CN115627314A - 一种中碳高铝钢的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高铝钢冶炼技术领域，具体涉及一种中碳高铝钢的冶炼方法，包括：(1)铁水脱硫：KR脱硫处理，保证入转炉铁水S含量≤0.003％；(2)转炉冶炼：转炉出钢温度为1640～1660℃，终点氧≤500ppm，终点碳≤0.012％，出钢过程加入铝锰铁，出钢全过程保持底吹氩气常开；(3)LF处理：使用碳线对钢水中碳含量窄成分控制，使用铝线进行增铝；(4)RH处理：RH真空度≤200Pa，真空时间为20～24min，处理过程不加合金，破空后喂钙铝线钙处理，软吹时间≥12min；(5)连铸：开浇前中包预吹氩，使用高铝钢保护渣，中包进行换渣。本发明制得铸坯表面无裂纹、凹陷等缺陷，改善了铸坯表面质量。

Description

一种中碳高铝钢的冶炼方法
技术领域
本发明涉及高铝钢冶炼技术领域，具体涉及一种中碳高铝钢的冶炼方法。
背景技术
高铝钢是一种具有很高的表面硬度和耐磨性能的钢种，钢中添加一定含量的铝等活泼元素，可以提高晶界强度和细化基体晶粒尺寸，使钢具有较高的强度和良好的韧性。在保证汽车安全性的同时，实现车身轻量化，因此受到汽车板制造企业广泛关注。
高铝钢冶炼时因钢水中铝含量较高，导致钢水粘且易被氧化，钢渣反映界面剧烈，尤其是保护渣成分的改变影响了其润滑性能。因此高铝钢浇注困难，铸坯表面易出现凹陷、纵裂等缺陷。
发明内容
针对高铝钢铸坯冶炼易出现表面缺陷的技术问题，本发明提供一种中碳高铝钢的冶炼方法，制得的铸坯表面无裂纹、凹陷等缺陷，改善了铸坯的表面质量。
本发明提供一种中碳高铝钢的冶炼方法，包括如下步骤：
(1)铁水脱硫：铁水经KR脱硫处理，保证入转炉铁水S含量≤0.003％；
(2)转炉冶炼：转炉出钢温度为1640～1660℃，终点氧≤500ppm，终点碳≤0.012％，出钢过程加入铝锰铁，对钢水脱氧合金化，出钢前到钢包吊起全过程保持底吹氩气常开；
(3)LF处理：使用碳线对钢水中碳含量进行窄成分控制，使用铝线进行增铝，确保Al成分接近目标值；
(4)RH处理：RH真空度≤200Pa，真空时间为20～24min，处理过程不加合金，破空后喂钙铝线进行钙处理，软吹时间≥12min；
(5)连铸：采取全程保护浇注，开浇前中包预吹氩，使用高铝钢保护渣，中包进行换渣操作，制得铸坯。
进一步的，铸坯包括如下重量百分数的化学成分：C 0.120％～0.135％，Si0.35％～0.45％，Mn 1.50％～1.70％，P≤0.015％，S≤0.005％，Alt 0.400％～0.600％，Nb 0.009％～0.017％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
进一步的，步骤(1)中，脱硫处理的脱硫剂为有效含量≥90％的CaO。
进一步的，步骤(1)中，铁水经KR脱硫处理前，铁水中S≤0.030％。
进一步的，步骤(3)中，LF处理钢水加热温度为1610～1620℃，LF处理钢水后S≤0.002％，其余化学成分含量按中限控制。
进一步的，步骤(4)中，RH处理纯脱气时间为7～10min，软吹流量为5～10NL/min，亮面直径≤100mm。
进一步的，步骤(5)中，开浇前中包预吹氩时间≥3min，大包长水口吹氩流量为80～120L/min，滑板间吹氩流量1～5L/min，中包覆盖剂使用高碱度覆盖剂，结晶器水流量宽面为4650L/min，窄面为499L/min，拉速稳定控制在1.35m/min。
进一步的，步骤(5)中，高铝钢保护渣的渣耗量为0.40kg/吨钢，中包第5炉进行换渣操作。
本发明的有益效果在于：本发明提供的中碳高铝钢的冶炼方法，通过转炉终点控制、出钢脱氧合金化、LF成分控制、RH真空控制、连铸全程保护浇注及换渣操作，使冶炼中铝含量、钢水洁净度、钢水可浇性、铸坯表面质量得到稳定控制，制得的铸坯表面无裂纹、凹陷等缺陷，改善了铸坯的表面质量。
附图说明
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是本发明具体实施方式实施例1制得铸坯表面照片。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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。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，都应当属于本发明保护的范围。
如下实施例1-4中铸坯化学成分按表1设计。
表1实施例1-4中铸坯化学成分设计
Figure BDA0003878299530000031
实施例1-实施例4提供的中碳高铝钢的冶炼方法，包括如下步骤：
(1)脱硫工序：选择S含量≤0.030％的优质铁水，加入CaO有效含量≥90％的脱硫剂，进行搅拌，使处理后的铁水S含量≤0.003％；
(2)转炉工序：出钢温度1640～1660℃，终点氧≤500ppm，终点碳[C]≤0.012％，出钢过程加入石灰、萤石；钢水中加入铝锰铁，对钢水脱氧合金化；加入金属锰、硅铁、铌铁；保证LF铝含量在钢种要求的下限0.40％；出钢前到钢包吊起全过程保持底吹氩气常开，过程中不得关闭氩气；开始出钢后不要纠结温度，必须确保顶渣、合金熔化良好，钢包底吹透气性良好；
(3)LF处理：利用电极加热将钢水升温至1610～1620℃，处理过程中使用碳线对钢中碳含量进行窄成分控制，使用铝线进行增铝，确保出站C含量0.120％～0.125％，Alt含量在0.500％～0.530％，S含量≤0.002％，Si、Mn、Nb含量按中限控制；
(4)RH处理：RH真空度≤200pa，处理过程根据到站成分进行微调，真空时间20～24min，纯脱气时间7～10min，破空后喂钙铝线150～200m进行钙处理，软吹流量5～10NL/min，亮面直径≤100mm，软吹时间12min以上；
(5)连铸：浇注过程采取全程保护浇注，开浇前使用三根吹氩管对中包预吹氩3min以上，大包长水口吹氩流量80～120L/min，滑板间吹氩流量1～5L/min，中包覆盖剂使用高碱度覆盖剂，结晶器水流量宽面4650L/min左右，窄面499L/min左右，拉速稳定控制在1.35m/min，结晶器使用高铝钢专用保护渣，渣耗在0.40kg/吨钢，中包第5炉进行换新渣操作，钢水连续浇注8炉以上无絮流。
对实施例1-4连铸结晶器内钢水进行气体分析，分析结果具体见表2。
表2实施例1-4结晶器内钢水气体成分数据(质量百分比，％)
实施例 N O
1 0.0018 0.0016
2 0.0014 0.0013
3 0.0020 0.0015
4 0.0021 0.0016
由表2可以看出，本发明冶炼的钢水中O、N含量均较低，钢水洁净度良好，有利于改善铸坯表面质量。
图1示出了实施例1制得铸坯表面相貌，可见，本发明所制得铸坯表面无裂纹缺陷，表面质量良好。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)铁水脱硫：铁水经KR脱硫处理，保证入转炉铁水S含量≤0.003％；
(2)转炉冶炼：转炉出钢温度为1640～1660℃，终点氧≤500ppm，终点碳≤0.012％，出钢过程加入铝锰铁，对钢水脱氧合金化，出钢前到钢包吊起全过程保持底吹氩气常开；
(3)LF处理：使用碳线对钢水中碳含量进行窄成分控制，使用铝线进行增铝，确保Al成分接近目标值；
(4)RH处理：RH真空度≤200Pa，真空时间为20～24min，处理过程不加合金，破空后喂钙铝线进行钙处理，软吹时间≥12min；
(5)连铸：采取全程保护浇注，开浇前中包预吹氩，使用高铝钢保护渣，中包进行换渣操作，制得铸坯。
2.如权利要求1所述的一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，铸坯包括如下重量百分数的化学成分：C 0.120％～0.135％，Si 0.35％～0.45％，Mn 1.50％～1.70％，P≤0.015％，S≤0.005％，Alt 0.400％～0.600％，Nb 0.009％～0.017％，余量为Fe和其他不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(1)中，脱硫处理的脱硫剂为有效含量≥90％的CaO。
4.如权利要求1所述的一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(1)中，铁水经KR脱硫处理前，铁水中S≤0.030％。
5.如权利要求1所述的一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(3)中，LF处理钢水加热温度为1610～1620℃，LF处理钢水后S≤0.002％，其余化学成分含量按中限控制。
6.如权利要求1所述的一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(4)中，RH处理纯脱气时间为7～10min，软吹流量为5～10NL/min，亮面直径≤100mm。
7.如权利要求1所述的一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(5)中，开浇前中包预吹氩时间≥3min，大包长水口吹氩流量为80～120L/min，滑板间吹氩流量1～5L/min，中包覆盖剂使用高碱度覆盖剂，结晶器水流量宽面为4650L/min，窄面为499L/min，拉速稳定控制在1.35m/min。
8.如权利要求1所述的一种中碳高铝钢的冶炼方法，其特征在于，步骤(5)中，高铝钢保护渣的渣耗量为0.40kg/吨钢，中包第5炉进行换渣操作。
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