[发明专利]一种低合金钢冶炼过程中的脱氧工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低合金钢冶炼过程中的脱氧工艺，属于合金性能优化技术领域。

背景技术

高强度低合金钢是被广泛应用的结构钢，在大多数情况下不仅要求其具有很高的强度、韧性，而且也要求其具有优良的焊接性能。近半个世纪以来，通过微合金的固溶强化和析出强化、洁净钢冶炼及控轧控冷等技术的采用，高强度低合金钢的强度、韧性及焊接性能都得到了很大的提高。近年来，随着管线、桥梁、海上采油平台、高层建筑钢结构、压力容器等越来越多地采用大规格、高强度钢板，从而对这些钢板的强度、韧性及焊接性能等提出了更高的要求。

众所周知，非金属夹杂物对钢的延展性、强度、疲劳寿命及抗腐蚀性能等有很大的影响，但是，在冶炼过程钢液中非金属夹杂物无法完全去除，特别是在钢液凝固过程中形成的二次氧化物夹杂和钢液凝固后析出的硫化物及氮化物夹杂基本上是无法去除的。氧化物冶金就是利用钢中无法去除的二次氧化物夹杂，使它们成为形核核心来钉扎晶界、细化晶粒、诱导生成晶内铁素体或针状铁素体。氧化物冶金技术是近十多年被国际国内冶金材料学术界和产业界高度关注的前沿技术，并且取得了很多理论成果。由于到目前为止对氧化物冶金技术的机理还没有形成统一的观点，因此，各企业对这一技术在生产中的应用研究都非常谨慎而且严格保密，但是这一技术对于改善高强度低合金钢的焊接热影响区韧性，推动超细晶粒钢种的开发以及在焊接以外的凝固、压力加工、非调质钢和厚板钢生产等有着非常重要的意义。

发明内容

本发明要解决的问题：提供一种低合金钢冶炼过程中的脱氧工艺，旨在提高低合金钢的强度、韧性及焊接性能，以满足工业要求。

本发明的技术方案：

一种低合金钢冶炼过程中的脱氧工艺，采用铁水预处理—120t转炉—LF钢包精炼—VD真空处理—软吹—宽厚板连铸—5米轧制。

所述的出钢过程采用Si-Mn脱氧。

所述的转炉终点严格［C］、［O］。

所述的LF精炼进站时对钢液进行定氧，当钢液中的氧含量达到一定水平的时候向钢液中加入FeTi合金进行脱氧，确保钢中的钛氧平衡。

精炼后期进行合金化操作，精炼出站前喂入一定铁钙线。

钢液进入VD炉进行真空脱气处理，在60Pa的真空度下保真空15min，破空后对钢液进行软吹12min。

本发明的有益效果：

本发明采用铁水预处理—120t转炉—LF钢包精炼—VD真空处理—软吹—宽厚板连铸—5米轧机的工艺路线，严格进行各工艺流程的过程控制，可得到较好的氧化物冶金效果和钢板性能。

1）钢中的氧化物与硫化物的复合夹杂大部分为长条状或针状铁素体的核心，说明是这些复合夹杂诱导生成了长条状或针状铁素体，从而细化了晶粒；

2）氧化物冶金技术不仅可以提高钢基体的强度、韧性和焊接性能，还可以降低合金的使用量，从而降低生产成本。

具体实施方式：

实施例：

本发明采用的工艺路线：铁水预处理—120t转炉—LF钢包精炼—VD真空处理—软吹—宽厚板连铸—五米轧制。为确保试验的成功，对试验炉次各工序进行了严格控制，本项目组对试验过程每个环节进行了全程跟踪。转炉终点严格［C］、［O］含量，出钢过程采用Si-Mn脱氧，根据炉况可适当添加改质剂，除FeAl以外的合金都按正常操作加入。LF精炼进站时对钢液进行定氧，当钢液中的氧含量达到一定水平的时候向钢液中加入FeTi合金进行脱氧，确保钢中的钛氧平衡，精炼过程对钢液进行定期定氧，精炼后期进行合金化操作，精炼出站前喂入一定铁钙线，出站前定氧以保证钢中一定氧含量。钢液进入VD炉进行真空脱气处理，在60Pa的真空度下保真空15min，破空后对钢液进行软吹12min。连铸对试验炉次铸坯分别切取低倍样，研究低倍样中的组织及偏析情况，同时从低倍样中心的厚度方向二分之一及四分之一处分别切取金相试样，在扫描电镜下对铸坯的组织及夹杂物进行观察分析，同时对试验钢板的轧态样及回火样进行组织和性能检测。表1为试验炉次的中间包钢水的化学成分。从表中可看到，虽然钢中的碳含量较低，但是其碳当量达到了0.44。