本发明涉及吹氧脱碳的方法,特别涉及真空强制吹氧脱碳的方法,属于冶金技术领域。
背景技术:
西昌钢钒产品定位于高品质、高附加值品种,汽车面板用钢为其首要开发目标,但从初期产品质量与国内外先进厂家对比情况来看,明显的差距就在于产品碳含量的控制,课题工作开展前,西昌钢钒IF钢碳含量基本在0.0030%~0.0050%之间(成品碳≤0.0020%的比例不到40%),远低于同期国内先进厂家成品碳≤0.0020%的控制水平,只能满足一般品质的超低碳钢生产需求,无法满足汽车面板、高品质电工钢的开发。
申请号为201510802460.0的中国专利申请公开了一种转炉生产超低碳钢过程中RH脱碳处理方法,其解决的技术问题是防止转炉工艺生产超低碳钢过程中RH插入管粘渣。
申请号为201110177807.9的中国专利申请公开了一种RH精炼过程快速深脱碳的方法,其采用脱碳溶剂进行增氧脱碳,在RH脱碳开始7-10min后,直接从下料管投入由增氧剂80-94%、扩散剂5-15%、粘结剂1-5%组成的脱碳熔剂进入RH真空室,稳定控制钢液中的碳含量。
申请号为201310482607.3的中国专利申请公开了一种RH复合脱碳方法,包括以下步骤:1)RH脱碳供氧采取固体氧加吹高压氧气相结合方式进行脱碳;2)在真空室内压力达到20~25kPa时,加入0.1~3.0kg/吨钢含Fe2O3的固体球;3)将真空压力控制在10~15kpa,加入0.1~3.0kg/吨钢含Fe2O3的固体球;4)自动抽真空;5)开始降低顶枪吹氧;6)吹氧前期提升气体流量;7)钢中碳达到100ppm以下,停止吹氧;8)循环结束即可破空搬出。其解决的技术问题是:实现快速、平稳、安全地脱碳,用于生产RH脱碳前钢水碳含量分布在1000~2000ppm、成品碳在350ppm以下的低碳特殊钢。其需要吹氧并且添加脱碳溶剂,也未公开吹氧时间。
申请号为201510802460.0的中国专利申请公开了一种RH强制吹氧脱碳的方法,其在RH精炼处理5~7min后进行吹氧处理,吹氧量满足:[RH进站氧活度]+吹氧量-[RH进站碳含量]×1.35=(150~300)ppm;并且吹氧过程中,调节真空度9~11kpa。采用该方法可制得碳含量非常低的钢,但是采用该方法需要控制吹氧过程的真空度,真空度下降过程较慢,一定程度上延长了脱碳处理时间,生产效率相应较低。
技术实现要素:
本发明所要解决的问题是本发明提供了一种真空强制吹氧脱碳的方法。该方法能快速脱碳,提高生产效率。
为解决上述技术问题,本发明的真空强制吹氧脱碳的方法包括步骤如下:a.转炉冶炼;b.LF;c.RH;d.连铸;
其中,RH吹氧量按进站[C]*1.33+200~350ppm控制,RH进站真空开始循环即开始下氧枪,真空度≤10kPa开始吹氧,吹氧过程不采用压力控制。
进一步地,a步骤所述的转炉冶炼,终点碳0.05%~0.08%,氧活度400ppm~700ppm。
优选地,c步骤RH进站温度1610℃~1625℃。
优选地,c步骤吹氧后VCD 12~15min。
进一步地,c步骤吹氧时间≤5min。
优选地,RH进站碳含量0.06%~0.08%。
优选地,RH进站氧活度382ppm~492ppm。
本发明的有益效果:本发明提供了一种真空强制吹氧脱碳的方法,该方法从转炉终点碳氧控制、RH吹氧量、RH吹氧时刻控制等入手,以达到进一步降低真空VCD后碳含量的目的。此外,采用本发明方法,不需要控制RH的真空度,设备工艺简单,并且还产生了快速脱碳的效果,脱碳效率高,同等条件下,脱碳效果比申请号为201510802460.0的中国专利还好。
具体实施方式
本发明真空强制吹氧脱碳的方法包括如下步骤:
a.转炉冶炼;b.LF;c.RH;d.连铸;
其中,RH吹氧量按进站[C]*1.33+200~350ppm控制,RH进站真空开始循环即开始下氧枪,真空度≤10kPa开始吹氧,吹氧过程不采用压力控制。
进一步地,a步骤所述的转炉冶炼,终点碳0.05%~0.08%,氧活度400ppm~700ppm。
优选地,c步骤RH进站温度1610℃~1625℃。
优选地,c步骤吹氧后VCD 12~15min。
进一步地,c步骤吹氧时间≤5min。
优选地,RH进站碳含量0.06%~0.08%。
优选地,RH进站氧活度382ppm~492ppm。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水,其中,该半钢按重量百分比计包含3.41%的C、0.041%的Mn、0.062%的P、0.003%的S、0.04%的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti,余量为铁和不可避免的杂质。
具体步骤:
(1)将231吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中,利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.058wt%、Mn含量为0.032wt%、P含量为0.0081wt%、S含量为0.0051wt%、温度为1671℃时,开始稠渣向钢包中出钢。
(2)小平台进行吹氩处理,出小平台温度1601℃。
(3)在LF炉中对上述钢水进行加热控温,出站温度1625℃。
(4)RH进站温度为1615℃,进站氧活度为492ppm,进站碳含量为0.051%。
(5)真空开始循环即开始下氧枪,真空度降至9.8kPa开始吹氧,吹氧过程不采用压力控制,吹氧量为190ppm,吹氧时间3.6min。
(6)吹氧后继续VCD脱碳13min。
VCD后取样检验,碳含量为11ppm,同期一般脱碳工艺VCD后平均碳含量为18ppm。
实施例2
以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水,其中,该半钢按重量百分比计包含3.52%的C、0.05%的Mn、0.062%的P、0.002%的S、0.04%的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti,余量为铁和不可避免的杂质。
具体步骤:
(1)将233吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中,利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.066wt%、Mn含量为0.033wt%、P含量为0.0085wt%、S含量为0.0046wt%、温度为1668℃时,开始稠渣向钢包中出钢。
(2)小平台进行吹氩处理,出小平台温度1598℃。
(3)在LF炉中对上述钢水进行加热控温,出站温度1627℃。
(4)RH进站温度为1619℃,进站氧活度为402ppm,进站碳含量为0.061%。
(5)真空开始循环即开始下氧枪,真空度降至9.9kPa开始吹氧,吹氧过程不采用压力控制,吹氧量为240ppm,吹氧时间4.1min。
(6)吹氧后继续VCD脱碳12min。
VCD后取样检验,碳含量为9ppm,同期一般脱碳工艺VCD后平均碳含量为18ppm。
实施例3
以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水,其中,该半钢按重量百分比计包含3.42%的C、0.04%的Mn、0.065%的P、0.004%的S、0.04%的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti,余量为铁和不可避免的杂质。
具体步骤:
(1)将236吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中,利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.076wt%、Mn含量为0.032wt%、P含量为0.0082wt%、S含量为0.0055wt%、温度为1666℃时,开始稠渣向钢包中出钢。
(2)小平台进行吹氩处理,出小平台温度1589℃。
(3)在LF炉中对上述钢水进行加热控温,出站温度1617℃。
(4)RH进站温度为1612℃,进站氧活度为382ppm,进站碳含量为0.032%。
(5)真空开始循环即开始下氧枪,真空度降至9.8kPa开始吹氧,吹氧过程不采用压力控制,吹氧量为300ppm,吹氧时间3.2min。
(6)吹氧后继续VCD脱碳15min。
VCD后取样检验,碳含量为8ppm,同期一般脱碳工艺VCD后平均碳含量为18ppm。
对比例
以含钒钛铁水提钒脱硫后的半钢为原料进行初炼钢水,其中,该半钢按重量百分比计包含3.42%的C、0.04%的Mn、0.065%的P、0.004%的S、0.04%的V以及痕迹量的Cr、Si和Ti,余量为铁和不可避免的杂质。
具体步骤:
(1)将236吨上述半钢加入220吨(公称容量)的顶底复吹转炉中,利用顶底复吹转炉吹氧脱碳的功能将上述半钢初炼成钢水。当钢水初炼到C含量为0.076wt%、Mn含量为0.032wt%、P含量为0.0082wt%、S含量为0.0055wt%、温度为1666℃时,开始稠渣向钢包中出钢。
(2)小平台进行吹氩处理,出小平台温度1589℃。
(3)在LF炉中对上述钢水进行加热控温,出站温度1617℃。
(4)RH进站温度为1612℃,进站氧活度为382ppm,进站碳含量为0.032%。
(5)RH处理6min后,压力为3mbar,再将真空度缓慢调至10kPa,进行吹氧,吹氧量为200ppm,吹氧时间6min。
(6)吹氧后继续VCD脱碳15min。
VCD后取样检验,碳含量为14ppm。
由本发明实施例1和2处理RH进站碳含量分别为0.051%、0.061%,最终的钢水中碳含量可分别到达11ppm、9ppm;而申请号为201510802460.0的中国专利申请的实施例1和2相比较可以看出,RH进站碳含量分别0.035%、0.038%,最终的钢水中碳含量可分别到达11ppm、13ppm,可见采用本发明的技术方案脱碳效果更好。
此外,由本发明实施例3和对比例的比较可以看出,RH进站碳含量相同,采用本发明的技术方案制备得到的钢碳含量8ppm,比对比例的14ppm更低,吹氧时间更少。