CN110284049B - 一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法 - Google Patents

一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，将铁水及废钢冶炼成初炼钢水；合金微调站工艺中对钢包顶渣进行第一步改质：RH钢水循环后进行脱碳并增氮，脱碳开始时进行定氧，脱碳结束后加入铝粒进行脱氧及合金化，RH破空后加入钢包顶渣改质剂进行二次改质，采用本发明的方法，超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数由以前的3炉连浇提高至5炉连浇，提高率66.7％，实现了超深冲冷轧搪瓷钢的批量、高效、稳定生产，具有显著的经济效益。

Description

一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法。
背景技术
搪瓷产品一般是将钢板经过冲压加工成形后制成底胚，然后在底胚的表面进行瓷釉涂搪和烧结而成。超深冲冷轧搪瓷钢兼具优良的冲压性能和抗鳞爆性能，能满足形状复杂、冲压难度大、搪瓷质量要求高的搪瓷制品生产的需要，其成分特点为超低碳、高硫、高氮、高钛，随着冶炼技术的进步，成分控制已不再是制约超深冲冷轧搪瓷钢的难点。而根据冶金原理，此钢种连铸钢水可浇性差，浇铸过程极易产生蓄流而使生产中断，严重制约钢厂产能释放及生产效率提升。为避免生产异常中断，一般钢厂均采用小浇次(不大于4炉)组产。对钢厂而言，连铸工序连浇炉数低已成为制约深冲冷轧搪瓷钢生产效率与成本的限制性环节，亟需进行技术创新而加以解决。
发明内容
为解决当前主流钢厂生产含铝、钛的超深冲冷轧搪瓷钢浇铸过程易蓄流、连浇炉数低的难题，本发明提供了一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，该方法可以大幅提高连铸连浇炉数，实现超深冲冷轧搪瓷钢的批量、高效、稳定生产。
本发明提供的技术方案为：
一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，所述方法包括以下步骤：
(1)转炉冶炼：将铁水及废钢冶炼成初炼钢水；
(2)合金微调站：对钢包顶渣进行第一步改质；
(3)RH真空精炼炉：RH钢水循环后进行脱碳并增氮，脱碳开始时进行定氧，脱碳结束后加入铝粒进行脱氧及合金化，RH破空后加入钢包顶渣改质剂进行二次改质。
进一步地，所述步骤(1)中，控制转炉冶炼出钢温度为1680-1700℃，转炉出钢期间加入石灰，石灰加入期间，开钢包底吹氩，石灰熔化后，关闭底吹氩；转炉出钢期间控制室转炉的下渣量。
更进一步地，所述步骤(1)中，石灰的加入量为2-5kg/吨钢；氩气流量设定为100-400Nm3/小时；转炉下渣量不得大于4.5kg/吨钢。
所述步骤(2)中，所述第一步改质所用的钢包顶渣改质剂的要求为：金属铝(MAl)≥45.0％、SiO2≤8.0％、H2O≤8.0％；粒度：5-28mm＞85％，＞30mm≤5％；所述钢包顶渣改质剂的加入量为1-3kg/吨钢。
所述步骤(2)中，通过布料器加入钢包顶渣改质剂，期间不开钢包底吹氩。
所述步骤(3)中，RH钢水循环后进行脱碳并增氮，所述增氮的条件为：脱碳期间，提升气体为氮气，氮气流量设定为170-190Nm3/小时，真空度要求≤2.6mbar条件下保持时间≥10分钟；
所述步骤(3)中，脱碳开始时进行定氧，若钢水碳含量+150ppm≤钢水氧含量≤钢水碳含量+300ppm时，碳-氧匹配，采用自然脱碳；若钢水氧含量＜钢水碳含量+150ppm时，碳高氧低，采用RH顶枪吹氧；若钢水氧含量＞钢水碳含量+300ppm时，碳低氧高，加增碳剂预脱氧，其目的是控制脱碳结束钢水活度氧在150-300ppm。
所述步骤(3)中，脱氧铝粒加入至加入后6分钟进行增氮，所述增氮的条件为：提升气体为氮气，氮气流量设定为180-200Nm3/小时，真空度设定为50-100mbar。
所述步骤(3)中，脱氧铝粒加入6分钟后，加入硫铁、电解锰、钛铁、铜板对钢水进行合金化，同步对钢水增氮；硫铁、电解锰、钛铁、铜板加入后钢水循环18-24分钟；所述增氮的条件为：提升气体为氮气，氮气流量设定为180-200Nm3/小时，真空度设定为50-100mbar。
所述步骤(3)中，进行二次改质的钢包顶渣改质剂要求为：MAl≥45.0％、CaO≥45.0％、SiO2≤8.0％、H2O≤0.5％、粒度：5-28mm＞85％，＞30mm≤5％；钢包顶渣改质剂加入量根据RH吹氧量调整：RH吹氧量为0时，加150-200kg；RH吹氧量0-100Nm3时，加200-300kg；RH吹氧量101-200Nm3时，加300-400kg，RH吹氧量≥201Nm3时，加400-500kg。
进一步地，采用本发明所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法的所述超深冲冷轧搪瓷钢包括以下重量百分比的化学成分：碳≤0.005％，硅≤0.030％，锰0.05-0.35％，磷≤0.020％、硫0.015-0.035％，酸溶铝0.015-0.050％，钛0.070-0.10％，氮0.0050-0.0100％，铜0.02-0.04％，余量为铁和不可避免的杂质。
本发明提供了一种高超深冲冷轧搪瓷钢的制备方法，包括转炉冶炼→合金微调站→RH真空精炼炉→板坯连铸工艺，所述转炉冶炼、合金微调站、RH真空精炼炉步骤按照上述方法进行。
本发明通过控制转炉下渣量、出钢期间加入石灰、合金微调站及RH破空后加入钢包顶渣改质剂等措施降低炉渣氧化性，减少浇铸期间二次氧化，从而减少夹杂物Al2O3生成量。本发明中钢包顶渣由于在合金微调站工序进行了一次改质，炉渣氧化性较低，而RH脱碳过程中钢水氧含量高，氧由钢水向顶渣传递，造成RH处理期钢包氧化性增强，故在RH破空后对钢包顶渣进行二次改质；
通过转炉高温出钢以杜绝RH化学升温、RH控制脱碳结束氧含量在150-300ppm，既满足钢水脱碳需要，又最大程度减少脱氧产物Al2O3生成量；同时，通过提高RH脱氧后的提升气体流量，促进夹杂物排除，提高钢水洁净度从而改善钢水可浇铸性。
通过以上本发明所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，不仅可以精确控制氮含量而且大幅提高了连铸连浇炉数，实现了超深冲冷轧搪瓷钢的批量、高效、稳定生产。
采用本发明的方法，超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数由以前的3炉连浇提高至5炉连浇，提高率66.7％，实现了超深冲冷轧搪瓷钢的批量、高效、稳定生产，具有显著的经济效益。
附图说明
图1为本发明中的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法的流程流程示意图。
具体实施方式
下面结合钢厂300吨转炉-RH炉冶炼一组5炉超深冲冷轧搪瓷钢对本专利技术思想进行详细说明。
实施例1
一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，包括以下步骤：
(1)转炉冶炼。转炉钢水成分合格，钢水终点温度达到目标时出钢，出钢温度见表1所示。
表1转炉出钢温度表
炉号 A B C D E
出钢温度/℃ 1698 1695 1697 1692 1690
(2)转炉出钢期间加入石灰，石灰加入期间，开钢包底吹氩，石灰熔化后，关闭底吹氩。石灰加入量与氩气流量具体见表2。
表2转炉出钢期石灰加入量与氩气流量
Figure BDA0002149374990000051
(3)转炉控制下渣量，具体下渣量见表3。
表3转炉出钢量
炉号 A B C D E
钢包渣厚/mm 48 42 50 45 50
转炉下渣量/kg/吨钢 3.3 2.8 4.3 2.4 2.9
(4)钢水进合金微调站后，通过布料器加入钢包顶渣改质剂，期间不开钢包底吹氩。钢包顶渣改质剂加入量及组成见表4。
表4钢包顶渣改质剂加入量及组成表
Figure BDA0002149374990000052
(5)钢水进RH后，抽真空开始脱碳增氮。具体控制参数见表5。
表5 RH脱碳期主要控制参数表
Figure BDA0002149374990000053
Figure BDA0002149374990000061
(6)脱碳结束后加入铝粒进行脱氧及合金化。脱氧铝粒加入至加入后6分钟(第二步增氮)，提升气体为氮气，氮气流量设定为180-200Nm3/小时，真空度设定为50-100mbar；具体控制参数见表6。
表6加铝粒脱氧及合金化工艺参数表
Figure BDA0002149374990000062
(7)脱氧铝粒加入6分钟后，加入硫铁、电解锰、钛铁、铜板对钢水进行合金化。硫铁、电解锰、钛铁、铜板加入后钢水循环15-20分钟破空。提升气体为氮气，氮气流量设定为180-200Nm3/小时，真空度设定为50-100mbar。具体控制参数及结果见表7。
表7加合金合金化工艺参数及RH破空化学成分
Figure BDA0002149374990000071
(8)RH破空。破空后加入钢包顶渣改质剂，其要求为：MAl≥45.0％、CaO≥45.0％、SiO2≤8.0％、H2O≤0.5％、粒度：5-28mm＞85％，＞30mm≤5％。钢包顶渣改质剂加入量根据RH吹氧量调整：RH吹氧量为0时，加150-200kg；RH吹氧量0-100Nm3时，加200-300kg；RH吹氧量101-200Nm3时，加300-400kg,RH吹氧量≥201Nm3时，加400-500kg；其加入要求为：均匀布置在钢包顶渣表面。具体控制参数见表8。
表8 RH后钢包顶渣改质剂加入量及组成
Figure BDA0002149374990000081
由上述可见，采用本发明的方法，超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数由以前的3炉连浇提高至5炉连浇，提高率66.7％，实现了超深冲冷轧搪瓷钢的批量、高效、稳定生产，具有显著的经济效益。
上述参照实施例对一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）转炉冶炼：将铁水及废钢冶炼成初炼钢水；
（2）合金微调站：对钢包顶渣进行第一步改质；
（3）RH真空精炼炉：RH钢水循环后进行脱碳并增氮，脱碳开始时进行定氧，脱碳结束后加入铝粒进行脱氧及合金化，RH破空后加入钢包顶渣改质剂进行二次改质；
所述步骤（1）中，控制转炉冶炼出钢温度为1680-1700℃，转炉出钢期间加入石灰，转炉出钢期间控制转炉的下渣量；
所述步骤（1）中，石灰的加入量为2-5kg/吨钢；转炉下渣量不得大于4.5kg/吨钢；
所述步骤（2）中，所述第一步改质所用的钢包顶渣改质剂的要求为：金属Al（MAl）≥45.0%、CaO≥45.0%、SiO2≤8.0%、H2O ≤0.5%；
所述步骤（3）中，所述增氮的条件为：脱碳期间，提升气体为氮气，氮气流量设定为170-190 Nm3/小时，真空度要求≤2.6mbar条件下保持时间≥10分钟；脱碳开始时进行定氧，控制脱碳结束钢水活度氧在150-300ppm；
所述步骤（3）中，脱氧铝粒加入0-6分钟内进行增氮，所述增氮的条件为：提升气体为氮气，氮气流量设定为180-200Nm3/小时，真空度设定为50-100mbar；
所述步骤（3）中，进行二次改质的钢包顶渣改质剂要求为：金属Al（MAl）≥45.0%、CaO≥45.0%、SiO2≤8.0%、H2O ≤0.5%。
2.据权利要求1所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，其特征在于，所述步骤（1）中，石灰加入期间，开钢包底吹氩，石灰熔化后，关闭底吹氩。
3.根据权利要求2所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，其特征在于，所述步骤（1）中，氩气流量设定为100-400Nm3/小时。
4.根据权利要求1所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述第一步改质所用的钢包顶渣改质剂，其粒度：5-28 mm＞85%，＞30mm≤5%；所述钢包顶渣改质剂的加入量为1-3kg/吨钢。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，其特征在于，所述步骤（3）中，脱氧铝粒加入6分钟后，加入硫铁、电解锰、钛铁、铜板对钢水进行合金化，继续同步对钢水增氮；硫铁、电解锰、钛铁、铜板加入后钢水循环18-24分钟；所述增氮的条件为：提升气体为氮气，氮气流量设定为180-200 Nm3/小时，真空度设定为50-100mbar。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，其特征在于，所述步骤（3）中，进行二次改质的钢包顶渣改质剂，其粒度：5-28 mm＞85%，＞30 mm≤5%；钢包顶渣改质剂加入量根据RH吹氧量调整：RH吹氧量为0时，加150-200kg；0﹤RH吹氧量≤100Nm3时，加200-300kg；RH吹氧量101-200Nm3时，加300-400kg， RH吹氧量≥201Nm3时，加400-500kg。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的提高超深冲冷轧搪瓷钢连浇炉数的炉外精炼方法，其特征在于，所述超深冲冷轧搪瓷钢包括以下重量百分比的化学成分：碳≤0.005%，硅≤0.030%，锰0.05-0.35%，磷≤ 0.020%、硫0.015-0.035%，酸溶铝0.015-0.050%，钛0.070-0.10%，氮0.0050-0.0100%，铜0.02-0.04%，余量为铁和不可避免的杂质。
8.一种高超深冲冷轧搪瓷钢的制备方法，包括转炉冶炼→合金微调站→RH真空精炼炉→板坯连铸工艺，其特征在于，所述转炉冶炼、合金微调站、RH真空精炼炉步骤按照权利要求1-7任意一项所述的炉外精炼方法进行。
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