含磷高强if钢的半钢冶炼方法
技术领域
1.本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及含磷高强if钢的半钢冶炼方法。
背景技术：
2.国外钢厂对超低碳钢的研发较早，如汽车板等。通过多年的研究，形成了一整套生产管理制度和生产工艺。我国炉外精炼起步比国外一些发达国家要晚一些，产品质量上存在一定差距，但通过近年装备技术的不断革新，其差距也越来越小。在超低碳钢的生产工艺及产品质量控制上，国内宝钢已达到世界一流水平，而其他钢厂也在不断跟进。
3.随着环保以及降本需求的日益提高，为满足汽车减重、降低材料消耗和节约燃油的需要，对汽车用钢的质量要求越来越高。加磷高强if钢属高强if钢，兼有超深冲性和较高强度，主要用于制作汽车内相对复杂的结构件，如轿车延伸支架、悬挂安装梁、转向机安装支梁、覆盖件、加强板等，有利于满足汽车轻量化、高强化的发展需求。目前中高端汽车已大量使用高强if钢替代普通if钢等，市场需求较大。该系列钢种p含量较高且含有大量mn、si、nb、ti合金元素，生产难度较高。
4.目前专利cn202010447792.2公开了一种稀土处理提高含磷高强if钢p固溶量的方法，包括：在rh精炼工序处理末期，在rh真空处理过程中加入合金且合金化结束后循环5min时添加稀土铈铁合金，使钢水ce含量达到18ppm。该专利添加了稀土元素，成本偏高；稀土元素形成的氧化物有可能聚集成大型夹杂，对钢液洁净度造成不利影响。
5.专利cn201811504307.x公开了一种含磷高强if钢及其表面麻点缺陷的消除方法。所述含磷高强if钢的钢种化学质量百分比为：c 0.0060～0.0080wt％，si 0.10～0.20wt％，mn 1.1～1.20wt％，p 0.075～0.095wt％，s≤0.012wt％，alt 0.025～0.050wt％，nb 0.010～0.020wt％，ti 0.050～0.070wt％，b 0.0004～0.0010wt％，n≤0.0040wt％。本发明含磷高强if钢及其表面麻点缺陷的消除方法可以消除含磷高强if钢连退产品表面发麻。但其为保证热加工条件下的强度，采用较高碳含量的成分设计，这对产品的加工性能有一定不利影响(韧性等)，使其应用面受一定限制。
6.专利cn201911068931.4公开了一种用rh单联工艺生产低硫含磷if钢的转炉炼钢方法，包括以下步骤：优化转炉装入制度、造渣制度、转炉终点控制以及脱氧合金化制度。但转炉高温1730～1750℃、高氧，对转炉侵蚀及吹损严重；同时高的初始氧含量增加了钢液脱氧产物即夹杂物数量，对钢液洁净度控制不利，尤其不适合半钢条件(转炉热源不足)及生产线布局较长的厂家采用相关措施，推广度较差。
7.cn201410394368.0公开了一种含磷含硅含锰if钢的制备方法，包括：将铁水依次进行预脱硫和扒渣处理，获得第一铁水；将第一铁水经过脱磷转炉冶炼获得半钢水；将半钢水经过脱碳炉冶炼获得第一钢水。或将第一铁水经过常规转炉冶炼获得第一钢水。将第一钢水经过rh炉进行调温、脱碳、调入磷铁和微碳锰铁；然后在第一钢水补调磷铁和微碳锰铁，并加入硅铁合金，对第一钢水的成分进行调理，获得碳含量、硅锰磷含量合格的第二钢水。将第二钢水送往连铸工序并注入中间包，通过浇铸第二钢水获得if钢板坯。但该专利需
要磷合金化还进过脱磷转炉脱磷，会增加成本，完全可通过脱碳转炉控磷；同时其降低rh处理时间，真空合金化后循环时间仅保证4min以上即可，根据实践及相关文献报道，这么短的合金化循环时间对合金成分的均匀性及夹杂的上浮都不利。
技术实现要素：
8.为解决现有技术的不足，本发明提供含磷高强if钢的半钢冶炼方法，包括以下步骤：
9.a、转炉冶炼：将半钢初炼成钢水，当钢水中p含量为0.010～0.020％，c含量为0.03％～0.05％后出钢；
10.b、lf精炼：lf加热中加入埋弧造渣剂，温度为1625～1635℃后出站；
11.c、rh精炼：lf精炼后的钢水脱碳、脱氧后合金化处理；
12.d、钢水经rh精炼后连铸成坯，即可。
13.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤a中，所述半钢成分为：c 3.20～3.80％、mn 0.03～0.06％、p 0.050～0.080％、s 0.0010～0.005％、v 0.01～0.04％、痕迹量的cr、si、ti，余量为铁和不可避免的杂质。
14.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤a中，转炉入炉时s≤0.002％。
15.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤a中，转炉吹炼过程不采用低磷钢吹炼模式。
16.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤a中，出钢过程中加入埋弧造渣剂550～650kg/炉。
17.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤b中，lf加热中加入埋弧造渣剂的加入量≤5kg/t钢。
18.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法中，所述埋弧造渣剂为活性石灰。
19.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤b中，lf精炼处理结束后加入350～450kg/炉铝质改质剂至渣面。
20.其中，所述铝质改质剂组成为cao 20～40％，al2o
3 10～30％，mal 38～42％，nacl 2～4％，s≤0.2，p≤0.1，其余为不可避免杂质。
21.其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤c中，rh进站根据定氧情况，若不满足[o]/[c]值≥1.6+0.1％，进站抽真空初期就调整至目标值。
[0022]
其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤c中，钢水脱碳8～10min后加入金属锰和磷铁，其收率按金属锰93～96％、磷铁83～87％中线成分控制。
[0023]
其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤c中，脱碳处理18～20min后进行脱氧及铝合金化，循环2～4min后进行取样及硅合金化，根据取样结果调整合金含量，总合金化后循环时间≥8min。
[0024]
其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤c中，出站前钢水静置15～25min。
[0025]
其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤d中，连铸中包钢水过热度20℃～35℃。
[0026]
其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤d中，连铸中包覆盖剂用量0.5～0.8kg/t钢。
[0027]
其中，上述含磷高强if钢的半钢冶炼方法步骤d中，目标拉速：1.0～1.3m/min，采用恒速浇注。
[0028]
有益效果：本发明通过对转炉冶炼、lf精炼、rh精炼、连铸过程的工艺参数进行控制，使得获得的含磷高强if钢炼成率由92％提高至99.5％，由洁净度t[o]代表钢质，洁净度由前期平均25ppm降低至20ppm。
具体实施方式
[0029]
本发明提供含磷高强if钢的半钢冶炼方法，包括以下步骤：a、转炉冶炼：将半钢初炼成钢水，当钢水中p含量为0.010～0.020％，c含量为0.03％～0.05％后出钢；
[0030]
其中，步骤a中，所述半钢成分为：c 3.20～3.80％、mn 0.03～0.06％、p 0.050～0.080％、s 0.0010～0.005％、v 0.01～0.04％、痕迹量的cr、si、ti，余量为铁和不可避免的杂质。半钢为提钒脱硫半钢。且采用该半钢洁净度控制较好。
[0031]
其中，步骤a中，转炉入炉时s≤0.002％。
[0032]
其中，步骤a中，转炉吹炼过程不采用低磷钢吹炼模式。
[0033]
其中，步骤a中，出钢过程中加入埋弧造渣剂550～650kg/炉。
[0034]
b、lf精炼：lf加热中加入埋弧造渣剂，温度为1625～1635℃后出站；
[0035]
其中，步骤b中，lf加热中加入埋弧造渣剂的加入量≤5kg/t钢。
[0036]
其中，所述埋弧造渣剂为活性石灰。
[0037]
步骤a和b中添加埋弧造渣剂目的是为了保证加热效果，同时调整钢渣组成，促进其对夹杂的吸附去除。
[0038]
其中，步骤b中，lf精炼处理结束后加入350～450kg/炉铝质改质剂至渣面。
[0039]
其中，所述铝质改质剂组成为cao 20～40％，al2o
3 10～30％，mal 38～42％，nacl 2～4％，s≤0.2，p≤0.1，其余为不可避免杂质。采用该铝质改质剂不易结团且改质效果好。
[0040]
c、rh精炼：lf精炼后的钢水脱碳、脱氧后合金化处理；
[0041]
其中，步骤c中，为了保证深脱碳氧的需求，氧不够的话，脱碳效果达不到。因此，rh进站根据定氧情况，若不满足[o]/[c]值≥1.6+0.1％，进站抽真空初期就调整至目标值。
[0042]
其中，步骤c中，为了降低合金对脱碳的影响，钢水脱碳8～10min后加入金属锰和磷铁，其收率按金属锰93～96％、磷铁83～87％中线成分控制。
[0043]
其中，步骤c中，脱碳处理18～20min后进行脱氧及铝合金化，循环2～4min后进行取样及硅合金化，根据取样结果调整合金含量，总合金化后循环时间≥8min。
[0044]
其中，步骤c中，出站前钢水静置15～25min。
[0045]
d、钢水经rh精炼后连铸成坯，即可。
[0046]
其中，步骤d中，连铸中包钢水过热度20℃～35℃。
[0047]
其中，步骤d中，连铸中包覆盖剂用量0.5～0.8kg/t钢。
[0048]
其中，步骤d中，目标拉速：1.0～1.3m/min，采用恒速浇注。
[0049]
本发明提供的含磷高强if钢的半钢冶炼方法获得的成品钢成分为c≤0.0034wt％，si 0.09～0.12wt％，mn 0.30～0.40wt％，p 0.025～0.035wt％，s≤0.012wt％，nb 0.025～0.035wt％，ti 0.030～0.040wt％，als 0.020～0.045wt％。
[0050]
实施例1
[0051]
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成分包括：c 3.41％、mn 0.041％、p 0.062％、s 0.0016％、v 0.04％以及痕迹量的cr、si和ti，余量为铁和不可避免的杂质。
[0052]
具体步骤：
[0053]
(1)将232.5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0.038wt％、mn含量为0.031wt％、p含量为0.020wt％、s含量为0.0041wt％、温度为1671℃时，开始稠渣，向钢包中出钢。
[0054]
(2)出钢过程中加入活性石灰630kg；
[0055]
(3)lf加热过程加入石灰3kg/t钢，出站温度1632℃，出站加入了350kg铝质改质剂；
[0056]
(4)rh进站根据定氧612ppm，碳0.032％，满足[o]/[c]值≥1.6+0.1％的条件，不进行补氧操作；
[0057]
(5)rh脱碳8min加入金属锰和磷铁，其收率按金属锰95％、磷铁85％中线成分控制；
[0058]
(6)rh脱碳处理18min进行脱氧及铝合金化，循环3min后进行取样及硅合金化，根据取样结果调整磷、锰等合金含量，总合金化后循环时间9min；
[0059]
(7)真空工序出站前钢液静置15min；
[0060]
(8)连铸中包钢水过热度27℃；
[0061]
(9)连铸中包覆盖剂用量0.7kg/t钢；
[0062]
(10)连铸拉速整炉恒定1.0m/min。
[0063]
成品样检验见表1。
[0064]
表1成品成分/wt％
[0065]
csimnpsnbtials0.00230.100.350.0300.0060.0310.0320.031