CN112226578A - 一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，通过炼钢工艺的优化，提高稀土高强大梁钢钢水的洁净度和稀土在钢中的收得率。初期稀土钢研究由于稀土加入方式以及时机等关键控制工艺未完全掌握，稀土的收得率较低大约在35％左右，同时钢中的稀土复合夹杂物数量较多，铸机连浇可浇性较差。为了提高稀土的收得率，在稀土加入前保证钢水的洁净度，加入稀土后保证稀土在钢水中成分均匀性。同时在铸机浇铸过程中进行保护浇注，防止钢水二次氧化，能够显著的提高稀土在钢中的收得率。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，通过RH炉真空***加入稀土合金到钢水中，提高稀土在钢中的收得率。
背景技术
早期的研究主要将稀土元素炼钢炉内或钢水出钢过程中加入，稀土主要作用是脱氧脱硫，稀土的收得率较低。之后稀土的加入主要集中在钢包或中间包加入，加入之前钢水进行脱氧、脱硫处理，稀土在钢水中起到夹杂物变性处理。
钢中稀土加入的方法有较多，其中钢包加入法、稀土线喂入发，以及真空VD等加入法。每种方法各有特点，每个钢厂根据自己不同的设备情况加入稀土合金，获得最佳性能的稀土钢。钢包法和真空VD加入法，稀土加入稳定性较差，收得率较低。稀土线喂入法操作复杂，成本较高。
高强汽车大梁钢特点是对钢水洁净度要求较高，使用超纯净钢冶炼技术进行过程把控。成品S含量控制在0.005％以内。加入稀土元素部分氧化物夹杂进行球化处理，并有利于减少硫化物夹杂，提高了产品质量。
在高强大梁钢中加入适量稀土能使钢中的硫化物和氧化物的夹杂物变成细小分散的球状夹杂物，消除MnS等夹杂的危害。细小的稀土夹杂物会消除常规夹杂对钢的不利影响。本发明首先通过优化炼钢工序控制钢水中较低氧和硫含量，其次提高钢水的洁净度。最后是通过RH炉加入稀土的控制方法，充分利用稀土的钢液净质化、夹杂球状化、组织细晶化等优点，立足目前板材产品应用领域，开展稀土钢的研发，为客户提供稀土特色产品的增值应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，通过炼钢工艺的优化，提高稀土高强大梁钢钢水的洁净度和稀土在钢中的收得率。初期稀土钢研究由于稀土加入方式以及时机等关键控制工艺未完全掌握，稀土的收得率较低大约在35％左右，同时钢中的稀土复合夹杂物数量较多，铸机连浇可浇性较差。为了提高稀土的收得率，在稀土加入前保证钢水的洁净度，加入稀土后保证稀土在钢水中成分均匀性。同时在铸机浇铸过程中进行保护浇注，防止钢水二次氧化，能够显著的提高稀土在钢中的收得率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，包括：
(1)生产工艺流程采用铁水脱硫-转炉-LF炉-RH炉-铸机；
(2)通过KR脱硫工序对铁水进行预脱硫，经KR脱硫处理后铁水中[S]含量在0.002％以内；
(3)转炉冶炼工序为了防止钢水过氧化，转炉终点温度控制1620℃以上，转炉终点碳含量控制≥0.03％，避免点吹操作，转炉采用挡渣出钢，避免转炉中的炉渣进入钢包内污染钢水；
(4)LF精炼工序主要是脱氧合金化，保证钢水的洁净度，LF炉处理脱氧脱硫，要求硫含量在0.005％以内，脱氧合金化完毕进行钙处理，钙处理后软吹5min以上，要求软吹时渣面只有微小波动，保证软吹效果，防止钢液裸露，钢水中的夹杂物上浮到炉渣中，提高钢水的洁净度；
(5)RH工序通过真空处理，进一步提高了钢水的洁净度，RH真空处理后期铈铁合金加入钢水中，稀土合金通过RH炉真空加料装置直接进入钢水中，稀土合金加入后钢水循环5min复压，真空处理结束后软吹5-15min，保证软吹效果，钢水不能裸露，有利于稀土在钢水中分布均匀，同时钢水中的夹杂物上浮到炉渣中，为连铸提供优质的钢水；
(6)连铸工序生产稀土高强大梁钢容易絮钢，连铸工序中包过热度控制在20～30℃，全程采用保护浇注，有利于提高钢水的可浇性，同时有利于钢中夹杂物上浮，保证产品的洁净度。
进一步的，KR采用深脱硫工艺处理后，入炉铁水硫含量均为0.001％，满足入炉铁水要求。转炉终点碳含量控制在0.03％以上，终点氧含量较低，避免钢水过氧化，减少了钢水中的氧化性夹杂物。终点温度控制在1623℃～1638℃范围内。
进一步的，所述稀土合金为稀土铈含量为30％的稀土合金。
进一步的，真空处理结束后软吹5-15min,优选8min。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
本发明通过对炼钢各工序工艺优化，转炉终点控制适合的温度成分，LF通过快速造渣，脱氧脱硫，并进行钙处理，提高了钢水的洁净度，RH炉真空处理脱气，有利于夹杂物的上浮去除，真空处理后期加入稀土，稀土合金不经过炉渣直接进入钢中，防止稀土合金进入炉渣层氧化消耗，钢水中稀土收得率由35％提高到60％左右。减少含稀土合金加入量，降低了稀土合金成本。精确控制了稀土合金加入量，提高了控制稀土元素在钢中含量的精度。缩短了冶炼周期，保证了生产时序顺行。
具体实施方式
以下实施例用于具体说明本发明内容，这些实施例仅为本发明内容的一般描述，并不对本发明内容进行限制。
实施例一：稀土高强大梁钢BT700L加入稀土实施案例
一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，包括：
KR采用深脱硫工艺处理后，入炉铁水硫含量均为0.001％，满足入炉铁水要求。转炉终点碳含量控制在0.03％以上，终点氧含量较低，避免钢水过氧化，减少了钢水中的氧化性夹杂物。终点温度控制在1623℃～1638℃范围内。
精炼的目的主要为脱硫和脱氧，去除钢中的夹杂物，保证钢水的洁净度。LF炉快速造白渣，保证钢水的碱度，降低炉渣的氧化性有利于快速脱氧脱硫。炉渣碱度较高，炉渣氧化性较低，炉渣流动性较好，精炼过程中炉渣控制液态渣区域，炉渣的氧化性TFe+MnO＜1.4％，有利于脱氧、脱硫以及夹杂物的去除。LF精炼炉采用快速脱氧造渣技术，降低了钢水的氧含量，实现超低硫控制，硫含量在0.002％以内。LF炉处理结束进行钙处理，钙处理结束保证钢水的软吹时间和效果，提高钢水的洁净度。
通过RH炉真空处理，降低了钢水中气体H、O、N的含量，钢水中的Al2O3夹杂物不断上浮到渣中，提高了钢水的洁净度。RH炉真空处理后期加入了稀土合金(铈铁合金Ce含量30％)，为了保证稀土在钢中的均匀性，加入稀土合金真空循环5min复压，真空处理后软吹10min，保证软吹时间和效果。
连铸工序中包过热度控制在25～30℃，有利于提高钢水的可浇性，同时有利于钢中夹杂物上浮，保证产品的洁净度，连铸全程采用保护浇注，防止钢水二次氧化。
加入稀土铈含量为30％稀土合金16kg，稀土Ce含量稳定在0.0011％，稀土Ce元素收得率稳定在60％以上。具体检测情况见下表：
表1检测稀土含量
实施例二：稀土高强大梁钢BT610L加入稀土实施案例
一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，包括：
KR采用深脱硫工艺处理后，入炉铁水硫含量均为0.002％以内，满足入炉铁水要求。转炉终点碳含量控制在0.03％以上，终点氧含量较低，避免钢水过氧化，减少了钢水中的氧化性夹杂物。终点温度控制在1631～1649℃范围内。
精炼的目的主要为脱硫和脱氧，去除钢中的夹杂物，保证钢水的洁净度。LF炉快速造白渣，保证钢水的碱度，降低炉渣的氧化性有利于快速脱氧脱硫。对于硅含量较低的结构钢，炉渣中的SiO2保证在10％以内，炉渣碱度较高，炉渣氧化性较低，炉渣流动性较好，精炼过程中炉渣控制液态渣区域，炉渣的氧化性TFe+MnO＜1.3％，有利于脱氧、脱硫以及夹杂物的去除。LF精炼炉采用快速脱氧造渣技术，降低了钢水的氧含量，实现超低硫控制，硫含量在0.003％以内。LF炉处理结束进行钙处理，钙处理结束保证钢水的软吹时间和效果，提高钢水的洁净度。
通过RH炉真空处理，降低了钢水中气体H、O、N的含量，钢水中的Al2O3夹杂物不断上浮到渣中，提高了钢水的洁净度。RH炉真空处理后期加入了稀土合金(铈铁合金Ce含量30％)，为了保证稀土在钢中的均匀性，加入稀土合金循环5min复压。真空处理后软吹8min，保证软吹时间和效果。
连铸工序中包过热度控制在21～29℃，有利于提高钢水的可浇性，同时有利于钢中夹杂物上浮，保证产品的洁净度，连铸全程采用保护浇注，防止钢水二次氧化。
加入稀土铈含量为30％稀土合金15kg，稀土Ce含量在0.0010％～0.0013％，其中熔炼号为20101382炉次稀土Ce元素收得率为59.17％，其它炉次稀土Ce元素均在60％以上。具体检测情况见表2：
表2检测稀土含量
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，其特征在于，包括：
(1)生产工艺流程采用铁水脱硫-转炉-LF炉-RH炉-铸机；
(2)通过KR脱硫工序对铁水进行预脱硫，经KR脱硫处理后铁水中[S]含量在0.002％以内；
(3)转炉冶炼工序为了防止钢水过氧化，转炉终点温度控制1620℃以上，转炉终点碳含量控制≥0.03％，避免点吹操作，转炉采用挡渣出钢，避免转炉中的炉渣进入钢包内污染钢水；
(4)LF精炼工序主要是脱氧合金化，保证钢水的洁净度，LF炉处理脱氧脱硫，要求硫含量在0.005％以内，脱氧合金化完毕进行钙处理，钙处理后软吹时间在5min以上，要求软吹时渣面只有微小波动，保证软吹效果，防止钢液裸露，钢水中的夹杂物上浮到炉渣中，提高钢水的洁净度；
(5)通过RH工序真空处理，进一步提高了钢水的洁净度，RH真空处理后期稀土合金通过RH炉真空加料装置直接加入钢水中，稀土合金加入后钢水真空循环5min复压，真空处理结束后软吹5-15min，保证软吹效果，钢水不能裸露，防止钢水二次氧化，有利于稀土合金在钢水中均匀分布，同时钢水中的夹杂物上浮到炉渣中，为连铸提供优质的钢水；
(6)连铸工序生产稀土高强大梁钢容易絮钢，连铸工序中包过热度控制在20～30℃，全程采用保护浇注，有利于提高钢水的可浇性，同时有利于钢中夹杂物上浮，保证产品的洁净度。
2.根据权利要求1所述的高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，其特征在于，KR采用深脱硫工艺处理后，入炉铁水硫含量均为0.001％，满足入炉铁水要求。转炉终点碳含量控制在0.03％以上，终点氧含量较低，避免钢水过氧化，减少了钢水中的氧化性夹杂物。终点温度控制在1623℃～1638℃范围内。
3.根据权利要求1所述的高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，其特征在于，所述稀土合金为稀土铈含量为30％的稀土合金。
4.根据权利要求1所述的高强稀土大梁钢稀土加入控制方法，其特征在于，真空处理结束后软吹5-15min。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210115 |
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