳过程测定的钢水温度低于1620℃时，加铝吹氧升温，氧枪吹氧流量为30～40Nm3/min，吹氧持续时间2～5分钟，同时加入0.5～1.0kg/t的铝。
优选的，在上述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法中，RH脱碳后期，向钢包顶渣中加入调渣剂，调渣剂的粒度为40～60mm，调渣剂的成分为：35％≤Al≤55％、20％≤CaO≤30％、10％≤Al2O3≤15％，5％≤CaF2≤10％，以及其它不可避免的杂质。
优选的，在上述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法中，所获得钢的化学成分以重量百分比计为：0＜C≤0.015％、7％≤Cr≤12％、0＜Al≤2％、0.3％≤Si≤1％、0.3％≤Mn≤2％、0＜S≤0.02％、0＜P≤0.02％。
优选的，在上述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法中，控制RH脱碳进站钢水的碳含量为0.15％～0.3％、Cr含量7％～12％，温度≥1660℃。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)RH进站碳含量高，可提高RH进站钢水Cr含量；
(2)开发出RH进站高C钢水真空脱碳模式，将钢水碳含量脱至0.01％以下，同时降低了Cr的氧化；
(3)实现了RH真空炉冶炼冶炼C含量低于0.01％的高铬耐蚀钢。
具体实施方式
本实施例提供一种超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，其通过转炉终点高碳出钢，控制转炉终点的C、Cr含量，出钢时加石灰和造渣剂调渣并控制氧势，然后运至RH进行处理，RH真空脱碳过程通过控制吹氧制度、真空度实现脱碳保铬，后加入超低碳钢专用合金进行脱氧及合金化，同时向钢包顶渣中加入调渣剂，对渣中氧化铬进行还原，然后进行净循环处理，RH破空、出钢。
冶炼工艺的原理如下：
RH真空炉冶炼超低碳高铬钢，在RH脱碳期若吹氧量过大，则Cr的氧化量增加，增大合金损失；若吹氧量偏小，则严重影响到RH脱碳速率，对生产节奏以及产品C含量控制均带来不利影响。为了提高RH深脱碳阶段Cr的收得率，与常规方法相比，本发明在RH脱碳期根据C、O反应规律，制定了吹氧模式，通过控制枪位、吹氧流量、吹氧时间及吹氧间隔等控制钢水氧含量，确保了RH脱碳速率，同时将氧势控制在较低水平，减少Cr的氧化；根据RH脱碳过程温度监测，制定了加Al吹氧升温机制，保证过程温度大于1620℃，并根据钢水C含量变化调整真空泵抽气模式，均有助于加强C、O反应，降低Cr的氧化，实现了超低碳高铬钢RH真空炉深脱碳冶炼工艺。
本发明通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1
1)RH进站定氧测温，并取样测定化学成分，温度1682℃，C含量0.295％，O含量0.0185％，Cr含量9.78％，钢包到位后开通三级泵抽真空，真空室压力在20～100mbar，下氧枪吹氧，枪位高度4.5m，吹氧流量40Nm3/min，吹氧时间1.5min，停止吹氧，继续脱碳4.8min，然后定氧、测温，根据氧含量继续吹氧脱碳。
2)当C含量达到0.146％，即开四级真空泵，将真空室压力降至5～20mbar以下；C含量达到0.048％，即开五级真空泵，将真空室压力降至2mbar以下，RH脱碳结束C含量0.0021％，Cr含量9.55％，温度1622℃。
3)RH脱碳过程吹氧脱碳次数8次，吹氧时间持续1～2min，吹氧间隔4.3～5.9min；RH脱碳过程温度逐渐降低，吹氧升温3次，吹氧枪位4.2m，吹氧流量35Nm3/min，吹氧时间2.6～4.8min，吹氧升温加铝量0.7～0.9kg/t。
4)RH脱碳结束加微碳金属铝、硅铁、金属锰等脱氧合金化，同时向渣面加入改质剂，对炉渣进行还原，然后净循环处理10min，破空、出钢。
该炉次RH出钢成分：C含量0.0036％、Cr含量9.69％、Mo含量1.52％，Al含量0.016％、Si含量0.65％，Mn含量1.36％，V含量0.15％、S含量0.0086％、P含量0.0169％。
实施例2
1)RH进站定氧测温，并取样测定化学成分，温度1675℃，C含量0.106％，O含量0.0316％，Cr含量9.45％，钢包到位后开通四级真空泵，将真空室压力降至5～20mbar，下氧枪吹氧，枪位高度4.2m，吹氧流量38Nm3/min，吹氧时间1.2min，停止吹氧，继续脱碳4.6min，然后定氧、测温，根据氧含量继续吹氧脱碳。
2)当C含量达到0.045％，即开五级真空泵，将真空室压力降至2mbar以下，RH脱碳结束C含量0.0016％，Cr含量9.28％，温度1621℃。
3)RH脱碳过程吹氧脱碳次数4次，吹氧时间持续1～2min，吹氧间隔4.0～5.7min；RH脱碳过程温度逐渐降低，吹氧升温1次，吹氧枪位4.2m，吹氧流量35Nm3/min，吹氧时间3.2min，吹氧升温加铝量0.8kg/t。
4)RH脱碳结束加微碳金属铝、硅铁、金属锰等脱氧合金化，同时向渣面加入改质剂，对炉渣进行还原，然后净循环处理11min，破空、出钢。
该炉次RH出钢成分：C含量0.0028％、Cr含量9.39％、Mo含量1.46％，Al含量0.017％、Si含量0.68％，Mn含量1.42％，V含量0.14％、S含量0.0075％、P含量0.0158％。
实施例3
1)RH进站定氧测温，并取样测定化学成分，温度1678℃，C含量0.206％，O含量0.0215，Cr含量9.67％，钢包到位后开通三级泵抽真空，真空室压力在20～100mbar，下氧枪吹氧，枪位高度4.3m，吹氧流量40Nm3/min，吹氧时间1.7min，停止吹氧，继续脱碳5.1min，然后定氧、测温，根据氧含量继续吹氧脱碳。
2)当C含量达到0.148％，即开四级真空泵，将真空室压力降至5～20mbar以下；C含量达到0.047％，即开五级真空泵，将真空室压力降至2mbar以下，RH脱碳结束C含量0.0022％，Cr含量9.48％，温度1625℃。
3)RH脱碳过程吹氧脱碳次数6次，吹氧时间持续1～2min，吹氧间隔4.9～5.5min；RH脱碳过程温度逐渐降低，吹氧升温2次，吹氧枪位4.2m，吹氧流量35Nm3/min，吹氧时间2.3～2.8min，吹氧升温加铝量0.6～0.8kg/t。
4)RH脱碳结束加微碳金属铝、硅铁、金属锰等脱氧合金化，同时向渣面加入改质剂，对炉渣进行还原，然后净循环处理10min，破空、出钢。
该炉次RH出钢成分：C含量0.0037％、Cr含量9.57％、Mo含量1.44％，Al含量0.016％、Si含量0.72％，Mn含量1.46％，V含量0.16％、S含量0.0084％、P含量0.0179％。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (6)
1.一种超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，其特征在于，脱碳过程中保持钢水中的氧含量在0.01％～0.05％，同时控制脱碳过程中钢水温度不低于1620℃，使RH脱碳结束时钢水的碳含量降至0.005％以下，钢水中铬元素的烧损量不高于2％，钢水中氧含量的控制方法包括：钢水氧含量低于0.02％时下氧枪进行吹氧，氧枪枪位为4.0～4.5m，吹氧流量为30～40Nm3/min，吹氧持续时间1～3分钟，每次吹氧间隔为4～6分钟，氧含量超过0.04％时停止吹氧。
2.根据权利要求1所述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，其特征在于：钢水中碳含量变化调整真空泵抽气模式：当钢水碳含量高于0.15％时，只开前3级真空泵；当钢水碳含量降低到0.15％～0.05％时，只开前4级真空泵；当钢水碳含量降低到0.05％以下时，打开全部真空泵。
3.根据权利要求1所述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，其特征在于：当脱碳过程测定的钢水温度低于1620℃时，加铝吹氧升温，氧枪吹氧流量为30～40Nm3/min，吹氧持续时间2～5分钟，同时加入0.5～1.0kg/t的铝。
4.根据权利要求1所述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，其特征在于：RH脱碳后期，向钢包顶渣中加入调渣剂，调渣剂的粒度为40～60mm，调渣剂的成分为：35％≤Al≤55％、20％≤CaO≤30％、10％≤Al2O3≤15％，5％≤CaF2≤10％，以及其它不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，其特征在于：所获得钢的化学成分以重量百分比计为：0＜C≤0.015％、7％≤Cr≤12％、0＜Al≤2％、0.3％≤Si≤1％、0.3％≤Mn≤2％、0＜S≤0.02％、0＜P≤0.02％。
6.根据权利要求5所述的超低碳高铬耐蚀钢的RH脱碳方法，其特征在于：控制RH脱碳进站钢水的碳含量为0.15％～0.3％、Cr含量7％～12％，温度≥1660℃。
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- 2016-08-25 CN CN201610723155.7A patent/CN106148641B/zh active Active
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