CN106148821B

CN106148821B - 加磷高强无间隙原子钢的生产工艺

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Publication number: CN106148821B
Application number: CN201610548905.1A
Authority: CN
Inventors: 李波; 李梦英; 马德刚; 张洪波; 王兰玉; 高永春; 刘海春; 李建设; 李经哲; 冯慧霄; 刘丽萍; 李梦龙; 周泉林; 段云祥; 吴艳青; 田伟; 郑熙华; 徐艳丽; 李娜; 赵伟婧
Original assignee: Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Tangshan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2018-04-10
Anticipated expiration: 2036-07-13
Also published as: CN106148821A

Abstract

本发明公开了一种加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其包括铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理和常规板坯连铸工序。本方法采用公称容量在110t以下的转炉生产的加磷高强无间隙原子钢，通过控制转炉的不倒炉直接出钢，减少转炉到钢包的温降，采用真空机械泵快、准、稳控制碳含量，稳定生产节奏，恒拉速等工艺措施来生产满足要求，生产无任何缺陷的连铸坯，热轧生产优质热轧卷板，经冷轧最终生产优质连退产品。本方法通过控制各工序工艺参数，来生产满足要求，无任何缺陷的连铸坯，热轧生产优质热轧卷板，经冷轧最终生产优质连退产品。

Description

加磷高强无间隙原子钢的生产工艺

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，尤其是一种加磷高强无间隙原子钢的生产工艺。

背景技术

加磷高强无间隙原子钢兼有高强度和超深冲性，主要用于制作汽车内相对复杂的结构件，如轿车延伸支架、悬挂安装梁、转向机安装支梁、覆盖件、加强板等，满足了汽车轻量化、高强化的发展需求。汽车工业的迅速发展，给相关钢材提供机遇的同时也带来了挑战。加磷高强无间隙原子钢的成分体系复杂，主要成分目前控制在[C]0.0030％、[S]0.003％、[P]0.080％、[Si]0.55％、[N]0.0025％、T[O]0.0025％的水平。加磷高强无间隙原子钢的生产工艺各不相同，主要有以下两种：A、高炉→铁水脱硫→顶底复吹转炉→RH真空处理→连铸；B、高炉→铁水脱硫→转炉冶炼→LF精炼→RH真空处理→连铸。

采用公称容量在110t及以下的转炉生产加磷高强无间隙原子的难度太大，其原因在于：一、公称容量在110t及以下的转炉容量小，生产、出钢过程中的温降速率大，冶炼过程需要加入的合金种类和数量较多，会造成RH精炼大批量补氧升温，增加钢水夹杂物生成的几率；二、连铸浇铸周期短，与RH生产节奏不匹配造成拉速波动，容易发生结晶器卷渣，对板卷表面质量带来不利的影响。因此，采用公称容量在110t以下的转炉，例如100t转炉，生产高品质的加磷高强无间隙原子钢是具有挑战性、创新性的工作。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种采用公称容量在110t及以下的转炉生产高品质的加磷高强无间隙原子钢的生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：包括铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理和常规板坯连铸工序；

所述转炉冶炼工序：采用公称容量在110t及以下转炉；终渣碱度为3.6～3.76；不倒炉直接出钢，钢水控制成分C 0.025～0.040wt％、S≤0.008wt％、P 0.020～0.035wt％；终点温度1700～1730℃，终点氧位600～800ppm，终渣中FeO含量≤20wt％，出钢时间≥3分钟；

所述RH真空处理工序：进站温度1645～1660℃，进站氧位550～700ppm；出站化学成分：C≤0.0030wt％，Mn 0.50～0.70wt％、S≤0.008wt％、P 0.075～0.095wt％、Si 0.50～0.60wt％、Als 0.020～0.050wt％、Ti 0.015～0.025wt％、Nb 0.030～0.040wt％、B0.0005～0.0015wt％，出站温度1600～1620℃；

所述常规板坯连铸工序：中间包钢水温度1550～1565℃，中间包烘烤温度≥1100℃、烘烤时间≥4小时；拉速控制为1.1～1.3m/min。

本发明所述转炉冶炼工序：采用挡渣标+滑板双挡渣，下渣厚度≤50mm；出钢钢水1/4时开始加造渣料，依次加入石灰2.5～3.5公斤/吨钢、萤石0.5～1.0公斤/吨钢、改质剂1.2～1.5公斤/吨钢，出钢3/4前加完。

本发明所述RH真空处理工序：采用真空机械泵调整真空度，脱碳期真空度≤1.2mbar、氩气环流60Nm³/h、脱碳时间13～16min，钢水脱碳期加入磷铁调整P含量；吹氧时期真空度40～80mbar、氩气环流量50Nm³/h；铝脱氧结束后合金化，先调整钢水中Mn、Si、Nb和B，3min后调整钢水中的Ti，合金化真空度1.5mbar、氩气环流量50Nm³/h；静循环时间≥6min。

本发明所述常规板坯连铸工序：钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水。

本发明所述常规板坯连铸工序：二次冷却采用强冷却方式，同时保证拉矫温度≥800℃。

本发明所述转炉冶炼工序、RH真空处理和常规板坯连铸工序中，控制中包钢水全氧T.O≤20ppm、N≤30ppm。

本发明所述铁水脱硫工序：铁水脱硫至S≤0.003％。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用公称容量在110t及以下的转炉生产的加磷高强无间隙原子钢，通过控制转炉的不倒炉直接出钢，减少转炉到钢包的出钢过程温降，采用真空机械泵快、准、稳控制碳含量，稳定生产节奏，恒拉速等工艺措施来生产满足要求，生产无任何缺陷的连铸坯，热轧生产优质热轧卷板，经冷轧最终生产优质连退产品。本发明通过控制各工序工艺参数，来生产满足要求，无任何缺陷的连铸坯，热轧生产优质热轧卷板，经冷轧最终生产优质连退产品。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1－7：本加磷高强无间隙原子钢的生产工艺采用下述工艺步骤。

实施例1－7中采用100t转炉、100t RH精炼炉，常规板坯连铸：连铸坯宽1100～1430mm、厚200mm，生产钢种TS250P1钢，工艺流程为：高炉铁水→铁水脱硫→转炉冶炼→RH真空处理→常规板坯连铸；具体操作步骤和各工序工艺参数控制如下所述；下述各工序中，控制中包钢水全氧T.O≤20ppm、N≤30ppm。

(1)铁水脱硫工序：铁水包喷吹石灰和镁粉后，将渣子扒净，脱硫至S≤0.003wt％。

(2)转炉冶炼工序：

A、入炉铁水温度1305～1339℃，S≤0.003wt％、P 0.105～0.118wt％；装入量：铁水+废钢115～120t，废钢10～15t。

B、吹炼过程以脱碳、升温为主要目标，要求全程化渣，炉温平稳上升。

C、终渣碱度R为3.60～3.76，终点温度：1700～1730℃、氧位600～800ppm，采用不倒炉直出，可减少转炉到钢包的出钢温降18～25℃；终点钢水控制成分：C 0.025～0.040wt％，S≤0.008wt％，P 0.020～0.035wt％。

D、采用挡渣标+滑板双挡渣，下渣厚度≤50mm，终渣FeO≤20wt％；大包温度1673～1690℃。

E、出钢时间≥3分钟，钢流圆整，出钢使用周转、洁净的无碳钢包；出钢钢水1/4时开始加造渣料，出钢3/4前加完造渣料；各造渣料加入量为：石灰2.5～3.5kg/t钢，萤石0.5～1.0kg/t钢，改质剂1.2～1.5kg/t钢；加料顺序：石灰→萤石→改质剂。

F、转炉冶炼工序各实施例的温度、氧位及大包成分见表1，工艺参数见表2。

表1：转炉冶炼工序的温度、氧位及大包成分(wt％)

表2：转炉冶炼工序的工艺参数

(2)RH真空处理工序：

A、开启机械真空泵(螺杆泵、罗茨泵)，预抽真空；钢包进站，测温，温度1645～1660℃，进站氧位550～700ppm。

B、脱碳期：开启真空主阀，3分钟后真空度≤1.2mbar，氩气环流量60Nm³/h；钢水带氧循环脱碳，脱碳时间13～16min，加入磷铁调整钢水P，真空处理时间达到6分钟，测温取样分析成分；根据测得温度确定铝氧升温的氧气量、加铝量，调整真空度至40～80mbar、载气量(氩气环流量)50Nm³/h，开始铝氧升温；脱碳15min后测温定氧。

C、合金化期：计算终脱氧铝加入量，真空度1.5mbar、氩气环流量50Nm³/h，加入铝粒循环3分钟后，加入金属锰、低碳硅铁、铌铁、硼铁，循环3分钟后，加入Ti含量70％的钛铁，静循环≥6min，测温取样出站。

D、出站温度：第1炉1610～1620℃、后续炉次1600～1610℃。

E、RH出站的化学成分表3；本工序各实施例具体的工艺参数见表4。

表3：RH出站的化学成分(wt％)

表3中，余量为Fe和不可避免的杂质。

表4：RH真空处理工序的工艺参数

(3)常规板坯连铸工序：

A、中间包钢水温度1550～1565℃，采用挡渣墙+挡渣堰；钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水，长水口处钢水不能裸露；钢包向中间包浇注钢水时，严禁下渣。

B、中间包烘烤温度≥1100℃，烘烤时间≥4小时，中间包使用无碳镁质耐材,无碳铝质吹氩上水口、吹氩塞棒、浸入式水口；使用无碳双层覆盖剂；结晶器使用无碳、低碱度、高粘度保护渣。

C、连铸拉速为1.1～1.3m/min。

D、二冷采用C1强冷却方式，同时保证拉矫温度≥800℃。

E、常规板坯连铸工序的工艺参数见表5；按上述工艺生产的加磷高强无间隙原子钢最终产品化学成份见表6。

表5：常规板坯连铸工序的工艺参数

表6：所得TS250P1钢产品化学成份(wt％)

表6中，余量为Fe和不可避免的杂质。

(4)产品性能：上述各实施例生产的连铸坯低倍检验没有出现中心裂纹、中心疏松和中心偏析等缺陷，铸坯表面及皮下没有夹渣缺陷；热轧板卷表面质量优良；所得加磷高强无间隙原子钢－TS250P1钢产品的性能见表7。

表7：TS250P1钢产品性能分布

Claims

1.一种加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其特征在于：包括铁水脱硫、转炉冶炼、RH真空处理和常规板坯连铸工序；

所述转炉冶炼工序：采用公称容量在110t及以下转炉；终渣碱度为3.6～3.76；不倒炉直接出钢，钢水控制成分C 0.025～0.040wt%、S≤0.008wt%、P 0.020～0.035wt%；终点温度1700～1730℃，终点氧位600～800ppm，终渣中FeO含量≤20wt%，出钢时间≥3分钟；

所述RH真空处理工序：进站温度1645～1660℃，进站氧位550～700ppm；出站化学成分：C≤0.0030wt%，Mn 0.50～0.70wt%、S≤0.008wt%、P 0.075～0.095wt%、Si 0.50～0.60wt%、Als 0.020～0.050wt%、Ti 0.015～0.025wt%、Nb 0.030～0.040wt%、B 0.0005～0.0015wt%，出站温度1600～1620℃；

所述常规板坯连铸工序：中间包钢水温度 1550～1565℃，中间包烘烤温度≥1100℃、烘烤时间≥4小时；拉速控制为1.1～1.3m/min。

2.根据权利要求1所述的加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其特征在于，所述转炉冶炼工序：采用挡渣标+滑板双挡渣，下渣厚度≤50mm；出钢钢水1/4时开始加造渣料，依次加入石灰2.5～3.5公斤/吨钢、萤石0.5～1.0公斤/吨钢、改质剂1.2～1.5公斤/吨钢，出钢3/4前加完。

3.根据权利要求1所述的加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其特征在于，所述RH真空处理工序：采用真空机械泵调整真空度，脱碳期真空度≤1.2mbar、氩气环流60Nm³/h、脱碳时间13～16min，钢水脱碳期加入磷铁调整P含量；吹氧时期真空度40～80mbar、氩气环流量50Nm³/h；铝脱氧结束后合金化，先调整钢水中Mn、Si、Nb和B，3min后调整钢水中的Ti，合金化真空度1.5mbar、氩气环流量50Nm³/h；静循环时间≥6min。

4.根据权利要求1所述的加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其特征在于，所述常规板坯连铸工序：钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水。

5.根据权利要求1所述的加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其特征在于，所述常规板坯连铸工序：二次冷却采用强冷却方式，同时保证拉矫温度≥800℃。

6.根据权利要求1所述的加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其特征在于：所述转炉冶炼工序、RH真空处理和常规板坯连铸工序中，控制中包钢水T.O≤20ppm、N≤30ppm。

7.根据权利要求1－6任意一项所述的加磷高强无间隙原子钢的生产工艺，其特征在于，所述铁水脱硫工序：铁水脱硫至S≤0.003%。