一种低碳低氮超低硫钢的生产方法技术

本发明专利技术涉及一种低碳低氮超低硫钢的生产方法，包括铁水脱硫预处理→转炉吹炼→LF精炼→RH真空精炼→板坯连铸；该方法按照5个步骤进行实施：一是成分设计；二是铁水脱硫预处理，转炉冶炼出钢过程的脱氧合金化及控氮方法，三是LF精炼快速深脱硫方法及控氮方法；四是RH真空精炼脱氮、脱氢渣洗去夹杂；五是板坯中心偏析的控制。本发明专利技术大幅度缩短了LF精炼脱硫处理时间，在设定的强化元素低碳条件下，钢中的硫降低到了0.0010%的极低的水平，氮元素不大于0.0035%，板坯中心偏析最大为1.2级，完全满足低氮、超低硫低碳钢的连续批量生产条件。为轧制高品质抗硫化氢腐蚀钢提供了优质板坯。

A Production Method of Low Carbon, Low Nitrogen and Ultra-Low Sulphur Steel

The invention relates to a production method of low carbon, low nitrogen and ultra-low sulfur steel, which includes hot metal desulfurization pretreatment, converter blowing, LF refining, RH vacuum refining and slab continuous casting. The method is implemented in five steps: first, composition design; second, hot metal desulfurization pretreatment, deoxidization alloying and nitrogen control methods in converter steelmaking process; third, fast deep desulfurization method and nitrogen control method in LF refining. Fourth, denitrification by RH vacuum refining and inclusion removal by dehydrogenation slag washing; fifth, slab central segregation control. The present invention greatly shortens the desulfurization treatment time of LF refining. Under the set low carbon condition of strengthening element, the sulfur in steel decreases to a very low level of 0.0010%, the nitrogen element is not more than 0.0035%, and the maximum slab center segregation is 1.2 grade, which fully meets the continuous batch production conditions of low nitrogen and ultra low sulfur low carbon steel. It provides high quality slab for rolling high quality hydrogen sulfide corrosion resistant steel.

【技术实现步骤摘要】
一种低碳低氮超低硫钢的生产方法
本专利技术是一种采用LF精炼和RH真空处理双重精炼工艺，生产一种低碳低氮超低硫钢的生产方法，属于钢铁冶金领域。
技术介绍
低氮、超低硫高纯钢，通常应用在抗硫化氢腐蚀的高等级管线钢等领域。由于钢材的C、N、S含量以及板坯的中心偏析对钢材的硫化氢腐蚀性能尤其重要。钢中的C含量可显著降低钢的韧性、塑性和焊接性能。在Nb、Ti复合强化的C、Mn钢中，由于Nb、Ti在钢中的析出粒子主要以尺寸较大的C与Nb、Ti、N的复合粒子存在，立方形的TiN粒子先析出，随后Nb的碳氮化析出物将包裹在TiN外面并以其为核析出,形成立方体形大颗粒夹杂，夹杂尺寸可以达到100μm以上，可显著降低钢材的韧性。因此，在成分设计上，在满足钢材力学性能的前提下，尽可能降低钢中的C、N含量。S在钢中是有害元素，在抗硫化氢腐蚀管线钢等高等级钢中，对钢中的硫含量有极高的要求，这是因为在石油天然气中硫化氢（H2S）是腐蚀能力最强的介质，钢中的碳化物和MnS等夹杂物常在钢材带状珠光体边界析出，在应力作用下，氢易于在此处沉淀而引起微观区域氢脆，产生许多微细裂纹，这些微细裂纹进一步扩大并连接起来，形成为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低碳低氮超低硫钢的生产方法，包括铁水脱硫预处理→转炉吹炼→LF精炼→RH真空精炼→板坯连铸；其特征在于:一是成分设计；二是铁水脱硫预处理，转炉冶炼出钢过程的脱氧合金化及控氮方法，三是LF精炼快速深脱硫方法及控氮方法；四是RH真空精炼脱氮、脱氢渣洗去夹杂；五是板坯中心偏析的控制；1）.成分设计；成分组成以重量百分比： [C]：0.035～0.055%；[Si]：0.15‑0.25%；[Mn]：1.10～1.20%；[P]：≤0.015%；[S]：≤0.0012%；[Cr]：0.15～0.23%；[Ni]：0.18～0.26%；[Cu]：0.15～0.23%；[Nb]：0.035～0.04...

【技术特征摘要】
1.一种低碳低氮超低硫钢的生产方法，包括铁水脱硫预处理→转炉吹炼→LF精炼→RH真空精炼→板坯连铸；其特征在于:一是成分设计；二是铁水脱硫预处理，转炉冶炼出钢过程的脱氧合金化及控氮方法，三是LF精炼快速深脱硫方法及控氮方法；四是RH真空精炼脱氮、脱氢渣洗去夹杂；五是板坯中心偏析的控制；1）.成分设计；成分组成以重量百分比：[C]：0.035～0.055%；[Si]：0.15-0.25%；[Mn]：1.10～1.20%；[P]：≤0.015%；[S]：≤0.0012%；[Cr]：0.15～0.23%；[Ni]：0.18～0.26%；[Cu]：0.15～0.23%；[Nb]：0.035～0.045%；[Al]：0.020～0.040%；[Ti]：0.010～0.018%；[Ca]：0.0015～0.0030%；[N]：≤0.0035%，其它为铁和不可避免的杂质；2）.合金元素的加入方式；铜、镍元素的加入，镍板和铜板通过料斗和废钢一起加入转炉熔炼；铬、硅、锰元素的加入，通过转炉料仓在转炉出钢过程加入钢包钢水中；转炉出钢脱氧，通常采用的是金属铝脱氧，由于铝的密度小于钢液的密度，铝的加入时机通常是在转炉出钢1/3时加入；3）.铁水脱硫预处理；高炉铁水扒渣，铁水罐投入脱硫剂进行脱硫预处理，脱硫剂为活性石灰和萤石，其中活性石灰占95%，萤石5%，脱硫剂加入量每吨铁水为5～5.5kg，KR法搅拌脱硫，脱硫后铁水罐顶渣中加入炉渣凝聚剂：主要成分为CaO+MgO之和≤5%、AL2O3为15～20%，SiO2为60～70%，Na2O+K2O之和6～10%%，软熔点温度≤1230℃，铁水预处理后的[S]含量小于0.002%；4）.转炉冶炼出钢过程的脱氧合金化及控制钢水增氮方法；转炉吹炼时，严禁补吹，防止二次吹氧时熔池冲击坑钢水裸露增氮，其控制参数为供氧压力0.8～0.90MPa,流量25000～2700m3/h，强度为3.0～3.5Nm3/t·min，吹氧时间17～18min，其中前10分钟，流量25000m3/h，供氧强度3.10Nm3/t·min，后期为加强熔池搅拌，氧气流量提高到了27000m3/h，供氧强度提高到了3.3Nm3/t·min；转炉底吹氩搅拌供气强度全程为0.06～0.025Nm3/t.min；转炉出钢温度为1645～1665℃，此时[C]含量为0.025～0.040%，[P]含量不大于0.008%，[S]含量不大于0.006%，[N]含量不大于0.0030%；转炉出钢，对钢水进行半脱氧，吨钢加入0.25kg钢芯铝，在LF增加渣量，用硅粉对钢包渣预脱氧，加入量为0.3kg/t吨钢；然后加入钢包渣改质剂，加入量3.0kg/t吨钢，改质剂主要成分及含量：CaO为25～30%、AL2O3为45～5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吾塔，赵亮，冯跃平，李立民，张浩，卜志胜，张爱梅，雷洪，张建新，郭鹏，郭庆华，丁寅，
申请(专利权)人：新疆八一钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆,65