利用RH脱碳冶炼低碳合金钢的方法与流程

文档序号:11703530阅读:601来源:国知局
本发明涉及一种炼钢方法,尤其是一种利用rh脱碳冶炼低碳合金钢的方法。
背景技术
:随着国家对节能环保的要求越来越严,进一步促进了传统钢铁行业的技术进步,实现钢铁材料的高强度、高韧性是主流发展方向。而实现钢铁材料高强度、高韧性的主要手段是降低钢中的碳含量,使用合金元素进行强化。传统冶炼的工艺流程为转炉—脱氧合金化—lf精炼—连铸。这样就出现了一个非常突出的矛盾,从冶金学角度分析,利用转炉对钢水进行深脱碳,一般认为转炉钢水中的终点c含量到0.03%以下时,会造成钢水严重后吹,影响钢水纯净度,损失钢材的内部质量;另一方面,如果钢水的终点碳高于0.03%,而钢种化学成分要求碳含量控制在0.03~0.05%,锰含量控制在1.0~2.0%,并含有0.2~0.5%cr时,为了满足成品要求,在合金化过程中,就需要使用金属锰、微碳铬铁等高价合金进行,使成本升高。技术实现要素:本发明要解决的技术问题是提供一种能保证钢水质量的利用rh脱碳冶炼低碳合金钢的方法。为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:其包括转炉冶炼、rh处理和lf精炼工序,所述转炉冶炼工序进行脱碳,rh处理工序进行吹氧深脱碳和脱氢,lf精炼工序进行脱氧及合金化。本发明所述转炉冶炼工序的脱碳终点控制碳含量在0.04~0.06wt%。所述转炉冶炼工序的出钢温度控制在1610~1650℃。本发明所述rh处理工序吹氧深脱碳至碳含量≤0.005wt%。所述rh处理工序的出站温度控制在1590~1620℃。本发明所述lf精炼工序的出钢钢水温度为1570~1600℃。所述lf精炼工序采用低碳锰铁和中碳铬铁进行合金化。采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明减轻了转炉进行深脱碳的工作任务,充分利用不损害钢水质量的rh进行深脱碳,使用lf对钢水进行升温、合金化,保证钢水浇注温度,即降低了生产成本,又保证了钢水质量。本发明可以减轻转炉深脱碳造成的严重后吹,保证了钢水质量,同时还可以使用价格廉价的低碳锰铁、中碳铬铁等进行合金化,满足低碳合金钢的化学成分要求。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。实施例1-12:本利用rh脱碳冶炼低碳合金钢的方法采用下述工艺。(1)本方法改变传统的炼钢工艺流程,颠覆了传统的在转炉冶炼后进行脱氧合金化的模式。在冶炼低碳合金钢的流程中增加rh处理工序,利用rh对钢水进行深脱碳,然后在lf进行升温,将脱氧合金化放在lf精炼工序中进行;其工艺流程为转炉—rh—lf—连铸。rh能够对钢水进行脱碳处理,其脱碳原理为在真空条件下,利用钢水中的氧进行脱碳,生成co/co2气体,从钢水中排出。既不会损害钢水质量,又会使钢中碳含量降到很低。各个工序的任务也与传统的方法有了本质区别,具体对比见表1。表1:本方法与传统方法工序的任务传统炼钢方法本方法转炉深脱碳,将终点碳降到0.03wt%以下;使用金属锰、微碳铬铁合金化脱碳,终点碳控制在0.04~0.06wt%左右rh脱氢吹氧深脱碳、脱氢lf温度微调、成分微调,均匀温度与成分升温、脱氧、使用低碳锰铁、中碳铬铁合金化,(2)转炉冶炼工序:本方法适用于冶炼c0.03~0.05wt%、mn1.0~2.0wt%钢种,或c0.03~0.05wt%、mn1.0~2.0wt%、cr0.2~0.5wt%等钢种。实施例1-12所冶炼钢种中c、mn、cr的产品目标含量及转炉终点碳见表2。表2:各实施例的目标化学成分及转炉终点碳(wt%)cmncr转炉终点碳转炉出钢钢水温度/℃实施例10.03~0.051.00.20.061630实施例20.03~0.052.00.30.041650实施例30.03~0.051.50.40.051640实施例40.03~0.051.20.50.061620实施例50.03~0.052.00.20.041610实施例60.03~0.051.60.30.051630实施例70.03~0.051.40.40.061640实施例80.03~0.051.00.50.041620实施例90.03~0.052.00.20.051650实施例100.03~0.051.60.20.061610实施例110.03~0.051.40.50.041630实施例120.03~0.051.00.40.051620表2中c、mn、cr含量均为成品要求,即lf精炼后的成分要求;转炉终点碳和转炉出钢钢水温度为转炉冶炼工序的工艺要求。(3)rh处理工序:进行吹氧深脱碳和脱氢,各实施例rh处理后的终点碳含量以及出钢钢水温度见表3。表3:各实施例rh处理后的终点碳以及出钢钢水温度rh处理后的终点碳/wt%rh出钢钢水温度/℃实施例10.0051600实施例20.0031590实施例30.0041597实施例40.0031610实施例50.0041595实施例60.0021614实施例70.0041605实施例80.0031598实施例90.0051620实施例100.0041599实施例110.0031613实施例120.0031592(4)lf精炼工序:进行脱氧及合金化;采用低碳锰铁和中碳铬铁进行mn或mn、cr合金化,并根据连铸需要将钢水温度升高到1570~1600℃;所述低碳锰铁的牌号为femn84c0.7,化学成分为80%mn、0.5~1.0%c;所述中碳铬铁的fecr69c2.0,化学成分为70%cr、1.0~2.0%c;合金化过程中,低碳锰铁的c、mn吸收率为95%,中碳铬铁的c、cr吸收率为95%。各实施例的具体lf精炼工艺参数见表4。表4:各实施例的lf精炼工艺表4中c、mn、cr含量均为成品含量,即lf精炼后的成分含量。当前第1页12
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