CN110846470A

CN110846470A - 一种准确控制rh精炼低碳钢中碳含量的方法

Info

Publication number: CN110846470A
Application number: CN201911217248.2A
Authority: CN
Inventors: 于华财; 曹志众; 李明光; 姜学锋; 刘军; 周宏伟; 张兴国; 张霞; 张冰
Original assignee: Bengang Steel Plates Co Ltd
Current assignee: Bengang Steel Plates Co Ltd
Priority date: 2019-12-03
Filing date: 2019-12-03
Publication date: 2020-02-28

Abstract

本发明公开了一种准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，该方法首次提出以RH脱碳处理的形式进行低碳钢的炼制，具体而言，通过RH脱碳将钢水中的碳成分深度脱除后，再进行RH脱氧合金化以及RH增碳处理，进而将钢水中的碳含量控制在要求范围内，实现碳含量的精准控制；该准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，具有方法简单、易于操作、碳含量控制精准等优点。

Description

一种准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法

技术领域

本发明公开涉及低碳钢炼制的技术领域，尤其涉及一种准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法。

背景技术

RH真空处理是炼钢钢水精炼过程中将真空精炼与钢水循环流动结合起来的一种处理工艺，具有处理周期短，生产能力大，精炼效果好等优点，适合冶炼周期短，生产能力大的转炉炼钢工厂采用，可进行脱氧，去除非金属夹杂物，调整和均匀钢水成份、温度等。

RH真空处理根据钢种要求不同，可分为轻处理模式、中间处理模式、深脱碳处理模式等。轻处理模式针对钢种以低碳铝镇静钢为主，钢种主要特点是含碳量较低(0.03％～0.06％)、低硅(≤0.03％)，代表钢种有SPHC、S400等，处理特点是真空度要求较低，一般控制在2.5kPa左右，处理时间短，一般处理时间小于15min，环流气体流量控制较低。对转炉要求控制C、N，转炉过来的钢水可以是带氧钢或者脱氧钢，对脱氧钢要求碳基本符合要求；中间处理模式与轻处理模式基本差不多，其要求钢水碳成份一般在0.01％～0.03％，要求转炉过来的钢水必须是带氧钢(目的是脱碳)，一些低碳铝镇静钢、不含Cr、Ni的耐候钢、低等级管线钢、强度级别不太高的管线钢等，代表钢种有DI材(易拉罐)、DQ1J、X65、SM490等；深脱碳处理模式针对钢种为超低碳钢，代表钢种为IF钢，也就是平常俗称的汽车板钢，其要求的钢种碳含量小于100PPm，部分企业要求控制在小于20ppm，其对C、N、O、S都有非常严格的要求，深脱碳处理模式的工艺特点是要求真空度高，达到65Pa以下，要求转炉钢水为带氧钢，带氧量控制在400～700ppm之间，碳含量小于0.05％，氮含量要求较低。

上述对于钢水中碳含量为0.01％～0.03％的低碳钢，为了实现对碳含量的控制，通常采用以要求转炉出钢时氧含量的方式，具体而言，要求RH前钢水氧含量为300-700ppm，RH采用中间模式进行处理，真空度要求2kPa以上，真空循环时间5min，然后进行脱氧合金化，净循环后到铸机进行浇铸。上述以控制RH前钢水氧含量的方式，由于在处理过程中碳氧反应的速度无法精准控制，经常会出现碳氧反应速度过快或过慢，导致处理后钢水中碳含量过低或过高，没有达到含量要求，存在钢水中碳含量波动大，无法精准控制钢水中碳含量的问题。

因此，如何研发一种可精准控制钢水中碳含量的方法，成为人们亟待解决的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，以至少解决以往采用中间处理模式进行低碳钢的炼制，致使钢水中碳含量波动大，无法精准控制钢水中碳含量的问题。

本发明提供的技术方案，具体为，一种准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，该方法包括如下步骤：

转炉出钢水，将未脱氧钢水装入钢包后，运至精炼跨，坐入RH台车，到达处理位后，提升钢包至测温取样位进行测渣厚、测温定氧；

将定氧后的钢包提升至处理位，依次进行RH脱碳处理、RH脱氧合金化处理、RH增碳处理、以及RH净循环复压处理；

落下钢包车，开出处理位，加保温剂，处理结束，吊罐。

优选，所述RH脱碳处理中，真空度要求为2000Pa～2500Pa，处理时间为8分钟以上。

进一步优选，所述RH增碳处理为向钢包中加入碳球，所述碳球的加入量依据钢种中要求的碳含量、碳球中的碳含量以及碳在钢水中收得率计算获得。

进一步优选，所述RH增碳处理中加入碳球的粒径为5～30mm。

进一步优选，所述RH净循环复压处理中，循环时间为6分钟以上。

本发明提供的准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，首次提出以RH脱碳处理的形式进行低碳钢的炼制，具体而言，通过RH脱碳将钢水中的碳成分深度脱除后，再进行RH脱氧合金化以及RH增碳处理，进而将钢水中的碳含量控制在要求范围内，实现碳含量的精准控制。

本发明提供的准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，具有方法简单、易于操作、碳含量控制精准等优点。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明的公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明公开实施例提供的一种准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的方法的例子。

为了解决以往采用中间处理模式进行低碳钢的炼制时，虽然将RH前钢水氧含量控制为300-700ppm，但由于在处理过程中碳氧反应的速度无法精准控制，经常会出现碳氧反应速度过快或过慢，导致处理后钢水中碳含量过低或过高，没有达到含量要求，存在钢水中碳含量波动大，无法精准控制钢水中碳含量的问题。本实施方案首次尝试采用RH脱碳的形式进行低碳钢的炼制，在炼制的过程中，首先通过RH脱碳处理，将钢水中的碳充分脱除，然后再进行RH脱氧合金化以及RH增碳处理，向钢水中补碳，由于经过RH脱碳处理后的钢水中碳含量低于50ppm，以此为基数，根据钢中碳含量的要求进行相应的增碳处理，可将最终炼得的钢种中碳含量精准的控制在预期范围内。

本实施方案中提供的准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，参见图1，该方法包括如下步骤：

转炉出钢水，将未脱氧的钢水装入钢包后，运至精炼跨，坐入RH台车，到达处理位后，提升钢包至测温取样位进行测渣厚、测温定氧，通常未脱氧钢水中氧含量为400～700ppm；

将定氧后的钢包提升至处理位，依次进行RH脱碳处理、RH脱氧合金化处理、RH增碳处理以及RH净循环复压处理；

落下钢包车，开出处理位，加保温剂，处理结束，吊罐。

其中，

1)要求钢水顶渣厚度≤90mm、钢包净空(以渣面为基准)控制在(300-600)mm、RH处理前钢水温度满足规程要求、钢包额头(包括罐沿残渣、内涨)宽度或高度≯100㎜。

2)钢包座入RH后，确定开浇时间，确认RH处理前钢水条件。测温取样操作：测温取样点靠近下降管侧、深度≥300mm、时间延时保证6秒钟。

3)顶升高度保证吸嘴***深度大于400mm，真空处理前氧值低于300ppm，开阀后强制补氧：处理前氧值300ppm以下补氧30m³，低真空度脱碳8分钟以上，可使钢中的碳达到50ppm以下，完成了脱碳过程。

4)脱氧前根据合金加入量做好温度补偿(包括等样时间)；温度判定：脱氧前温降按3±0.5℃/min考虑，脱氧合金化后温降按1℃/min考虑。氩前温度偏高需加入废钢时，则必须在前期加入；如确认温度偏低，必须前期进行升温操作，严禁后期升降温。

上述RH脱碳处理中，真空度要求为2000Pa～2500Pa，处理时间为8分钟以上，以实现彻底脱碳。

其中，RH增碳处理为向钢包中加入碳球，碳球的加入量依据钢种中要求的碳含量、碳球中的碳含量以及碳在钢水中收得率计算获得；RH增碳处理中加入碳球的粒径为5～30mm。

上述RH净循环复压处理中，循环时间为6分钟以上。

下面以具体的实施例对本发明进行更进一步的解释说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。

实施例

制备DQ1J钢种，其具体的成分要求如下：

C(％)

Si(％)

Mn(％)

Alt(％)

P(％)

S(％)

标准

0.01～0.03

≤0.03

0.15～0.3

0.023～0.053

≤0.02

≤0.013

内控

0.01～0.03

≤0.03

0.18～0.25

0.023～0.053

≤0.018

≤0.01

目标

0.02

≤0.02

0.2

0.038

≤0.015

≤0.007

采用上述实施方案中提供的方法，进行10炉次DQ1J钢种的炼制，具体步骤如下：

转炉出钢水，将未脱氧的钢水装入钢包后，运至精炼跨，坐入RH台车，到达处理位后，提升钢包至测温取样位进行测渣厚、测温定氧；

将定氧后的钢包提升至处理位，依次进行RH脱碳处理、RH增碳处理、RH脱氧合金化处理以及RH净循环复压处理；

落下钢包车，开出处理位，加保温剂，处理结束，吊罐；

其中，RH脱碳处理中，真空度要求为2000Pa～2500Pa，处理时间为8～10分钟；

RH增碳处理为向钢包中加入粒径为5～30mm的碳球；

RH净循环复压处理中，循环时间为6分钟以上。

将10炉次炼制的成品进行成分的检测，具体结果如下：

通过采用上述实施方案提供的方法进行DQ1J钢种的炼制，其碳成分控制合格率达到100％。

对比例

通过中间处理模式进行10炉次DQ1J钢种的炼制，将10炉次炼制的成品进行成分的检测，具体见下表：

序号	炉号	C(％)	Si(％)	Mn(％)	Alt(％)	P(％)	S(％)
								对比例1	1816962	0.028	0.015	0.21	0.035	0.21	0.010
对比例2	1828251	0.023	0.014	0.22	0.031	0.22	0.004
								对比例3	1828258	0.019	0.001	0.22	0.030	0.22	0.011
对比例4	1848048	0.025	0.010	0.22	0.033	0.22	0.007
								对比例5	1863934	0.019	0.001	0.21	0.040	0.21	0.006
对比例6	1878442	0.028	0.013	0.20	0.036	0.2	0.006
								对比例7	1828291	0.011	0.021	0.20	0.038	0.2	0.009
对比例8	1857868	0.022	0.031	0.21	0.032	0.21	0.009
								对比例9	1864041	0.022	0.015	0.23	0.030	0.23	0.007
对比例10	1878326	0.035	0.023	0.21	0.035	0.21	0.005

通过中间处理模式进行DQ1J钢种的炼制，其碳成分控制合格率达90％左右。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims

1.一种准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

落下钢包车，开出处理位，加保温剂，处理结束，吊罐。

2.根据权利要求1所述准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，其特征在于，所述RH脱碳处理中，真空度要求为2000Pa～2500Pa，处理时间为8分钟以上。

3.根据权利要求1所述准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，其特征在于，所述RH增碳处理为向钢包中加入碳球，所述碳球的加入量依据钢种中要求的碳含量、碳球中的碳含量以及碳在钢水中收得率计算获得。

4.根据权利要求3所述准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，其特征在于，所述RH增碳处理中加入碳球的粒径为5～30mm。

5.根据权利要求1所述准确控制RH精炼低碳钢中碳含量的方法，其特征在于，所述RH净循环复压处理中，循环时间为6分钟以上。