[发明专利]一种低碳低硅钢的电炉冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种低碳低硅钢的电炉冶炼方法，属碳素钢制造领域。

背景技术

目前，对低碳低硅钢的冶炼有如转炉工艺冶炼的：低碳低硅铝镇静钢增硅问题研究与控制(莱钢科技，2005.06)，通钢转炉开发TGD07钢(通钢科技，2005.03)；也有用转炉+LF精炼冶炼的。由于电炉与转炉入炉的原料条件、出钢控制条件不一样，将[C]、[Si]、[S]分别控制在要求范围的即[C]≤0.04％、[Si]≤0.01％、[S]≤0.012的成功率很低；另外，现有的采用电炉或转炉冶炼出来的低碳低硅钢大都是采用钢锭模将钢水模铸成有一定几何尺寸的钢锭，再经初轧机开坯后轧成材，此种工艺从锭到材的成材率低，成本高，材的质量也不理想，更重要的是其硬度偏高；且现有工艺采用单一的转炉生产，对入炉铁水的要求非常苛刻。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低碳低硅钢的电炉冶炼方法，将生产过程难以控制的[C]、[Si]、[S]三种元素控制在要求内，达到镇静钢的[Al]、[O]含量要求，以保证钢板性能符合要求。

为了实现上述目的，本发明的技术方案在于采用了一种低碳低硅钢的电炉冶炼方法，包括以下步骤：(1)电炉熔化，电炉出钢口必须全用镁砂堵眼，上炉留钢量小于10吨，钢包为正常红亮周转包，包内无氧化渣和还原渣，大包温度1620℃-1650℃；(2)VD/VOD真空脱碳，真空残氧脱碳时间12-15分钟；真空脱碳后定氧，根据定氧值决定喂入铝线量200-400m；真空残氧脱碳后，加入电解锰调锰；(3)LF精炼炉，精炼座包前将LF精炼炉包盖清理干净，电极头打掉，防止精炼过程增硅、增碳；控制脱氧程度，以钢液[O]＝40-50ppm，保证钢液的硅含量符合要求，脱硫以大氩气搅拌为主；取样时，要保证炉渣有较好的流动性，大吹氩时间≥3min，使样品的[S]≤0.020％，精炼后，控制温度在1580-1590℃之间，成分合适即迅速吊包浇钢，精炼周期应控制在50min以内。

所述的精炼过程的精炼脱氧剂为Ca-Al-Fe。

步骤(3)中的精炼造渣辅料为二级以上石灰或高品位萤石。

所述的石灰的CaO≥85％。

所述的萤石CaF₂≥93％、SiO₂≤3％。

本发明的全新电炉冶炼工艺，采用真空碳脱氧，冶炼浇注出了碳[C]≤0.04％、硅[Si]≤0.01％、锰[Mn]0.30-0.60％、磷[P]≤0.015％、硫[S]≤0.012、铝[Al]0.010-0.030％的碳素钢。采用本发明的工艺将[Si]含量控制在0.01％以内，与国内外相比，属于较高的控制水平，若该钢板用于镀锌锅制造，[Si]控制水平高低显著影响其使用寿命，根据实际应用情况，[Si]每降低0.01％，可产品使用寿命延长20％的周期。本发明工艺冶炼的碳素钢，用户对机械性能要求越软越好，因此要求屈服强度和抗拉强度尽量低，因屈服强度和抗拉强度低，钢的延伸性能好，则利于用户的再加工，为此，本钢种成分设计要求[C]≤0.04％、[Mn]0.30-0.60％；[P]≤0.015％、[S]≤0.012，是因为作为有害元素控制时，含量越低，钢质越纯净，越能保证本工艺冶炼钢的性能。本发明工艺打破了只能采用转炉流程生产的单一局面，为电炉钢开辟了市场；克服了转炉生产工艺对入炉铁水的苛刻要求，该冶炼工艺使用的铁水可以不经过预处理，满足电炉厂的实际生产情况；本发明的方法由于采用真空碳脱氧技术，采用铝钙脱氧，降低了铝类脱氧剂的消耗，有效控制了铝类氧化物夹杂的含量，保证了浇注顺利。采用本发明的方法生产的钢板能够满足用户的加工使用需求。

应用本发明的方法轧制50mm厚的钢板，屈服强度在240Mpa以下，抗拉强度在280Mpa以下，平均断面收缩率在70％以上。

本发明的工艺序为：

电炉→VOD(VD)炉真空脱碳→LF炉精炼→CC

具体实施方式

本发明的低碳低硅钢的化学成份为(按重量百分含量)：碳[C]≤0.04％、硅[Si]≤0.01％、锰[Mn]0.30-0.60％、磷[P]≤0.015％、硫[S]≤0.012、铝[Al]0.010-0.030％，余量为铁[Fe]。