在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法技术

在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法：转炉冶炼；LF炉精炼；RH炉中脱氧合金化；浇注成坯；常规进行后工序。本发明专利技术在保证满足用户使用性能下，还能降低生产成本及缩短工艺流程；在轧制过程中夹杂物形态的内层为Al2O3或MgO‑Al2O3或两者的共存、表层为CaO‑MgO‑Al2O3或CaS或两者共存的球状，使夹杂物与钢材之间不产生间隙，使钢材抗疲劳性能由原来的不超过140MPa提高到不低于155Mpa，提高率至少在10%；再由于此类夹杂物在轧制过程不变形，能控制钢中大于20μm的大颗粒夹杂物数量不超过夹杂物总数的1%，保证了钢材的表面质量。

Inclusion control method for smelting hot rolled automobile steel in CSP line production line

Inclusions control methods for smelting hot rolled automobile steel in CSP production line are: converter steelmaking, LF refining, deoxidization alloying in RH furnace, pouring billet and routine post process. The invention can meet the user performance, but also reduce production costs and shorten the process; in the rolling process, the surface morphology of the inclusion of the coexistence of inner layer is Al2O3 or MgO Al2O3 or both CaO MgO Al2O3 or CaS or both coexist globose, the gap is not generated between inclusions and steel, steel. The anti fatigue performance from less than 140MPa to not less than 155Mpa, improve the rate of at least 10%; then due to such inclusions deformation in the rolling process, can control the number of large granular inclusions in steel is more than 20 m and no more than 1% of the total number of inclusions, ensure the surface quality of steel.

【技术实现步骤摘要】
在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法
本专利技术涉及一种汽车用钢的冶炼方法，具体属于在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的冶炼方法，确切地为在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法。
技术介绍
利用CSP产线生产薄材的优势，对汽车用钢进行以热轧产品替代冷轧产品的开发是钢企和汽车制造商“低成本、绿色制造”新的发展方向。为提高武钢有限公司的产品竞争力，同时也为降低汽车用钢生产成本，本申请人在CSP产线率先进行了以热带冷汽车用热成形钢、双相钢、TRIP钢和Q&P钢等钢种的开发。用热轧产品代替冷轧产品，对钢材的强度，韧性和抗疲劳性能提出了更高的要求。从目前的情况来看，一般冷轧产品表面质量要优于热轧产品。为此研发以热代冷的汽车用钢，不仅要保证其力学性能，还要在降低生产成本的前提下，热轧的汽车用钢的表面质量应满足产品使用要求；对于疲劳寿命有严格要求的钢种，为保证钢材的抗疲劳性能，还要求控制钢中夹杂物具有一定的塑形，但塑性夹杂物在轧制过程中易随钢材变形成为长条状或链状，又会影响钢材的表面质量。因此，CSP流程生产以热代冷汽车用钢的夹杂物控制方法是生产此类钢种的关键技术。这就对自CSP产线生产热轧产品的表面质量提出更为苛刻的要求。经大量分析及实践结果，认为钢中夹杂物的形态对于钢材的疲劳性能和表面质量产生重要影响。尤其利用CSP产线生产：首先，由于CSP产线生产的薄材或极薄材对夹杂物数量和尺寸更敏感，而且由于薄板坯生产过程中连铸拉速快，钢水在结晶器停留时间短，钢中夹杂不能上浮去除，因此，CSP产线对于钢中夹杂物尺寸和数量更严格，控制难度更大；第二，CSP产线与常规产线相比，为保证连浇性，一般钢种都需要进行Ca处理，但钙元素极活泼，钙处理效果受到钢中Al含量，O含量和炉渣氧化性的影响，钙处理稳定性控制很难大；第三，Ca处理后使钢中的Al2O3或Al2O3-MgO夹杂物变性，容易形成低熔点的钙铝酸盐，在轧制过程容易变成长条状，这对热轧汽车用钢的表面质量不利，如果Ca处理后使钢中的Al2O3或Al2O3-MgO夹杂物转变成不变形的钙铝酸盐类夹杂物，这会影响汽车用钢的疲劳寿命和冲压性能，对钢材的使用性能不利。因此，利用CSP产线生产以热代冷汽车用钢的夹杂物控制是一个难题。本申请人通过大量的研究发现，不同Ca处理工艺生成夹杂物在轧制过程中的变形示意如图1所示：当Ca处理过量时，Al2O3或Al2O3-MgO完全转变为CaO-MgO-Al2O3夹杂物，此类夹杂物外层有CaS，在轧制过程中能组织夹杂物变形，但外层CaS属脆性夹杂物，对钢材疲劳性能不利，如图1中类型1；当合适的Ca处理，使夹杂物完全转变为CaO-MgO-Al2O3夹杂物，此类夹杂物在轧制过程变为长条状，对钢材表面和疲劳都不利，如图1中类型2；当进行轻钙处理时，Al2O3或MgO-Al2O3只是表层转变为CaO-MgO-Al2O3夹杂物，在研究中发现，大颗粒夹杂转化为链状夹杂，同样对钢材表面和疲劳不利，如图1中类型3所示。但同时此类型小颗粒夹杂在轧制过程基本不变形，如图1中类型4，此类夹杂物示意如图2。为此，根据钢中的Al含量，O含量和炉渣氧化性选择不同的Ca处理工艺和夹杂物的尺寸控制是二大关键因素。本申请人为达到保证生产的以热代冷的汽车板满足用户要求，又能降低生产成本，提高其竞争力，提出采用转炉-LF精炼-RH精炼-Ca处理-连铸流程生产的汽车用钢薄材，通过采用合适的冶炼工艺，即一方面在冶炼过程中尽量去除大颗粒夹杂，使夹杂物细小，另一方面在控制合适炉渣的组成，根据钢中Al含量，O含量的情况进行合适的轻钙处理的技术措施，使钢中夹杂物转变为图3所示夹杂物。
技术实现思路
本专利技术在于克服现有技术存在的不足，提供一种在保证生产的以热代冷的汽车板满足用户要求下，又能降低生产成本及缩短工艺流程，在轧制过程中夹杂物形态的内层为Al2O3或MgO-Al2O3或两者的共存、表层为CaO-MgO-Al2O3或CaS或两者的共存的球状，使夹杂物与钢材之间不产生间隙，以提高钢材抗疲劳性能，且钢中大于20μm的大颗粒夹杂物数量不超过夹杂物总数的1%，以保证钢材的表面质量，满足使用要求的在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法。实现上述目的的措施：在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法，其步骤：1）进行转炉冶炼，采用双渣操作，并控制转炉终点氧不超过400ppm；2）在LF炉进行精炼，控制加热时间在15～20min，过热度在15~25℃,；按照0.65~1.0Kg/吨钢加入改质剤，改质剂中的Al含量不低于40wt%；3）在RH炉中进行脱氧合金化，在真空处理的同时，按照1.0～1.66Kg//吨钢加入脱硫剂，按照1.65～2.4Kg//吨钢加入精炼剂；当RH破真空后，随即进行喂钙线前的软吹氩气，吹氩时间为2～4min，流量控制在0.04-0.08Nm3/min；喂钙线前的软吹氩气结束后，按照0.4～0.5Kg/吨钢喂入钙线，钙线喂入结束后，再在氩气流量为0.04-0.08Nm3/min下软吹3～5min；4）浇注成坯，并控制拉坯速度在3.5～4.5m/min，控制结晶器液面波动不超过3mm；5）常规进行后工序。优选地转炉终点氧不超过380ppm。其在于：所述改质剂成分组成为Al、CaO、Al2O3，其中Al含量不低于40wt%，CaO在25~33wt%%，其余为Al2O3。优选地拉坯速度在3.8～4.4m/min。优选地改质剂加入量在0.7~0.93Kg/吨钢。优选地脱硫剂加入量在1.25～1.62Kg//吨钢。优选地精炼剂加入量在1.65～2.1Kg//吨钢。优选地所述的钙线喂入量在0.42～0.48Kg/吨钢本专利技术中主要工艺的的作用及机理：本专利技术之所以选择改质剂中Al含量不低于40wt%，是由于转炉出钢后，炉渣氧化性高，加入改质剂降低炉渣中的氧含量，从而减少炉渣向钢液传氧，减少钢中夹杂物的生成。因此改质剂中的Al含量的高低是改质效果好坏的关键因素。本专利技术之所以当RH破真空后，随即采用软吹氩气2～4min，流量控制在0.04~0.08Nm3/min，并同时按照0.4～0.5Kg//吨钢喂入钙线，钙线喂入结束后，再在0.04~0.08Nm3/min下软吹3～5min，是由于Ca处理前进行软吹是尽可能去除钢中夹杂物，提高Ca的收得率，降低生产成本，Ca处理后进行软吹，是因为Ca处理后会有大量新的大颗粒夹杂物生产，进行软吹有利于新生夹杂物的去除；如喂入钙线的量低于0.4Kg/吨钢，会导致Al2O3变形不充分，并堵塞水口；如喂入钙线的量高于0.5Kg/吨钢，则会形成高熔点的CaS，不仅在钢水浇铸过程堵塞水口，而且影响钢材的抗疲劳性能。本专利技术与现有技术相比，本专利技术能在保证生产的以热代冷的汽车板满足用户要求下，又能降低生产成本及缩短工艺流程，在轧制过程中夹杂物形态的内层为Al2O3或MgO-Al2O3或两者的共存、表层为CaO-MgO-Al2O3或CaS或两者共存的球状，使夹杂物与钢材之间不产生间隙，使钢材抗疲劳性能由原来的不超过140MPa提高到不低于155Mpa，提高率至少在10%；再由于此类夹杂物在轧制过程不变形，能控制钢中大于20μm的大颗粒夹杂物数量不超过夹杂物总数的1%本文档来自技高网...

【技术保护点】
在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法，其步骤：1）进行转炉冶炼，采用双渣操作，并控制转炉终点氧不超过400ppm；2）在LF炉进行精炼，控制加热时间在15～20min，过热度在15~25℃,；按照0.65~1.0Kg/吨钢加入改质剤，改质剂中的Al含量不低于40wt%；3）在RH炉中进行脱氧合金化，在真空处理的同时，按照1.0～1.66Kg//吨钢加入脱硫剂，按照1.65～2.4Kg/吨钢加入精炼剂；当RH破真空后，随即进行喂钙线前的软吹氩气，吹氩时间为2～4min，流量控制在0.04‑0.08 Nm3/min；喂钙线前的软吹氩气结束后，按照0.4～0.5Kg/吨钢喂入钙线，钙线喂入结束后，再在氩气流量为0.04‑0.08Nm3/min下软吹3～5min；4）浇注成坯，并控制拉坯速度在3.5～4.5m/min，控制结晶器液面波动不超过3mm；5）常规进行后工序。

【技术特征摘要】
1.在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法，其步骤：1）进行转炉冶炼，采用双渣操作，并控制转炉终点氧不超过400ppm；2）在LF炉进行精炼，控制加热时间在15～20min，过热度在15~25℃,；按照0.65~1.0Kg/吨钢加入改质剤，改质剂中的Al含量不低于40wt%；3）在RH炉中进行脱氧合金化，在真空处理的同时，按照1.0～1.66Kg//吨钢加入脱硫剂，按照1.65～2.4Kg/吨钢加入精炼剂；当RH破真空后，随即进行喂钙线前的软吹氩气，吹氩时间为2～4min，流量控制在0.04-0.08Nm3/min；喂钙线前的软吹氩气结束后，按照0.4～0.5Kg/吨钢喂入钙线，钙线喂入结束后，再在氩气流量为0.04-0.08Nm3/min下软吹3～5min；4）浇注成坯，并控制拉坯速度在3.5～4.5m/min，控制结晶器液面波动不超过3mm；5）常规进行后工序。2.如权利要求1所述的在CSP产线冶炼热轧汽车用钢的夹杂物控制方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐江华，朱万军，毛新平，吴杰，杨成威，王春锋，陈俊孚，孙伟，彭著刚，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42