碳含量≤900ppm的低碳钢及其低成本制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种碳含量≤900ppm的低碳钢及其低成本制备方法，制备方法包括转炉冶炼、RH真空处理和连铸工序；转炉出钢结束向渣面加低铝渣面脱氧剂进行脱氧；RH真空处理时抽真空后开始脱碳处理，并根据钢水中的C含量控制锰合金的加入时机，在真空室中的压力降至100mbar前加完全部锰合金，之后控制真空室中的压力≤1mbar，当钢水中的C含量降至≤0.025％时脱碳结束，开始脱氧合金化，并向渣面加入低铝渣面脱氧剂，加完全部合金后经过5min开始净循环处理，破空出钢。本发明专利技术解决了采用普通合金导致的碳含量超标、钢水洁净度差、合金收得率低以及采用超低碳合金导致的生产成本高等问题。本高等问题。

【技术实现步骤摘要】
碳含量
≤
900ppm的低碳钢及其低成本制备方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶金
，具体涉及一种碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法，以及采用该制备方法制备而成的碳含量≤900ppm的低碳钢。

技术介绍

[0002]低碳钢在冶炼过程中，钢水、炉渣具有很高的氧化性，尤其是碳含量≤900ppm的低碳钢，也即C含量≤0.09％的碳钢，若采用普通合金进行脱氧合金化，不仅需要消耗的合金量大，成本高，而且会造成C含量严重超标，不符合使用要求；若在脱碳过程中先加入普通合金，利用钢水中的氧脱碳，则由于合金中的Al、Si等均具备一定的脱氧能力，会导致钢水中氧含量大幅降低，影响脱碳效果，而且合金也极易被氧化，不仅脱氧产物多，使得钢水的洁净度难以控制，污染钢水，导致生产流程延长，生产效率低下，而且会影响合金的收得率。
[0003]因此，低碳钢通常采用超低碳合金，例如金属铝、金属锰、超低碳硅铁等，以防止合金化过程中回碳而导致钢水中的C含量升高。
[0004]而超低碳合金价格比较昂贵，近年来随着大宗商品价格的持续上涨，超低碳合金价格更是水涨船高，导致炼钢成本大幅上涨，产品利润降低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法以及采用该制备方法制备而成的碳含量≤900ppm的低碳钢，解决了制备碳含量≤900ppm的低碳钢时采用普通合金导致的碳含量超标、钢水洁净度差、合金收得率低以及采用超低碳合金导致的生产成本高等问题。r/>[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术一实施方式提供了一种碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法，其特征在于，所述制备方法包括依序进行的转炉冶炼、RH真空处理和连铸工序；
[0007]所述转炉冶炼工序中，转炉终点的钢水温度为1640～1690℃，钢水中C含量为0.03～0.08％，O含量为0.025～0.075％，出钢结束向钢水渣面加入低铝渣面脱氧剂进行脱氧；
[0008]RH真空处理：将转炉冶炼工序所得钢水运至RH工位进行处理，钢包顶升至处理位后先开启W1水循环泵对真空室抽真空，开始进行脱碳处理，之后开启W2水循环泵加大抽真空的抽气吸力，并根据钢水中的C含量控制向钢水中加入锰合金的时机，锰合金的加料速度为300～500kg/min，开始加入锰合金后依次开启E4蒸汽泵、E3蒸汽泵加大抽真空的抽气吸力，在真空室中的压力降至100mbar前加完全部锰合金，加完全部锰合金后依次开启E2蒸汽泵、E1蒸汽泵加大抽真空的抽气吸力，控制真空室中的压力≤1mbar，当钢水中的C含量降至≤0.025％时脱碳结束，开始进行脱氧合金化，其中，低碳钢的碳含量<300ppm时，脱氧合金化时向钢水中加入合金进行脱氧合金化，低碳钢的碳含量≥300ppm时，脱氧合金化时向钢水中加入碳粉和合金进行脱氧合金化；脱氧合金化时向渣面加入低铝渣面脱氧剂，加完全部合金后经过5min开始净循环处理，净循环处理结束后破空出钢；
[0009]其中，所述“根据钢水中的C含量控制向钢水中加入锰合金的时机”具体包括：若钢水中C含量≤0.045％，则当真空室压力降至450～550mbar时，开始加入锰合金；钢水C含量0.045～0.075％，当真空室压力降至550～650mbar时，开始加入锰合金；
[0010]其中，所述合金包括金属铝和低碳低硫硅铁；
[0011]连铸：将RH真空处理工序所得的钢液浇铸成连铸坯，且全程进行保护浇铸。
[0012]作为一实施方式的进一步改进，所述低铝渣面脱氧剂的化学成分以质量百分比计包括：CaO 30～40％，Al2O
3 15～25％，CaF
2 3～8％、SiO2≤3％，MgO≤5％，金属Al 25～35％，其余为不可避免的杂质。
[0013]作为一实施方式的进一步改进，所述转炉冶炼工序中，所述低铝渣面脱氧剂的加入量为0.5～1.5kg/t，钢包的底吹流量为200～500NL/min，脱氧处理时间为3～5min。
[0014]作为一实施方式的进一步改进，所述转炉冶炼工序中，将铁水送入转炉中与废钢混合成钢水，吹氧脱碳和脱磷时采用转炉顶底复吹，顶吹流量为500～700Nm3/min，底吹流量为5～10Nm3/min。
[0015]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，进站时，钢水温度为1600～1640℃，钢水中C含量为0.025～0.075％，O含量为0.02～0.065％，钢渣中的T.Fe含量为8～15％。
[0016]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，所述锰合金的化学成分以质量百分比计包括：Mn 75～85％、C 0.8～1.5％、P≤0.025％、S≤0.020％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0017]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，所述锰合金的化学成分以质量百分比计包括：Mn 80～90％、C 0.2～0.6％、P≤0.02％、S≤0.015％，其余为Fe和不可避免的杂质。
[0018]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，加入锰合金时，提升气体的流量控制为80～120NL/min，待锰合金加完后经过2～3min，之后将提升气体流量控制为150～200NL/min。
[0019]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，脱碳结束时钢水中的O含量≤0.03％。
[0020]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，合金化时向渣面加入的低铝渣面脱氧剂的剂量为1.5～2.5kg/t。
[0021]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，净循环处理时间>5min。
[0022]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序中，出钢时钢渣中的T.Fe含量≤5％。
[0023]作为一实施方式的进一步改进，所述RH真空处理工序出钢时钢水中的Mn含量为0.1～0.85％，锰合金中Mn元素的收得率≥95％。
[0024]为实现上述专利技术目的，本专利技术一实施方式还提供了一种碳含量≤900ppm的低碳钢，其采用如上所述的碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法制备而成。
[0025]与现有技术相比，本专利技术的有益效果包括：
[0026](1)通过对转炉终点的钢水温度、钢水中的C和O含量进行控制，结合出钢结束对炉渣进行改质，可以稳定RH真空处理工序进站时的钢水温度和钢水中的C、O含量，减少RH真空
处理工序吹氧，避免RH真空处理工序中脱碳结束时O含量过高而导致合金损耗大；
[0027](2)进一步结合RH真空处理工序中真空度、提升气体流量、锰合金加入时间及加入速度的控制、以及各参数之间的配合，确保C与O反应快速进行，而减少了Mn的氧化，实现了普通锰合金对金属锰的替代，降低了生产成本，而且具有极高的Mn收得率，还通过对真空室的真空度的控制，将锰合金带入的C脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法，其特征在于，所述制备方法包括依序进行的转炉冶炼、RH真空处理和连铸工序；所述转炉冶炼工序中，转炉终点的钢水温度为1640～1690℃，钢水中C含量为0.03～0.08％，O含量为0.025～0.075％，出钢结束向钢水渣面加入低铝渣面脱氧剂进行脱氧；RH真空处理：将转炉冶炼工序所得钢水运至RH工位进行处理，钢包顶升至处理位后先开启W1水循环泵对真空室抽真空，开始进行脱碳处理，之后开启W2水循环泵加大抽真空的抽气吸力，并根据钢水中的C含量控制向钢水中加入锰合金的时机，锰合金的加料速度为300～500kg/min，开始加入锰合金后依次开启E4蒸汽泵、E3蒸汽泵加大抽真空的抽气吸力，在真空室中的压力降至100mbar前加完全部锰合金，加完全部锰合金后依次开启E2蒸汽泵、E1蒸汽泵加大抽真空的抽气吸力，控制真空室中的压力≤1mbar，当钢水中的C含量降至≤0.025％时脱碳结束，开始进行脱氧合金化，其中，低碳钢的碳含量<300ppm时，脱氧合金化时向钢水中加入合金进行脱氧合金化，低碳钢的碳含量≥300ppm时，脱氧合金化时向钢水中加入碳粉和合金进行脱氧合金化；脱氧合金化时向渣面加入低铝渣面脱氧剂，加完全部合金后经过5min开始净循环处理，净循环处理结束后破空出钢；其中，所述“根据钢水中的C含量控制向钢水中加入锰合金的时机”具体包括：若钢水中C含量≤0.045％，则当真空室压力降至450～550mbar时，开始加入锰合金；钢水C含量0.045～0.075％，当真空室压力降至550～650mbar时，开始加入锰合金；其中，所述合金包括金属铝和低碳低硫硅铁；连铸：将RH真空处理工序所得的钢液浇铸成连铸坯，且全程进行保护浇铸。2.根据权利要求1所述的碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法，其特征在于，所述低铝渣面脱氧剂的化学成分以质量百分比计包括：CaO 30～40％，Al2O
3 15～25％，CaF
2 3～8％、SiO2≤3％，MgO≤5％，金属Al 25～35％，其余为不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序中，所述低铝渣面脱氧剂的加入量为0.5～1.5kg/t，钢包的底吹流量为200～500NL/min，脱氧处理时间为3～5min。4.根据权利要求1所述的碳含量≤900ppm的低碳钢的低成本制备方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵家七，马建超，皇祝平，曾召鹏，蔡小锋，
申请(专利权)人：张家港荣盛特钢有限公司江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：