[发明专利]一种含硼低合金结构钢板坯的低成本生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，特别涉及种含硼低合金结构钢板坯的低成本生产方法 

背景技术

少量的硼就能有效的提高钢材的性能，它被广泛地应用于Q235级、Q345级热轧板卷及其他钢材的生产中。然而在冶炼及连铸过程中，含硼钢主要存在以下问题。 

一是硼含量不稳定。硼元素在钢中含量较低，一般在10～50ppm，加之化学性质较活泼，与氧、氮有很强的亲和能力，在生产含硼钢时控制硼的回收率稳定性成为关键。含硼钢大多都采用LF或真空炉外精炼工艺来降低终点氧活度及氮含量以提高硼元素的收得率。申请号03134895.5的中国专利公开了一种采用“铁水脱硫扒渣→顶底复吹转炉冶炼→钢包脱氧合金化→钢包底吹氩精炼、精炼终点目标氧活度25×10^-6～45×10^-6→喂Al、Si-Ca线、硼线→连铸”的工艺生产硼钢，钢中硼含量的范围0.005%～0.012%，硼的收得率40～50%。《钢铁研究》杂志（2004年第4期，P18-22）报道了首钢采用80tLD转炉→LF炉钢水精炼，控制精炼到站氧活度小于20×10^-6、渣中（FeO+MnO）≤3.0%→加Al、Ti，硼合金化→方坯连铸工艺生产含硼钢，B的平均收得率60%。申请号为200710049005.3的中国专利公开了一种采用“转炉冶炼→钢包预脱氧和精炼、钢包终脱氧→LF炉精炼、深脱氧、合金化→连铸”的工艺生产硼钢的方法，LF精炼终点氧活度≤10×10^-6，硼的收得率为69.4～91.8%。中国专利号200810015497公布了“一种真空冶炼含硼钢提高和稳定硼回收率的方法”，采用该法硼的回收率可达到90%以上。 

二是含硼钢板坯易产生裂纹。板坯连铸过程中，由于钢中硼化物的析出而产生裂纹，为消除裂纹需要对铸坯进行清理。 

三是冶炼成本较高。为保证硼含量的稳定，工序上通常采用LF或真空精炼，这增加了工序成本；脱氧工艺上通常以售价高的铝、钙等脱氧剂为主来脱氧，这增加了工艺成本；铸坯质量方面为消除铸坯裂纹的影响，通常要对铸坯进行清理，则增加了清理成本和金属料的损失。 

发明内容

为克服现有技术存在的技术问题，本发明提供一种含硼低合金结构钢板坯的低成本生产方法，该方法能减少铸坯的裂纹、提高钢中硼含量的稳定性、降低生产成本、简化生产工艺。 

为解决上述技术问题，本发明供一种含硼低合金结构钢板坯的低成本生产方法，包括铁水预处理、转炉冶炼、出钢过程合金化、合金微调站处理、连铸工序，其特征在于，所述铁水预处理工序为：铁水预处理前后扒渣，控制铁水脱硫后[S]≤0.005%，脱硫后扒渣亮面≥85%；所述转炉冶炼工序为：转炉冶炼采用常规的冶炼方法，出钢过程加强转炉出钢挡渣操作，下渣量小于4kg/t钢；所述出钢过程合金化工序为：钢水见包底后手投碳粉30kg预脱氧，出钢 量达到1/3时加3.5kg/t钢的硅铁，硅铁加完后立即连投增碳剂，加入量根据终点[C]及合金增[C]量，每增加0.01%碳，加增碳剂35Kg，增碳剂加完后立即加7Kg/t的硅锰；所述合金微调站处理工序为：钢包进合金微调站后，根据钢水的氧含量不同喂入不同的铝线，通常的铝线喂入小于0.15kg/t钢，喂铝线结束后加入小于0.15kg/t钢的硼铁，合金化及过程中采用顶枪及底吹氩气模式强力搅拌，然后弱搅，总搅拌时间大于10min。 

本发明采用合金微调站进行钢水的脱氧、合金化，以硅、锰为主要脱氧剂和合金元素，以铝脱氧为辅脱氧剂，无需进行LF精炼或真空精炼，降低了LF精炼过程钢水的氮含量，减少、减轻了因硼和铝的析出造成的板坯角部裂纹，无需对铸坯进行清理，可实现铸坯的热装或直装轧制，从而降低了生产成本。 

具体实施方式

本发明工艺流程为铁水预处理→转炉→出钢过程合金化→合金微调站→连铸，下面以Q235级热轧板卷含硼钢板坯的生产方法为例来详细阐述本发明。 

本发明所述的Q235级热轧板卷含硼钢板坯包含如下质量百分比的化学成分：C:0.10～0.25、Si:0.10～0.40、Mn:0.50～0.90、P≤0.020、S≤0.015、Als≤0.009、B:0.0008～0.0030，其它为Fe和残留元素。 

具体生产方法说明如下： 

(1)铁水预处理前后扒渣，控制铁水脱硫后[S]≤0.005%，脱硫后扒渣亮面≥85%。 

(2)转炉冶炼采用常规的冶炼方法。 

(3)出钢过程加强转炉出钢挡渣操作，下渣量小于4kg/t钢。