CN112195312A - 一种提高超低碳钢洁净度的方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明,提供了一种提高超低碳钢洁净度的方法,包含以下步骤:将半钢吹氧脱碳并初炼为钢水并向钢包出钢;出钢至2/3后向钢包混冲加入石灰;电加热工序中继续加入石灰造渣;加入铝质钢包渣改质剂;出站定氧,并根据氧的含量确定是否采用铝线调整氧与碳的比例;真空脱氧后进入循环时间;真空破空并向渣面加入铝质改质剂;真空工序出站前静置钢液;进入连铸工序并加入包覆盖剂;在连铸工序中塞棒吹氩;得到铸坯。
Description
技术领域
本发明总体上涉及钢铁生产领域,更具体地,涉及一种提高超低碳钢洁净度的方法。
背景技术
目前,随着汽车行业的发展,对钢材的使用要求也越来越高,尤其是一些高品质的汽车产品,其对于超低碳钢的洁净度的要求也非常高,如何在保证超低碳钢的洁净度的同时还能合理控制生产成本,对于本领域技术人员来说依然是尚未解决的技术问题。
在现有的技术中,为了提高超低碳钢洁净度,目前采取的主要技术措施有以下几个方面:(1)降低钢包渣氧化性;(2)降低RH脱碳后残氧;(3)RH处理后镇静,促进夹杂上浮去除;(4)保护浇注,防止二次氧化。但上述方法存在技术措施相对单一,技术通用性不强,洁净度控制较差等问题。
发明内容
在以上背景下,发明人意识到,需要一种改进的提高超低碳钢洁净度的方法,通过这样的生产方法,实现成品铸坯的T[O]由目前的12-20ppm(平均16ppm)显著下降至7-15ppm(平均11ppm),并且上述有益效果的取得并未显著增加成本,其中,T[O]表示钢中总氧,通常使用该参数来表示钢的洁净度,即钢中夹杂物的水平,钢中T[O]值越低则表示钢洁净度越高。
本公开总结了实施例的各方面,并且不应当用于限制权利要求。根据在此描述的技术可设想到其他实施方式,这对于本领域普通技术人员来说在研究以下附图和具体实施方式后将是显而易见的,并且这些实施方式意图被包含在本申请的范围内。
本发明提供了一种提高超低碳钢洁净度的方法,该方法能够获得满足洁净度需求的超低碳钢钢坯。
根据本发明,提供了一种提高超低碳钢洁净度的方法,包含以下步骤:
将半钢吹氧脱碳并初炼为钢水并向钢包出钢;
出钢至2/3后向钢包混冲加入石灰;
电加热工序中继续加入石灰造渣;
加入铝质钢包渣改质剂;
出站定氧,并根据氧的含量确定是否采用铝线调整氧与碳的比例;
真空脱氧后进入循环时间;
真空破空并向渣面加入铝质改质剂;
真空工序出站前静置钢液;
进入连铸工序并加入包覆盖剂;
在连铸工序中塞棒吹氩;
得到铸坯。
根据本发明的一个实施例,半钢为含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢。
根据本发明的一个实施例,初炼在顶底复吹转炉中进行,并且初炼后的钢水中碳的质量百分比为0.025%-0.05%。
根据本发明的一个实施例,混冲加入的石灰与钢水质量比为2-4kg/t,以及电加热工序中加入的石灰与钢水质量比小于5kg/t。
根据本发明的一个实施例,调整后的钢水中的氧与碳的比例为1.5-2。
根据本发明的一个实施例,铝质钢包渣改质剂的加入量为每吨钢水中1.5-3kg,其中铝质钢包渣改良剂的组分的质量百分比为:金属Al:30-40%、Al2O3:20-30%、CaO:30-40%,其余为杂质元素。
根据本发明的一个实施例,渣面中加入的铝质改良剂的量为每吨钢水加入2-3kg。
根据本发明的一个实施例,循环时间为9-12min以及钢液的静置时间为15-25min。
根据本发明的一个实施例,包覆盖剂用量为每吨钢水中0.5-1.1kg。
根据本发明的一个实施例,塞棒吹氩中通入氩气的速度为2-10NL/min。
通过上述技术方案,本发明的提高超低碳钢洁净度的方法与现有的方法相比具有以下优势:
通过上述方法制备的超低碳钢钢板,其成品铸坯的T[O]由目前的12-20ppm(平均16ppm)显著下降至7-15ppm(平均11ppm),并且上述有益效果的取得并未显著增加成本。适合用于汽车行业的工艺需求,符合市场对超低碳钢钢板的洁净度的需求。
附图说明
为了更好地理解本发明,可以参考以下附图中所示的实施例。附图中的部件不一定按比例绘制,并且可以省略相关的元件,或者在一些情况下比例可能已经被放大,以便强调和清楚地示出本文描述的新颖特征。另外,如本领域中已知的,***部件可以被不同地布置。此外,在附图中,贯穿几个视图,相同的附图标记表示相应的部分。
图1示出了根据本发明的提高超低碳钢洁净度的方法的流程图。
具体实施方式
以下描述了本公开的实施例。然而,应该理解,所公开的实施例仅仅是示例,并且其他实施例可以采取各种替代形式。附图不一定按比例绘制;某些功能可能被夸大或最小化以显示特定部件的细节。因此,本文公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制性的,而仅仅是作为用于教导本领域技术人员以各种方式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的,参考任何一个附图所示出和描述的各种特征可以与一个或多个其他附图中所示的特征组合以产生没有明确示出或描述的实施例。所示特征的组合为典型应用提供了代表性实施例。然而,与本公开的教导相一致的特征的各种组合和修改对于某些特定应用或实施方式可能是期望的。
下面将结合附图说明本申请的一个或多个实施例。流程图说明***所执行的过程,可以理解的是,流程图的执行并不需要按照顺序进行,可以省略一个或多个步骤,也可以增加一个或多个执行的步骤,以及可以以顺序或者相反的顺序,甚至在一些实施例中可以同时来执行一个或多个步骤。
按照图1的流程图100,本发明的一种高塑性冷轧钢板的制备方法如下所示:
首先,在步骤S101中,以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢吹氧脱碳并初炼为钢水向钢包出钢,出钢至2/3后向钢包中按照每吨钢2-4kg的用量混冲加入石灰。
随后在步骤S102中,在电加热工序中继续加入石灰造渣,此处加入石灰的量为每吨钢不多于5kg石灰,随后加入铝质钢包渣改质剂,铝质钢包渣改质剂的用量为每吨钢1.5-3kg,其中铝质钢包渣改质剂按照重量百分比包含:金属Al:30-40%,Al2O3:20-30%,CaO:30-40%,其余为杂质元素。
接着在步骤S103中,根据出站定氧的情况,确定是否采用铝线调整钢水中氧含量,使钢水中氧/碳比例在1.5-2.0之间区域。
随后在步骤S104中,真空脱氧后进入循环时间9-12min,随后真空破空并向渣面加入铝质改质剂,加入量按照每吨钢水2-3kg加入,并且真空工序出站前静置钢液15-25min。
接下来在步骤S105中,进入连铸工序并加入包覆盖剂,包覆盖剂加入量按照每吨钢0.5-1.1kg加入;随后在连铸工序中塞棒吹氩,塞棒吹氩工序中吹入氩气的速度为2-10NL/min。最后在步骤S106中得到高洁净度的连铸钢坯。
以下将通过实施例来对以上论述进行说明。
实施例1
首先,在步骤S101中,以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水,其中,该半钢按重量百分比计包含3.51%的C、0.040%的Mn、0.063%的P、0.007%的S、0.03%的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti,余量为铁和不可避免的杂质。随后将235吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中,利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.025wt%、Mn含量为0.022wt%、P含量为0.007wt%、S含量为0.0081wt%、温度为1670℃时,开始稠渣向钢包中出钢。在出钢2/3后按照每吨钢2kg活性石灰的量向钢包混冲加入活性石灰。
接着,在步骤S102中,在电加热工序中继续加入石灰造渣,加入石灰的量按照每吨钢3kg石灰的量加入。并且在电加热工序钢水出站前加入铝质改质剂,铝质改质剂加入的量为每吨钢3kg。
随后,在步骤S103中,电加热工序出站定氧,其中氧含量为702ppm,取样中的碳含量占比0.025%,喂入铝线将氧含量调整至500ppm,其中氧/碳比为2.0。
然后在步骤S104中,真空脱氧后进入循环时间,在本实施例中,循环时间为9min,接着真空破空后向渣面加入铝质改质剂,按照每吨钢3kg的量加入。并且在真空工序出站前静置钢液15min。
随后在步骤S105中,进入连铸工序,在连铸工序中向钢液加入包覆盖剂,包覆盖剂的用量为每吨钢加入1.1kg,并在连铸工序中塞棒吹氩,吹入氩气的速率为2NL/min。
最终在步骤S106中,得到高洁净度的低碳钢连铸钢坯。
通过对连铸钢坯的检测,其中T[O]检验结果15ppm。
实施例2
首先,在步骤S101中,以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水,其中,该半钢按重量百分比计包含3.58%的C、0.041%的Mn、0.067%的P、0.006%的S、0.01%的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti,余量为铁和不可避免的杂质。随后将225吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中,利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.05wt%、Mn含量为0.031wt%、P含量为0.006wt%、S含量为0.0072wt%、温度为1656℃时,开始稠渣向钢包中出钢。在出钢2/3后按照每吨钢3kg活性石灰的量向钢包混冲加入活性石灰。
接着,在步骤S102中,在电加热工序中继续加入石灰造渣,加入石灰的量按照每吨钢5kg石灰的量加入。并且在电加热工序钢水出站前加入铝质改质剂,铝质改质剂加入的量为每吨钢2kg。
随后,在步骤S103中,电加热工序出站定氧,其中氧含量为600ppm,取样中的碳含量占比0.04%,不需要使用铝线调氧,其中氧/碳比为1.5。
然后在步骤S104中,真空脱氧后进入循环时间,在本实施例中,循环时间为9min,接着真空破空后向渣面加入铝质改质剂,按照每吨钢2kg的量加入。并且在真空工序出站前静置钢液25min。
随后在步骤S105中,进入连铸工序,在连铸工序中向钢液加入包覆盖剂,包覆盖剂的用量为每吨钢加入0.5kg,并在连铸工序中塞棒吹氩,吹入氩气的速率为10NL/min。
最终在步骤S106中,得到高洁净度的低碳钢连铸钢坯。
通过对连铸钢坯的检测,其中T[O]检验结果7ppm。
实施例3
首先,在步骤S101中,以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水,其中,该半钢按重量百分比计包含3.87%的C、0.036%的Mn、0.071%的P、0.005%的S、0.012%的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti,余量为铁和不可避免的杂质。随后将237吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中,利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.035wt%、Mn含量为0.036wt%、P含量为0.008wt%、S含量为0.0068wt%、温度为1663℃时,开始稠渣向钢包中出钢。在出钢2/3后按照每吨钢2.5kg活性石灰的量向钢包混冲加入活性石灰。
接着,在步骤S102中,在电加热工序中继续加入石灰造渣,加入石灰的量按照每吨钢2kg石灰的量加入。并且在电加热工序钢水出站前加入铝质改质剂,铝质改质剂加入的量为每吨钢2.5kg。
随后,在步骤S103中,电加热工序出站定氧,其中氧含量为680ppm,取样中的碳含量占比0.03%,喂入铝线调氧,将氧含量调整至494ppm,其中氧/碳比为1.65。
然后在步骤S104中,真空脱氧后进入循环时间,在本实施例中,循环时间为10min,接着真空破空后向渣面加入铝质改质剂,按照每吨钢2.5kg的量加入。并且在真空工序出站前静置钢液21min。
随后在步骤S105中,进入连铸工序,在连铸工序中向钢液加入包覆盖剂,包覆盖剂的用量为每吨钢加入0.8kg,并在连铸工序中塞棒吹氩,吹入氩气的速率为6NL/min。
最终在步骤S106中,得到高洁净度的低碳钢连铸钢坯。
通过对连铸钢坯的检测,其中T[O]检验结果10ppm。
在技术上可行的前提下,以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合,从而形成本发明范围内的另外实施例。
上述实施例是本发明的实施方式的可能示例,并且仅是为了使本领域技术人员清楚地理解本发明的原理而给出。本领域技术人员应当理解:以上针对任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子;在本发明的整体构思下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以彼此进行组合,并产生如上的本发明实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在具体实施方式中提供。因此,凡在本发明实施例的精神和原则之内,所做的任何省略、修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明所要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,包含以下步骤:
将半钢吹氧脱碳并初炼为钢水并向钢包出钢;
出钢至2/3后向所述钢包混冲加入石灰;
电加热工序中继续加入石灰造渣;
加入铝质钢包渣改质剂;
出站定氧,并根据所述氧的含量确定是否采用铝线调整氧与碳的比例;
真空脱氧后进入循环时间;
真空破空并向渣面加入铝质改质剂;
真空工序出站前静置钢液;
进入连铸工序并加入包覆盖剂;
在所述连铸工序中塞棒吹氩;
得到铸坯。
2.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述半钢为含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢。
3.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述初炼在顶底复吹转炉中进行,并且所述初炼后的钢水中碳的质量百分比为0.025%-0.05%。
4.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述混冲加入的石灰与钢水质量比为2-4kg/t,以及所述电加热工序中加入的石灰与钢水质量比小于5kg/t。
5.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述调整后的钢水中的氧与碳的比例为1.5-2。
6.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述铝质钢包渣改质剂的加入量为每吨钢水中1.5-3kg,其中铝质钢包渣改良剂的组分的质量百分比为:金属Al:30-40%、Al2O3:20-30%、CaO:30-40%,其余为杂质元素。
7.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述渣面中加入的铝质改良剂的量为每吨钢水加入2-3kg。
8.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述循环时间为9-12min以及所述钢液的静置时间为15-25min。
9.根据权利要求1所述的提高超低碳钢洁净度的方法,其特征在于,所述包覆盖剂用量为每吨钢水中0.5-1.1kg。
10.根据权利要求1所述的高塑性冷轧钢板的制备方法,其特征在于,所述塞棒吹氩中通入氩气的速度为2-10NL/min。
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