一种超低碳钢中夹杂物的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种超低碳钢中夹杂物的控制方法，解决现有碳含量为0.0020％级别的超低碳钢中夹杂物的去除成本高、氧化铝夹杂物难以有效去除的技术问题。一种超低碳钢中夹杂物的控制方法，包括：1)采用转炉顶底复合冶炼；2)将钢包中的钢水运至精炼炉进行精炼处理；3)将钢包中的钢水运至RH真空炉进行精炼处理；4)将经RH真空炉精炼处理后钢水进行板坯连铸得到连铸板坯。本发明专利技术方法工艺控制简单，有效去除超低碳钢生产过程中钢中夹杂物，夹杂物的去除成本低，方法稳定可靠。

A control method for inclusions in ultra low carbon steel

The invention discloses a control method for inclusions in ultra-low carbon steel, which solves the technical problems of high removal cost of inclusions in existing ultra-low carbon steel with carbon content of 0.0020% and difficult removal of alumina inclusions effectively. A control method for inclusions in ultra-low carbon steel includes: 1) converter top and bottom combined smelting; 2) ladle molten steel transported to refining furnace for refining; 3) ladle molten steel transported to RH vacuum furnace for refining; 4) ladle molten steel after refining in RH vacuum furnace for slab continuous casting. The method has simple process control, effective inclusion removal in ultra-low carbon steel production process, low inclusion removal cost and stable and reliable method.

【技术实现步骤摘要】
一种超低碳钢中夹杂物的控制方法
本专利技术涉及一种超低碳钢的生产方法，特别涉及一种超低碳钢中夹杂物的控制方法，具体而言，涉及碳含量为0.0020％级别的超低碳钢中夹杂物的控制方法，属于炼钢连铸

技术介绍
所谓0.0020％级别的超低碳钢，是指钢中碳的重量含量在0.0020％以下的钢种。随着社会经济发展，超低碳钢材在汽车加工、薄板加工等领域得到越来越广泛的使用，从而对超低碳钢材的质量要求也越来越严格。由于炼钢生产超低碳钢要把碳往低处控制，在转炉冶炼和真空炉处理钢水时，就要对钢水吹进大量的氧气作为脱碳剂，这样钢水中的氧化物夹杂(特别是氧化铝夹杂)就成为超低碳钢的主要缺陷，对钢材在加工过程中的延伸性能高低的影响至关重要，各钢铁生产企业对超低碳钢的夹杂控制显得越来越重视。申请公布号为CN104056871A的中国专利文件公开了一种用于控制夹杂物的弹簧钢线材生产工艺，主要通过采用Si/Mn脱氧冶炼工艺，控制钢中的Al、Ca含量，增加夹杂物中MgO含量，获得低熔点CaO·SiO2·Al2O3系夹杂物；在冶炼过程中，通过脱氧控制、二次精炼工艺，得到夹杂物的目标控制范围为SiO2：40-70％，Al2O3：10-25％，CaO：20-50％；CaO与SiO2含量的比值为0.2～1.0，此时夹杂物的尺寸大部分可控制在5μm以下。申请公布号为CN101962702A的中国专利文件公开了一种控制钢中非金属夹杂物的方法，通过在精炼过程中采用两段法钙处理和软吹，在LF精炼结束和RH真空处理结束分别进行钙处理和软吹，从而控制铸坯中的非金属夹杂物组成。申请公布号为CN102851432A的中国专利文件公开了一种去除管线钢中非金属夹杂物的方法，通过在精炼过程控制钢包顶渣成分，LF炉精炼结束后进行钙处理和一次软吹，促进高熔点的夹杂物转变为低熔点的钙铝酸盐，RH真空精炼后进行二次软吹进一步促进低熔点非金属夹杂物上浮，可以有效解决高级别管线钢B类夹杂物超标的问题。申请公布号为CN102268512A的中国专利文件公开了钢中夹杂物的控制方法，控制钢包顶渣组成，可有效的控制、减少夹杂物含量。同时配合分段式钙处理可保证钢材T[O]≤0.0020％。申请公布号为CN101906502A的中国专利文件公开了一种降低含铝钢D类与Ds类夹杂物尺寸的钙处理方法，通过将钙处理时机调整到软吹结束后进行，此时大颗粒夹杂物已经充分上浮，对留在钢中的小颗粒夹杂物进行变性处理，然后进行浇注。申请公布号为CN102443679A的中国专利文件公开了一种超低氧化夹杂物钢的生产方法”的专利，采取两次真空处理工艺，第一次真空处理利用碳脱氧，降低钢中自由氧含量；第二次真空处理使夹杂物充分上浮，以利于自由氧的排除。现有钢中夹杂物的控制技术，要么是针对特定的钢种，要么是在精炼进行工艺优化而减少钢水夹杂的；存在夹杂物的控制成本高，对超低碳钢中氧化铝夹杂物不能有效控制的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超低碳钢中夹杂物的控制方法，解决现有碳含量为0.0020％级别的超低碳钢中夹杂物的去除成本高、氧化铝夹杂物难以有效去除的技术问题。本专利技术采用的技术方案是：一种超低碳钢中夹杂物的控制方法，包括如下步骤：1)采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为，铁水78％～92％，余量为轻型废钢；铁水化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0020％、轻型废钢化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0060％；控制转炉冶炼终点钢水温度为1620～1640℃；转炉终点钢水中的碳的重量百分含量为0.025％～0.10％，出钢过程钢包底吹全程氩气，氩气流量为20～40Nm3/h，控制钢液中的氧的重量百分含量为0.02％～0.03％；2)将钢包中的钢水运至精炼炉进行精炼处理，在精炼炉向钢包内的钢水中加入生石灰进行造渣，加热钢水温度至1580～1595℃；然后加入铝线对钢水进行终脱氧，控制钢液中的氧的重量百分含量≤0.0010％；最后加入低碳低硅复合脱氧剂对钢包渣进行改性，控制钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的值为1.0～1.5；精炼炉处理过程钢包底吹全程氩气，氩气流量为20～40Nm3/h；3)将钢包中的钢水运至RH真空炉进行精炼处理，先对钢包中的钢水吹氧脱碳，氧气流量0.3～0.4Nm3/(min·t钢)，控制钢水中碳的重量百分含量≤0.0020％，后对钢包中的钢水进行真空脱气处理，RH真空炉的真空度≤270Pa，纯脱气时间为1.15×Nmin～1.25×Nmin，其中N为钢水真空脱气处理时的环流次数；钢水经真空脱气处理后进行镇静处理，控制钢水的静置处理时间为纯脱气时间的3.5-6.0倍；4)将经RH真空炉精炼处理后钢水进行板坯连铸得到连铸板坯，连铸过程中采用全程吹氩保护浇铸。进一步，步骤2)中，对喂完铝线钢水进行弱搅拌，弱搅拌钢水时间为6～10分钟。步骤3)中，纯脱气时间≥6min，钢水真空脱气处理时的环流次数≥5，效果为佳。本专利技术采取的工艺制度的理由如下：1、铁水和轻型废钢中硫的控制，超低碳钢，其使用的延伸性能高，控制硫含量，就是控制硫化物含量，硫化物会降低钢材的延伸性能，铁水化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0020％、轻型废钢化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0060％，可控制超低碳钢水夹杂(硫化物夹杂)，保证超低碳钢的延伸性。2、要求钢水中保持一定的氧含量，以便在真空处理时能氧化去除钢水中的碳。经试验对转炉钢水出钢氧的优化，发现对钢液中的氧的重量百分含量为0.02％～0.03％对钢水夹杂的去除最为有利。试验表明，如果钢液中的氧的重量百分含量＜0.02％，则出钢时钢水中的碳含量过高，增加真空处理脱碳时的吹氧量，引起钢水夹杂增多；如果钢液中的氧的重量百分含量＞0.03％，钢水中富余氧量增多，会增加钢水中的夹杂。3、RH真空炉在处理超低碳钢水时，如果完全靠转炉带进的氧来氧化去除碳，则往往氧含量不够。因此在真空处理时，有时需要对钢水吹氧脱碳。吹氧量大，在对钢板(板坯)进行磨削检查内部夹杂孔数目时，夹杂孔数目超出标准要求；吹氧量小，不能有效脱碳，本专利技术控制氧气流量0.3～0.4Nm3/(min·t钢)，解决钢材中的氧化物夹杂增多和脱碳。钢水在RH真空炉中脱碳后，就要进行脱气处理，以便去除钢水中多余的氧气和其它气体。脱气时间过低，则钢水夹杂不能降低到应有的控制水平；脱气时间过高，则影响生产节奏，连铸时防止生产跟不上，拉速的控制会不稳定，反而引起连铸卷渣到钢水中，为此本专利技术纯脱气时间为1.15×Nmin～1.25×Nmin，其中N为钢水真空脱气处理时的环流次数。钢水在RH真空炉中脱气完毕后，回到钢水包中，此时有部分脱氧产物悬浮在钢水中，如果对钢水没有足够的镇静时间，则悬浮在钢水中的脱氧产物就留在钢水中，最终会成为钢中的夹杂。为了促使钢水中的夹杂上浮，钢包中的钢水要静置，并要求有足够的静置时间。钢水真空处理后到浇铸前这段静置时间为(3.5-6.0)×T控制，式中的T是真空处理钢水时的纯脱气时间。4、钢水进行板坯连铸得到连铸板坯过程中，由于钢水所处的状况发生变化，会增加钢水接触空气的机会，引起钢水二次氧化而产生夹杂(氧化铝夹杂)，因此，要采取有效的保护浇铸措施；本专利技术连铸过程中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低碳钢中夹杂物的控制方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：1)采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为，铁水78％～92％，余量为轻型废钢；铁水化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0020％、轻型废钢化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0060％；控制转炉冶炼终点钢水温度为1620～1640℃；转炉终点钢水中的碳的重量百分含量为0.025％～0.10％，出钢过程钢包底吹全程氩气，氩气流量为20～40Nm3/h，控制钢液中的氧的重量百分含量为0.02％～0.03％；2)将钢包中的钢水运至精炼炉进行精炼处理，在精炼炉向钢包内的钢水中加入生石灰进行造渣，加热钢水温度至1580～1595℃；然后加入铝线对钢水进行终脱氧，控制钢液中的氧的重量百分含量≤0.0010％；最后加入低碳低硅复合脱氧剂对钢包渣进行改性，控制钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的值为1.0～1.5；精炼炉处理过程钢包底吹全程氩气，氩气流量为20～40Nm3/h；3)将钢包中的钢水运至RH真空炉进行精炼处理，先对钢包中的钢水吹氧脱碳，氧气流量0.3～0.4Nm3/(min·t钢)，控制钢水中碳的重量百分含量≤0.0020％，后对钢包中的钢水进行真空脱气处理，RH真空炉的真空度≤270Pa，纯脱气时间为1.15×N min～1.25×N min，其中N为钢水真空脱气处理时的环流次数；钢水经真空脱气处理后进行镇静处理，控制钢水的静置处理时间为纯脱气时间的3.5‑6.0倍；4)将经RH真空炉精炼处理后钢水进行板坯连铸得到连铸板坯，连铸过程中采用全程吹氩保护浇铸。...

【技术特征摘要】
1.一种超低碳钢中夹杂物的控制方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：1)采用转炉顶底复合冶炼，投入金属主料的原料组成的重量百分比为，铁水78％～92％，余量为轻型废钢；铁水化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0020％、轻型废钢化学成分中硫的重量百分含量为≤0.0060％；控制转炉冶炼终点钢水温度为1620～1640℃；转炉终点钢水中的碳的重量百分含量为0.025％～0.10％，出钢过程钢包底吹全程氩气，氩气流量为20～40Nm3/h，控制钢液中的氧的重量百分含量为0.02％～0.03％；2)将钢包中的钢水运至精炼炉进行精炼处理，在精炼炉向钢包内的钢水中加入生石灰进行造渣，加热钢水温度至1580～1595℃；然后加入铝线对钢水进行终脱氧，控制钢液中的氧的重量百分含量≤0.0010％；最后加入低碳低硅复合脱氧剂对钢包渣进行改性，控制钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的值为1.0～1.5；精炼炉处理过程钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘欢，徐国利，韩孝永，王海军，郭园园，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32