高钛钢的生产方法技术

本发明专利技术涉及高钛钢的生产方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明专利技术所要解决的技术问题是现有高钛钢采用“转炉‑精炼‑连铸”工艺流程生产时存在漏钢严重无法实现连续浇注，以及坯材缺陷严重。本发明专利技术提供高钛钢的生产方法，按照转炉‑LF‑RH‑板坯连铸工艺流程生产，转炉终点控制，转炉出钢、LF、RH分步对钢水进行脱氧合金化，转炉出钢、LF向钢包内加入高钛低碳钢精炼渣造渣并控制钢包渣成分，浇注过程采用保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1‑0.8％。本发明专利技术实现了大于120分钟的连续浇注，浇注出的铸坯表面无裂纹，内部质量良好，无中心裂纹和中间裂纹。

【技术实现步骤摘要】
高钛钢的生产方法
本专利技术属于钢铁冶金
，具体涉及高钛钢的生产方法。
技术介绍
钛在钢中是一种良好的脱氧去气剂和固定氮、碳的有效元素。钛在钢中的应用主要以微合金化方式为主，在钢中加入一定量的钛(0.01％～0.03％)可实现细化钢的组织、提高钢的强度、改善钢的塑性和冲击韧性等作用。随着钢中钛含量的提高，产品韧性、加工性能以及耐磨性均大幅度提升，尤其是当钢中Ti≥0.15％时，可获得大量微米级(1～5μm)的TiC(≥80％)和少量的TiN，其产品耐磨性是钛微合金化钢的10倍以上，产品使用寿命显著延长。由于钛在炼钢和浇铸温度下是非常活泼的金属元素，除了极易被氧化外，还容易与空气和钢水中的氮反应，高钛含量下极易在钢水中形成TiN，常造成水口结瘤堵塞、结晶器形成结鱼冷钢引起漏钢和坯材严重缺陷。因此，目前高钛含量的钢一般采用模注形式生产，从而限制了其产品的应用领域，同时也很难实现规模化和低成本生产。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是现有高钛钢采用“转炉-精炼-连铸”工艺流程生产时存在漏钢严重无法实现连续浇注，以及坯材缺陷严重。本专利技术解决上述问题的技术方案是提供高钛钢的生产方法，步骤包括按照转炉-LF-RH-板坯连铸工艺流程生产，转炉终点控制，转炉出钢、LF、RH分步对钢水进行脱氧合金化，转炉出钢、LF向钢包内加入含有TiO2的高钛钢精炼渣造渣并控制钢包渣成分，浇注过程采用高TiO2含量的保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1-0.8％。其中，精炼渣的成分为(CaO+BaO+SrO)：40-60％，MgO：3-10％，SiO2：0.1-10％，Al2O3：20-40％，F-：1-5％，TiO2：5-30％。此处(CaO+BaO+SrO)表示含有CaO、BaO、SrO中的至少一种。其中，保护渣的成分为TiO2：5％～20％，(CaO+BaO)：30％～50％，SiO2：9％～13％，Al2O3：20％-28％，(NaF+B2O3)：10％-25％，Li2O：3％～8％，C：5％～10％；1300℃下粘度0.1～0.3Pa·S，熔点900～1100℃。此处(CaO+BaO)表示含有CaO、BaO中的至少一种，(NaF+B2O3)表示含有NaF、B2O3中的至少一种。其中，LF精炼结束钢包渣成分(CaO+BaO+SrO)/(SiO2+Al2O3)比值控制为1.3-2.6，熔点1220-1350℃。其中，转炉出钢4/5时向钢包内加入高钛钢精炼渣2-5kg/吨钢以及萤石0.5-2.0kg/吨钢；在LF精炼开始加入高钛钢精炼渣1-5kg/吨钢，加热5-15min后再次加入本精炼渣1-5kg/吨钢，对钢水继续进行加热5-15min直到钢水达到目标控制温度。其中，连铸从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量5-30L/min，浇注全程采用保护渣。其中，转炉入炉[S]≤0.008％；转炉出钢温度1670℃～1690℃、终点碳≥0.05％；出钢过程进行在线吹氩，出钢时间≥4分钟，下渣厚度控制目标≤80mm，钢包净空高度按300mm～500mm控制。其中，转炉出钢1/4-2/3时加入含锰合金和含铝合金将钢中锰、铝、碳控制在成分下限；LF将钢中碳、锰、铝调整到成品成分；RH处理开始时，一次性加入含钛合金将钢中钛控制在成品成分，确保加入合金后的真空循环时间≥15分钟。其中，含钛合金为40TiFe、70TiFe、80TiFe或者纯钛中的一种或者几种。其中，中间包内采用气幕挡墙，气幕挡墙氩气流量3-9L/min；长水口和每个塞棒位置氩气流量10-20L/min，保持正压。其中，连铸过程中间包钢水过热度控制在25℃～50℃；二冷采用凝固终点区域强冷的二冷制度，同时适当提高冷却强度，比水量为0.65kg/t钢～0.80kg/t钢；其中凝固终点7段～8段区域冷却强度50～60L/(min·m2)。本专利技术的有益效果：本专利技术可降低精炼-连铸过程钢中钛的烧损，稳定钢中各合金元素含量，降低精炼-连铸过程的钢渣反应，稳定渣系性能，浇注出的铸坯表面无裂纹，内部质量良好，且实现了大于120分钟的连续浇注。具体实施方式本专利技术提供高洁净度高钛钢的生产方法，步骤包括按照转炉-LF-RH-板坯连铸工艺流程生产，转炉终点控制，转炉出钢、LF、RH分步对钢水进行脱氧合金化，转炉出钢、LF向钢包内加入高钛钢精炼渣造渣并控制钢包渣成分，浇注过程采用保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1-0.8％。其中，精炼渣的成分为(CaO+BaO+SrO)：40-60％，MgO：3-10％，SiO2：0.1-10％，Al2O3：20-40％，F-：1-5％，TiO2：5-30％。其中，保护渣的成分为TiO2：5％～20％，(CaO+BaO)：30％～50％，SiO2：9％～13％，Al2O3：20％-28％，(NaF+B2O3)：10％-25％，Li2O：3％～8％，C：5％～10％；保护渣的粘度0.1～0.3Pa·S，熔点900～1100℃。其中，LF精炼结束钢包渣成分(CaO+BaO+SrO)/(SiO2+Al2O3)比值控制为1.3-2.6，熔点1220-1350℃。其中，转炉出钢4/5时向钢包内加入高钛钢精炼渣2-5kg/吨钢以及萤石0.5-2.0kg/吨钢；在LF精炼开始加入高钛钢精炼渣1-5kg/吨钢，加热5-15min后再次加入本精炼渣1-5kg/吨钢，对钢水继续进行加热5-15min直到钢水达到目标控制温度。其中，连铸从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量5-30L/min，浇注全程采用保护渣。其中，转炉入炉[S]≤0.008％；转炉出钢温度1670℃～1690℃、终点碳≥0.05％；出钢过程进行在线吹氩，出钢时间≥4分钟，下渣厚度控制目标≤80mm，钢包净空高度按300mm～500mm控制。其中，转炉出钢1/4-2/3时加入含锰合金和含铝合金将钢中锰、铝、碳控制在成分下限；LF将钢中碳、锰、铝调整到成品成分；RH处理开始时，加入含钛合金将钢中钛控制在成品成分，确保加入合金后的真空循环时间≥15分钟。其中，钛合金为40TiFe、70TiFe、80TiFe或者纯钛中的一种或者几种。其中，含锰合金为锰铁和/或金属锰；含铝合金为铝铁、铝丸、铝线中的一种或者几种。其中，中间包内采用气幕挡墙，气幕挡墙氩气流量3-9L/min；长水口和每个塞棒位置氩气流量10-20L/min，保持正压。其中，连铸过程中间包钢水过热度控制在25℃～50℃；二冷采用凝固终点区域强冷的二冷制度，同时适当提高冷却强度，比水量为0.65kg/t钢～0.80kg/t钢；其中凝固终点7段～8段区域冷却强度50～60L/(min·m2)。其中，本专利技术高钛钢的制备方法尤其适用于钢中钛含量0.1-0.8％。以下通过实施例和对比例对本专利技术作进一步的解释和说明。实施例中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高钛钢的生产方法，其特征在于包括如下步骤：按照转炉-LF-RH-板坯连铸工艺流程生产，转炉终点控制，转炉出钢、LF、RH分步对钢水进行脱氧合金化，转炉出钢和LF分别向钢包内加入含有TiO

【技术特征摘要】
1.高钛钢的生产方法，其特征在于包括如下步骤：按照转炉-LF-RH-板坯连铸工艺流程生产，转炉终点控制，转炉出钢、LF、RH分步对钢水进行脱氧合金化，转炉出钢和LF分别向钢包内加入含有TiO2的高钛钢精炼渣造渣并控制钢包渣成分，浇注过程采用高TiO2含量的保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1-0.8％。


2.根据权利要求1所述的高钛钢的生产方法，其特征在于：以质量分数计，所述精炼渣的成分包括(CaO+BaO+SrO)：40-60％，MgO：3-10％，SiO2：0.1-10％，Al2O3：20-40％，F-：1-5％，TiO2：5-30％以及不可避免的杂质。


3.根据权利要求1或2所述的高钛钢的生产方法，其特征在于：以质量分数计，所述保护渣的成分包括TiO2：5％～20％，(CaO+BaO)：30％～50％，SiO2：9％～13％，Al2O3：20％-28％，(NaF+B2O3)：10％-25％，Li2O：3％～8％，C：5％～10％以及不可避免的杂质；1300℃下粘度0.1～0.3Pa·S，熔点900～1100℃。


4.根据权利要求1～3任一项所述的高钛钢的生产方法，其特征在于：LF精炼结束钢包渣成分(CaO+BaO+SrO)/(SiO2+Al2O3)比值控制为1.3-2.6，熔点1220-1350℃。


5.根据权利要求1～4任一项所述的高钛钢的生产方法，其特征在于：转炉出钢4/5时向钢包内加入高钛钢精炼渣2-5kg/吨钢以及萤石0.5-2.0kg/吨钢；在LF精炼开始加入高钛钢精炼渣1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾建华，张敏，李凌玲，杨森祥，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51