CN116121484A - 一种低成本超低磷钢的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本超低磷钢的冶炼方法,所述方法包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序;电炉初炼工序,采用1500‑1550℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]≤0.010%;残余氧脱磷工序,加入少量石灰造渣,采用大氩气搅拌,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷,控制钢中磷含量≤0.003%;LF精炼工序,加入石灰、铝线,进行脱氧、脱硫,采用低磷合金进行合金化;VD真空处理工序,真空度20‑40Pa,保持时间15‑20min;连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。本发明方生产工艺简单,生产成本较低;浇铸成的连铸坯钢质纯净,熔炼P含量≤0.004%。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,具体涉及一种低成本超低磷钢的冶炼方法。
背景技术
磷在钢中是有害元素,以低熔点化合物形态存在于钢中,其熔点处于钢的热加工温度区间,降低钢抵抗变形的能力,在热变形时会产生裂纹;磷容易在枝晶间偏析聚集,以Fe3P或Fe2P形态存在,形成了高含磷的脆性区,使钢的塑性和低温冲击韧度大大降低,即所谓的“冷脆”现象;在腐蚀性介质中,由于磷沿晶界分布,使腐蚀沿晶界发展,加速钢的腐蚀速度,降低钢的耐蚀性能。
因此,磷在钢中通常作为有害元素来加以控制。随着科学技术的迅猛发展,对钢材的冶金质量要求不断提高,尤其对钢中的磷含量不断提出更高要求。一些高级别容器钢、超低温钢、抗氢致裂纹钢等厚钢板品种,要求钢中磷含量小于0.010%甚至小于0.005%。为此,众多钢厂开展了低磷钢、超低磷钢冶炼方法的研究,取得了一定的效果,但也存在工序复杂、成本偏高的问题。
经检索,公开号为CN100560744C的钢水炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法,该方案采用RH真空处理、复合球体脱磷剂、并进行扒渣,其工序复杂,成本较高。
又如公开号为CN103938069A的一种低磷低碳钢LF精炼脱磷生产工艺,该方案采用RH真空处理,仅可保证P≤0.015%,其工序复杂,脱磷效果不理想。
本发明提供一种低成本低磷钢的冶炼方法,通过初炼控制较低的初炼出钢磷、利用初炼残余氧继续脱磷、连铸保护浇注等手段,仅增加石灰用量1.0-2.0kg/t,工序简单、成本低廉,提高效率10%-20%,降低成本50-100元/t。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低成本超低磷钢的冶炼方法。
为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
一种低成本超低磷钢的冶炼方法,包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序。
本发明所述电炉初炼工序,采用1500-1550℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]≤0.010%,出钢随钢流加入石灰1.5~2.0kg/t。
本发明所述残余氧脱磷工序,座包分批加入石灰2.0~4.0kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.0-1.2MPa,流量300-500L/min,不送电或短时送电,控制温度在1530-1580℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样,若[P]>0.003%,则重复前步操作,直至[P]≤0.003%;当[P]≤0.003%后,进行常规脱氧、脱硫操作。
本发明所述LF精炼工序,分批加入石灰4.0~6.0kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
本发明所述VD真空处理工序,真空度30-40Pa,保持时间15-20min。
本发明所述连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
本发明所述连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为≤0.004%。
本发明的发明原理为:电炉初炼阶段,采用较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至较低水平,达到出钢[P]≤0.010%;残余氧脱磷阶段,加入石灰造渣,采用大氩气搅拌,不送电或短时送电,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;LF精炼阶段,进行常规脱氧、脱硫,并采用低磷合金进行合金化;VD真空处理阶段,采用较高真空度下长时间保持,进一步脱除钢中气体和夹杂物;连铸阶段,采用氩封保护浇注,减少二次氧化。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:1、本发明通过强化初炼脱磷、残余氧脱磷,以及低磷合金进行合金化,使钢中[P]含量达到更低水平。2、本发明生产工序简单,生产成本较低,提高效率10%-20%,降低成本50-100元/t。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种低成本超低磷钢的冶炼方法,包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序,具体工艺步骤如下:
(1)电炉初炼工序:采用1530℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]=0.010%,出钢随钢流加入石灰1.5kg/t。
(2)残余氧脱磷工序,座包分两批加入石灰4.0kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.2MPa,流量450L/min,短时送电,控制温度在1550℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样,[P]=0.0025%,进行常规精炼操作。
(3)LF精炼工序:分批加入石灰6.0kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
(4)VD真空处理工序,真空度40Pa,保持时间18min。
(5)连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
本实施例所得连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为0.0033%。
实施例2
一种低成本超低磷钢的冶炼方法,包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序,具体工艺步骤如下:
(1)电炉初炼工序:采用1514℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]=0.008%,出钢随钢流加入石灰1.5kg/t。
(2)残余氧脱磷工序,座包分两批加入石灰3.0kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.0MPa,流量300L/min,短时送电,控制温度在1530℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样,[P]=0.002%,进行常规精炼操作。
(3)LF精炼工序:分批加入石灰4.0kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
(4)VD真空处理工序,真空度30Pa,保持时间15min。
(5)连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
本实施例所得连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为0.0035%。
实施例3
一种低成本超低磷钢的冶炼方法,包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序,具体工艺步骤如下:
(1)电炉初炼工序:采用1545℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]=0.009%,出钢随钢流加入石灰1.8kg/t。
(2)残余氧脱磷工序,座包分两批加入石灰3.3kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.1MPa,流量400L/min,不送电,控制温度在1580℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样,[P]=0.003%,进行常规精炼操作。
(3)LF精炼工序:分批加入石灰4.3kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
(4)VD真空处理工序,真空度38Pa,保持时间20min。
(5)连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
本实施例所得连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为0.0025%。
实施例4
一种低成本超低磷钢的冶炼方法,包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序,具体工艺步骤如下:
(1)电炉初炼工序:采用1550℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至较低水平,达到出钢[P]=0.006%,出钢随钢流加入石灰1.7kg/t。
(2)残余氧脱磷工序,座包分两批加入石灰3.5kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.0MPa,流量500L/min,短时送电,控制温度在1570℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样,[P]=0.0021%,进行常规精炼操作。
(3)LF精炼工序:分批加入石灰5.5kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
(4)VD真空处理工序,真空度35Pa,保持时间19min。
(5)连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
本实施例所得连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为0.0031%。
实施例5
一种低成本超低磷钢的冶炼方法,包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序,具体工艺步骤如下:
(1)电炉初炼工序:采用1529℃较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]=0.008%,出钢随钢流加入石灰1.6kg/t。
(2)残余氧脱磷工序,座包分两批加入石灰4.0kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.2MPa,流量300L/min,短时送电,控制温度在1560℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样, [P]=0.0043%,再次加入石灰2.0kg/t造渣,继续吹氩5min后取样,[P]=0.0022%,进行常规精炼操作。
(3)LF精炼工序:分批加入石灰4.0kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
(4)VD真空处理工序,真空度40Pa,保持时间15min。
(5)连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
本实施例所得连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为0.0036%。
实施例6
一种低成本超低磷钢的冶炼方法,包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序,具体工艺步骤如下:
(1)电炉初炼工序:采用1500℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]=0.005%,出钢随钢流加入石灰1.5kg/t。
(2)残余氧脱磷工序,座包分两批加入石灰3.0kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.0MPa,流量380L/min,不送电,控制温度在1535℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样,[P]=0.0015%,进行常规精炼操作。
(3)LF精炼工序:分批加入石灰5.8kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
(4)VD真空处理工序,真空度30Pa,保持时间16min。
(5)连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
本实施例所得连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为0.0020%。
Claims (7)
1.一种低成本超低磷钢的冶炼方法,其特征在于,所述方法包括电炉初炼、残余氧脱磷、LF精炼、VD真空处理、连铸工序。
2.根据权利要求1所述的一种低成本超低磷钢的冶炼方法,其特征在于,所述电炉初炼工序,采用1500-1550℃的较低温度下吹氧脱磷,控制钢中磷含量至出钢[P]≤0.010%,出钢随钢流加入石灰1.5~2.0kg/t。
3.根据权利要求1所述的一种低成本超低磷钢的冶炼方法,其特征在于,所述残余氧脱磷工序,座包分批加入石灰2.0~4.0kg/t造渣,采用大氩气搅拌,氩气压力1.0-1.2MPa,流量300-500L/min,不送电或短时送电,控制温度在1530-1580℃,在较低温度下利用钢中残余氧脱磷;10min后取样,若[P]>0.003%,则重复前步操作,直至[P]≤0.003%;当[P]≤0.003%后,进行常规精炼操作。
4.根据权利要求1所述的一种低成本超低磷钢的冶炼方法,其特征在于,所述LF精炼工序,分批加入石灰4.0~6.0kg/t造渣,喂入铝线,进行脱氧、脱硫,加入低磷合金进行合金化。
5.根据权利要求1所述的一种低成本超低磷钢的冶炼方法,其特征在于,所述VD真空处理工序,真空度30-40Pa,保持时间15-20min。
6.根据权利要求1所述的一种低成本超低磷钢的冶炼方法,其特征在于,所述连铸工序,采用全程氩封保护浇注,保持稳态浇注。
7.根据权利要求1-6所述的一种低成本超低磷钢的冶炼方法,其特征在于,所述连铸坯的磷含量较低,成品[P]含量为≤0.004%。
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