CN110982979A

CN110982979A - 一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法

Info

Publication number: CN110982979A
Application number: CN201911402001.8A
Authority: CN
Inventors: 王坤; 朱殷翔; 孙齐松; 吕迺冰; 徐士新; 孔祥涛; 高攀; 罗衍昭; 李海波
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd; Shougang Corp
Priority date: 2019-12-30
Filing date: 2019-12-30
Publication date: 2020-04-10

Abstract

本发明公开了一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，包括以下步骤：S1、KR铁水脱硫预处理；S2、顶底复吹转炉冶炼；S3、LF炉精炼处理；S4、RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理；S5、板坯连铸机全保护浇铸；首先通过KR铁水脱硫预处理，然后进行顶底复吹转炉冶炼，接着LF炉精炼处理，然后通过RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理，最后通过板坯连铸机全保护浇铸，使得生产制造出的铁基合金用超低碳钢纯度高、碳含量低，可以满足铁基合金生产的技术指标要求。

Description

一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法

技术领域

本发明属于铁基合金用超低碳钢冶炼制备技术领域，具体涉及一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法。

背景技术

铁基合金是电力、电子和军事工业中使用的一类重要功能材料。在电力工业中，电能的产生、传输及利用的整个过程，铁基合金特殊材料起着重要的能力转换作用。提高铁基合金的特殊性能重点在于硅和铝元素的控制。铁基合金的制备需要超纯的超低碳钢作为基料，同时在超低碳钢产品中要合理控制硅和铝元素的范围，按国标生产的YTO系列工业纯铁产品已远远不能满足此类铁基合金生产的技术指标要求，为此，我们提出一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，包括以下步骤：

S1、KR铁水脱硫预处理；

S2、顶底复吹转炉冶炼；

S3、LF炉精炼处理；

S4、RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理；

S5、板坯连铸机全保护浇铸。

本发明作为进一步优选的：在S1中，KR铁水脱硫预处理时，采用由氧化钙、氟化钙、二氧化硅组成复合脱硫剂进行深脱硫处理。

本发明作为进一步优选的：所述复合脱硫剂的组成成分按重量百分比为：氧化钙≥75％，氟化钙5-10％，二氧化硅≤10％，烧损≤6％，KR铁水脱硫处理后的铁水中硫含量为≤0.0015wt％。

本发明作为进一步优选的：在S2中，顶底复吹转炉冶炼时，采取双渣冶炼工艺，同时进行底吹工艺控制，加入高铝含量造渣料，进行钢包顶渣改质处理。

本发明作为进一步优选的：底吹工艺控制时，终点温度为1650-1750℃，终点碳含量0.02-0.04wt％，终点硅含量≤0.10wt％，终点锰含量≤0.08wt％，终点磷含量≤0.008wt％，终点硫含量≤0.005wt％。

本发明作为进一步优选的：在S3中，LF炉精炼处理时，加入白灰2-6kgkg/吨钢，铝矾土1-5kg/吨钢，加入高钙铝渣球2-8kg/吨钢进行渣脱氧，LF精炼结束氧活度≤600ppm，精炼周期按20-35min控制，LF精炼结束温度1600-1650℃。

本发明作为进一步优选的：在S4中，RH真空精炼进行深脱碳、深脱氮、深脱氢处理时，加入铝粒进行脱氧和调铝，加入低碳硅铁调硅，其中硅含量为75-85％，粒度为10-50mm，吨钢加入量4-16kg；RH结束时控制碳含量≤0.003wt％，终点硅含量0.05-1wt％，终点锰含量≤0.1wt％，终点磷含量≤0.008wt％，终点硫含量≤0.005wt％；RH结束时全氧含量≤0.0050wt％，RH结束氮含量≤0.003wt％，RH结束氢含量≤0.0001wt％，RH结束铝含量0.010-0.2wt％。

本发明作为进一步优选的：在S5中，板坯连铸机全保护浇铸时，结晶器液面自动控制，使用超纯纯铁高铝钢专用结晶器保护渣。

本发明作为进一步优选的：中包温度控制在1550-1570℃，大包使用整体式水口，中包使用全保护浇注浸入式水口，同时使用无碳钢包和高碱度中包覆盖剂。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，与现有技术相比，具有以下优点：

首先通过KR铁水脱硫预处理，然后进行顶底复吹转炉冶炼，接着LF炉精炼处理，然后通过RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理，最后通过板坯连铸机全保护浇铸，使得生产制造出的铁基合金用超低碳钢纯度高、碳含量低，可以满足铁基合金生产的技术指标要求。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例一

本发明提供了如图1所示的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，包括以下步骤：

S1、KR铁水脱硫预处理；

S2、顶底复吹转炉冶炼；

S3、LF炉精炼处理；

S4、RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理；

S5、板坯连铸机全保护浇铸。

本发明具体的：在S1中，KR铁水脱硫预处理时，采用由氧化钙、氟化钙、二氧化硅组成复合脱硫剂进行深脱硫处理。

本发明具体的：所述复合脱硫剂的组成成分按重量百分比为：氧化钙75％，氟化钙10％，二氧化硅10％，烧损4.9985％，KR铁水脱硫处理后的铁水中硫含量为0.0015％。

通过采用上述方案，可以达到脱硫剂高的利用率和快速高效的脱硫目的。

本发明具体的：在S2中，顶底复吹转炉冶炼时，采取双渣冶炼工艺，同时进行底吹工艺控制，加入高铝含量造渣料，进行钢包顶渣改质处理。

本发明具体的：底吹工艺控制时，终点温度为1650℃.终点碳含量0.02wt％，终点硅含量0.01wt％，终点锰含量0.01wt％，终点磷含量0.001wt％，终点硫含量0.001wt％。

通过采用上述方案，可以确定顶底复吹转炉冶炼的工艺

本发明具体的：在S3中，LF炉精炼处理时，加入白灰2kg/吨钢，铝矾土1kg/吨钢，加入高钙铝渣球2kg/吨钢进行渣脱氧，LF精炼结束氧活度300ppm，精炼周期按20min控制，LF精炼结束温度1600℃。

通过采用上述方案，可以确定LF炉精炼处理的工艺

本发明具体的：在S4中，RH真空精炼进行深脱碳、深脱氮、深脱氢处理时，加入铝粒进行脱氧和调铝，加入低碳硅铁调硅，其中硅含量为75％，粒度为10mm，吨钢加入量4kg；RH结束时控制碳含量0.001wt％，终点硅含量0.05wt％，终点锰含量0.01wt％，终点磷含量0.001wt％，终点硫含量0.001wt％；RH结束时全氧含量0.001wt％，RH结束氮含量0.001wt％，RH结束氢含量0.00001wt％，RH结束铝含量0.01wt％。

通过采用上述方案，可以确定RH真空精炼进行深脱碳、深脱氮、深脱氢处理的工艺

本发明具体的：在S5中，板坯连铸机全保护浇铸时，结晶器液面自动控制，使用超纯纯铁高铝钢专用结晶器保护渣。

本发明具体的：中包温度控制在1550℃，大包使用整体式水口，中包使用全保护浇注浸入式水口，同时使用无碳钢包和超纯纯铁类钢种专用高碱度中包覆盖剂。

通过采用上述方案，可以确定板坯连铸机全保护浇铸的工艺。

工作原理：首先通过KR铁水脱硫预处理，然后进行顶底复吹转炉冶炼，接着LF炉精炼处理，然后通过RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理，最后通过板坯连铸机全保护浇铸，使得生产制造出的铁基合金用超低碳钢纯度高、碳含量低。

实施例二

本发明还提供了如图1所示的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，与实施例一不同的是，包括以下步骤：

KR铁水脱硫预处理：复合脱硫剂的组成成分按重量百分比为：氧化钙85％，氟化钙5％，二氧化硅5％，烧损4.999％，KR铁水脱硫处理后的铁水中硫含量为0.001％；

底吹工艺控制时：终点温度为1700℃，终点碳含量0.03wt％，终点硅含量0.05wt％，终点锰含量0.04wt％，终点磷含量0.004wt％，终点硫含量0.0025wt％；

LF炉精炼处理：加入白灰4kg/吨钢，铝矾土4kg/吨钢，加入高钙铝渣球2.5kg/吨钢进行渣脱氧，LF精炼结束氧活度450ppm，精炼周期按28min控制，LF精炼结束温度1625℃；

RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理：加入铝粒进行脱氧和调铝，加入低碳硅铁调硅，其中硅含量为80％，粒度为30mm，吨钢加入量10kg；RH结束时控制碳含量0.0015wt％，终点硅含量0.5wt％，终点锰含量0.05wt％，终点磷含量0.004wt％，终点硫含量0.0025wt％；RH结束时全氧含量0.0025t％，RH结束氮含量0.0015wt％，RH结束氢含量0.00005wt％，RH结束铝含量0.11wt％；

板坯连铸机全保护浇铸：中包温度控制在1560℃。

实施例三

KR铁水脱硫预处理：复合脱硫剂的组成成分按重量百分比为：氧化钙90％，氟化钙5％，二氧化硅2％，烧损4.9985％，KR铁水脱硫处理后的铁水中硫含量为0.0015％；

底吹工艺控制时：终点温度为1750℃，终点碳含量0.04wt％，终点硅含量0.1wt％，终点锰含量0.08wt％，终点磷含量0.008wt％，终点硫含量0.005wt％；

LF炉精炼处理：加入白灰6kg/吨钢，铝矾土5kg/吨钢，加入高钙铝渣球8kg/吨钢进行渣脱氧，LF精炼结束氧活度600ppm，精炼周期按35min控制，LF精炼结束温度1650℃；

RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理：加入铝粒进行脱氧和调铝，加入低碳硅铁调硅，其中硅含量为85％，粒度为50mm，吨钢加入量16kg；RH结束时控制碳含量0.003wt％.终点硅含量1wt％，终点锰含量0.1wt％，终点磷含量0.008wt％，终点硫含量0.005wt％；RH结束时全氧含量0.005wt％，RH结束氮含量0.003wt％，RH结束氢含量0.0001wt％，RH结束铝含量0.2wt％；

板坯连铸机全保护浇铸：中包温度控制在1570℃。

另外，本发明提供了实施例一、实施例二和实施例三的实施效果对比表，如表1所示：

表1铁基合金用超低碳钢纯度及主要成分指标

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。

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

1.一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、KR铁水脱硫预处理；

S2、顶底复吹转炉冶炼；

S3、LF炉精炼处理；

S4、RH真空精炼深脱碳、深脱氮、深脱氢处理；

S5、板坯连铸机全保护浇铸。

2.根据权利要求1所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：在S1中，KR铁水脱硫预处理时，采用由氧化钙、氟化钙、二氧化硅组成复合脱硫剂进行深脱硫处理。

3.根据权利要求2所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：所述复合脱硫剂的组成成分按重量百分比为：氧化钙≥75％，氟化钙5-10％，二氧化硅≤10％，烧损≤6％，KR铁水脱硫处理后的铁水中硫含量为≤0.0015wt％。

4.根据权利要求1所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：在S2中，顶底复吹转炉冶炼时，采取双渣冶炼工艺，同时进行底吹工艺控制，加入高铝含量造渣料，进行钢包顶渣改质处理。

5.根据权利要求4所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：底吹工艺控制时，终点温度为1650-1750℃，终点碳含量0.02-0.04wt％，终点硅含量≤0.10wt％，终点锰含量≤0.08wt％，终点磷含量≤0.008wt％，终点硫含量≤0.005wt％。

6.根据权利要求1所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：在S3中，LF炉精炼处理时，加入白灰2-6kgkg/吨钢，铝矾土1-5kg/吨钢，加入高钙铝渣球2-8kg/吨钢进行渣脱氧，LF精炼结束氧活度≤600ppm，精炼周期按20-35min控制，LF精炼结束温度1600-1650℃。

7.根据权利要求1所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：在S4中，RH真空精炼进行深脱碳、深脱氮、深脱氢处理时，加入铝粒进行脱氧和调铝，加入低碳硅铁调硅，其中硅含量为75-85％，粒度为10-50mm，吨钢加入量4-16kg；RH结束时控制碳含量≤0.003wt％，终点硅含量0.05-1wt％，终点锰含量≤0.1wt％，终点磷含量≤0.008wt％，终点硫含量≤0.005wt％；RH结束时全氧含量≤0.0050wt％，RH结束氮含量≤0.003wt％，RH结束氢含量≤0.0001wt％，RH结束铝含量0.010-0.2wt％。

8.根据权利要求1所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：在S5中，板坯连铸机全保护浇铸时，结晶器液面自动控制，使用超纯纯铁高铝钢专用结晶器保护渣。

9.根据权利要求1所述的一种铁基合金用超低碳钢的生产制造方法，其特征在于：中包温度控制在1550-1570℃，大包使用整体式水口，中包使用全保护浇注浸入式水口，使用无碳钢包和高碱度中包覆盖剂。