[发明专利]一种低碳低硅优质碳素结构钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及到钢材的生产，具体涉及一种低碳低硅优质碳素结构钢及其生产方法。

背景技术

优质碳素结构钢，其主要特点是钢中C、Si含量超低；优质碳素结构钢材的使用比较广泛，随着市场需求量的不断增加，其生产量也不断增加。由于钢材化学成分的特殊要求，在生产过程中，为了保证最终钢水的质量要求，大部分企业在生产过程中采取LF精炼，但是在精炼过程中，精炼的还原气氛，导致钢渣中的Si被还原，这样以来，钢水中的Si含量就会超出标准要求，最终导致冶炼失败。在一些先进的钢铁企业，为了冶炼此钢种，主要采取RH精炼处理，虽然最后达到了标准要求，但是生产成本却大幅度增加。另外，RH精炼设备昂贵，不是一般钢铁企业都能够承担的起。

发明内容

本发明就冶炼此钢种的方法进行了优化，只采用转炉冶炼就能够达到标准要求，并且冶炼方法简单，钢水质量良好。为此，本发明的目的是提供一种低碳低硅优质碳素结构钢及其生产方法。

为达到上述目的，本发明所述低碳低硅优质碳素结构钢的化学成分为(单位，wt%)：C：≤0.06、Si：≤0.03、Mn：0.35～0.50、P：≤0.018、S：≤0.012 、Als：0.005～0.025、其它为Fe和残留元素。

为得到上述结构钢，本发明采用的生产方法包括以下步骤：KR铁水预处理、顶底复吹转炉、钢水预脱氧、钢水合金化、钢水终脱氧处理、吹氩处理、连铸浇注、铸坯堆冷；其中在KR铁水预处理步骤中，到站铁水必须扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度≤20mm，铁水经KR搅拌脱硫后保证铁水S≤0.003%，保证脱硫周期≤21min、脱硫温降≤20℃，保证脱S结束温度控制在1290℃以上离站时必须加入适量的碳化稻壳对铁水进行保温，铁水Si含量控制在0.30～0.60%之间，P含量不得大于0.080%；在转炉冶炼步骤中，废钢必须全部采用优质废钢，石灰加入总量的50%～70%应在开吹4min内加入，其余石灰分批次小批量加入；保证渣中MgO在8%～12%，终渣碱度R为（2.8～3.5）；冶炼中后期出现返干，加萤石进行化渣，但是加入量不大于400Kg/炉；过程枪位为1.5m～2.0m；化渣枪位为1.8m～2.0m；拉碳枪位为1.5m，拉碳时间应不少于2min，点吹次数不大于两次，点吹时间不大于2min；出钢温度控制在1650～1670℃之间；钢水终点C含量控制在0.04%以下，P含量控制在0.012%以下，S含量控制在0.010%以下；出钢前期采用挡渣塞进行挡渣，后期采用挡渣锥进行挡渣；一定要保证钢水纯净，杜绝下渣；钢水在出钢过程中采用铝粒、铝锭或者铝饼进行预脱氧，吨钢加入量按照1.2-1.5Kg控制；合金使用金属锰铁合金，加入量吨钢控制在3.4-4.0Kg；钢水到氩站后按照氩站操作规则加入钢包精炼渣150～200Kg/炉、石灰50Kg/炉，加入后调大氩气量确保强吹氩时间≥6min；待强吹氩6min后调小氩气量进行软吹氩，软吹氩时间必须确保≥6min，以满足上钢温度要求；钢水离站温度控制在1580～1595℃；连铸浇注过程中，一定做好过程保护浇注，中包勤测温，连铸拉速按照0.7m/min控制，比水量：0.60L/㎏。

为了保证转炉冶炼钢水质量优良，转炉冶炼过程中必须保证所使用的原辅材料质量良好，其中原辅材料包括铁水、废钢、石灰、轻烧镁球、矿石、合金、脱氧剂、铝线、精炼渣、电石、萤石、覆盖剂。此发明不仅工艺简单，并且适应性强，成本也较低。

具体实施方式

本发明所述低碳低硅优质碳素结构钢的化学成分为(单位，wt%)：C：≤0.06、Si：≤0.03、Mn：0.35～0.50、P：≤0.018、S：≤0.012 、Als：0.010～0.025、其它为Fe和残留元素。