一种炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法技术

本发明专利技术公开的炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法，所述方法具体如下：S1、减少炼钢过程钢水中S元素、N元素含量波动；S2、基于连铸中包钢水的有效钛目标值确定当前炉次RH精炼过程中所需加入的钛铁量。本发明专利技术提出了一种炼钢过程钢水有效钛的稳定控制方法，使得钢水中的有效钛成分的控制更为精准，使产品性能稳定性大幅提高，改判率降低，减少生产重复投料，订单交付周期缩短，客户满意度提升。客户满意度提升。客户满意度提升。

A high precision control method of effective titanium composition in steelmaking process

【技术实现步骤摘要】
一种炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法


[0001]本专利技术属于冶金炼钢
，更具体地，本专利技术涉及一种炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法。

技术介绍

[0002]近年来国内外钢厂将目光投向了汽车板领域，生产制造水平也不断提升，高端汽车板将成为未来市场的主流，带来的边际效益也将显著提升。但随着汽车板市场竞争日益激烈和客户使用要求的提高，客户对汽车板产品的性能要求逐步提升。
[0003]如当前QSTE系列酸洗板采用Ti微合金化钢代替Nb微合金化高强钢，一方面可使制造成本大幅降低，另一方面有利于热轧轧制，得到良好的表面性能。但微Ti合金高强钢在国内应用较少，其主要原因是因为微Ti合金钢中TiC析出强化不稳定导致力学性能波动较大，合格率较低，造成了较高的改判率。导致TiC析出不稳定主要是Ti作为单一微合金化元素加入钢中，首先和钢中的N元素形成TiN，剩余的Ti元素将结合钢液中的S元素形成Ti4C2S2。随着钢液中Ti含量继续增加，Ti和C结合形成TiC，在低温析出中起到析出强化作用，这部分钛称之为有效钛。对钢卷产品性能影响较大的主要是这部分钛的含量，影响有钛Ti作用的关系式：有效Ti＝Ti(加入)
‑
3.42N
‑
1.5S。
[0004]由于炼钢生产过程S元素、N元素含量控制难度大及钛元素收得率不稳定等因素，导致有效钛波动较大，进一步影响产品力学性能波动，导致产品性能合格率低；另外，精炼过程调整成分主要依靠操作工的主观经验，不同操作工的技能水平也会导致有效钛控制的波动。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法，在减少S元素、N元素波动的基础上，实现钢水有效钛成分的高精度控制。
[0006]本专利技术是这样实现的，一种炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法，所述方法具体如下：
[0007]S1、减少炼钢过程钢水中S元素、N元素含量波动；
[0008]S2、基于连铸中包钢水的有效钛目标值确定当前炉次RH精炼过程中所需加入的钛铁量。
[0009]进一步的，当前炉次RH精炼过程中所需加入的钛铁量的确定方法具体如下：
[0010]在上一炉次结束时，获取上一炉次的钛含量损失[Ti]损失
、连铸中包钢水的N含量[N]中包
及钛铁合金的钛收得率η
收得率
，进而计算近期连续生产炉次的钛含量损失平均值、连铸中包钢水的N含量平均值及钛铁合金的钛收得率平均值，作为当前炉次的钛含量损失值[Ti]损失
、连铸中包钢水的N含量[N]中包
及钛铁合金的钛收得率η
收得率
；
[0011]获取当前炉次吹氩站试样中的S含量[S]氩站
、当前钢水重量W
钢水
及钛铁合金的品位β
钛铁品位
；
[0012]基于当前炉次的前炉次的钛含量损失[Ti]损失
，连铸中包钢水的N含量[N]中包
及吹氩站试样中的S含量[S]氩站
，当前钢水重量W
钢水
、钛铁合金的钛收得率η
收得率
及铁合金的品位β
钛铁品位
来计算当前炉次RH精炼过程所需加入的钛铁量W
RH钛铁加入量
。
[0013]进一步的，RH精炼过程所需加入钛铁量W
RH钛铁加入量
的计算模型具体如下：
[0014]W
RH钛铁加入量
＝([Ti]中包有效钛目标
+3.42*[N]中包
+1.5*[S]氩站
+[Ti]损失
)W
钢水量
*10/(β
[0015]钛铁品位
*η
收得率
)；
[0016]其中，W
RH钛铁加入量
表示RH精炼过程加入的钛铁量，[N]中包
表示连铸中包钢水中的N元素含量，[S]氩站
表示吹氩站钢水中的S元素含量，[Ti]损失
表示RH精炼结束至中包浇铸开始过程中钢水中钛含量损失，[Ti]中包有效钛目标
表示连铸中包钢水中有效钛的目标值，W
钢水量
表示钢水重量，β
钛铁品位
表示钛铁合金的品位，η
收得率
表示RH精炼加入钛铁合金收得率。
[0017]进一步的，钛含量损失[Ti]损失
发生在RH精炼结束至中包浇铸开始过程中，其计算方法具体如下：
[0018]分别采集RH精炼结束时的钢水钛含量[Ti]RH终点
及连铸浇注开始时钢水的钛含量[Ti]中包
，则[Ti]损失
＝[Ti]RH终点
‑
[Ti]中包
。
[0019]进一步的，钢水中S元素含量的稳定控制方法具体如下：
[0020]首先，控制KR铁水预处理终点的S含量低于目标S含量；其次，在转炉中加入低硫废钢。
[0021]进一步的，目标S含量为0.003％。
[0022]进一步的，钢水中N元素含量的稳定控制方法具体如下：
[0023]首先，转炉吹炼过程中底吹气体为氩气，减少钢水吹炼过程钢水增氮；
[0024]其次，在转炉出钢过程采用留氧出钢，即钢水中的氧含量保持在设定的氧含量范围内，避免转炉出钢过程完全脱氧导致钢水增氮；
[0025]最后，RH进站后测温定氧，根据定氧结果加入脱氧用铝和合金化用铝。
[0026]进一步的，设定的氧含量范围为50
‑
150ppm。
[0027]进一步的，钛铁合金的钛收得率η
收得率
的计算方法为：
[0028]计算RH精炼结束时钢水中增加的钛含量与RH精炼过程中加入的钛铁合金中钛含量的比值，即为钛铁合金的钛收得率η
收得率
。
[0029]本专利技术提出了一种炼钢过程钢水有效钛的稳定控制方法，使得钢水中的有效钛成分的控制更为精准，使产品性能稳定性大幅提高，改判率降低，减少生产重复投料，订单交付周期缩短，客户满意度提升；因冲压开裂等抱怨和质量异议减少，有利于汽车板产品的牌号形象和市场竞争力；此外，钢水有效钛得以高精度控制，实现了汽车用单Ti合金高强钢替代Nb、Mn合金化成分体系，制造成本得以大幅降低，热轧轧制更加稳定，产品的表面性能更好；
附图说明
[0030]图1为本专利技术实施例提供的炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法流程图。
具体实施方式
[0031]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的
说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0032]冶炼钢种的炼钢工艺为：铁水预处理
→
300t转炉
→
吹氩站
→
RH精炼
→
连铸工艺；最终化学成分调整在RH精炼过程，并以连铸浇铸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法，其特征在于，所述方法具体如下：S1、减少炼钢过程钢水中S元素、N元素含量的波动；S2、基于连铸中包钢水的有效钛目标值确定当前炉次RH精炼过程中所需加入的钛铁量。2.如权利要求1所述炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法，其特征在于，当前炉次RH精炼过程中所需加入的钛铁量的确定方法具体如下：在上一炉次结束时，获取上一炉次的钛含量损失[Ti]
损失
、连铸中包钢水的N含量[N]
中包
及钛铁合金的钛收得率η
收得率
，进而计算近期连续生产炉次的钛含量损失平均值、连铸中包钢水的N含量平均值及钛铁合金的钛收得率平均值，作为当前炉次的钛含量损失值[Ti]
损失
、连铸中包钢水的N含量[N]
中包
及钛铁合金的钛收得率η
收得率
；获取当前炉次吹氩站试样中的S含量[S]
氩站
、当前钢水重量W
钢水
及钛铁合金的品位β
钛铁品位
；基于当前炉次的前炉次的钛含量损失[Ti]
损失
，连铸中包钢水的N含量[N]
中包
及吹氩站试样中的S含量[S]
氩站
，当前钢水重量W
钢水
、钛铁合金的钛收得率η
收得率
及铁合金的品位β
钛铁品位
来计算当前炉次RH精炼过程所需加入的钛铁量W
RH钛铁加入量
。3.如权利要求2所述炼钢过程有效钛成分的高精度控制方法，其特征在于，RH精炼过程所需加入钛铁量W
RH钛铁加入量
的计算模型具体如下：W
RH钛铁加入量
＝([Ti]
中包有效钛目标
+3.42*[N]
中包
+1.5*[S]
氩站
+[Ti]
损失
)W
钢水量
*10/(β
钛铁品位
*η
收得率
)；其中，W
RH钛铁加入量
表示RH精炼过程加入的钛铁量，[N...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄传根，熊华报，沈广文，张宇光，彭正波，邱在军，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：