[发明专利]一种冶炼C≤20PPm超低碳钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢的冶炼方法，具体地属于一种冶炼C≤20PPm超低碳钢的方法。

背景技术

目前钢铁市场严峻，用户对钢材产品不仅要求质量高、好用，还要求价格低，有时相同材质的钢材5元/吨就能决定用户的买卖意向，市场已经倒逼要求钢铁生产成本越低越好，生产成本越低钢铁产品的竞争力越强，因此在钢铁生产中广泛采用便宜的原料代替较贵的原料势在必行。

冶炼碳小于0.002%的超低碳钢，生产这种钢的原则是不能加入含碳量高的合金和原料，经过提炼的微碳的合金和原料价格往往很高，如冶炼超低碳钢一般都选择使用价格很贵的低碳金属锰、超低碳锰铁（碳含量小于0.05%），其价格往往是高碳锰铁（碳含量在2-6%）的2倍以上，使生产成本高。

现有技术中，生产冶炼碳小于20ppm的超低碳钢时，均加入纯度很高的微碳合金和原料，如低磷、低硫，这些原料价格往往很高，限制了碳小于20ppm的超低碳钢规模生产。

因精炼渣、脱硫剂中分别含有Al和CaF₂成份，在RH加入精炼渣、脱硫剂可替代部分脱氧剂和调渣料，这样做即可节省铝丸、化渣料的用量，又可达到调渣、脱硫的作用，一举两得。

在现有技术中，在碳含量为:400-3000ppm范围的钢种冶炼过程中有采用高碳锰铁替代低碳锰铁的做法，但在碳含量要求小于20ppm的超低碳钢目前还没有使用过，是因为人们认为如加入高碳锰铁替代低碳锰铁，会导致钢的碳含量增加，难以控制到20PPm以下，故全部采用价格较昂贵的低碳锰铁，致使生产成本增加。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种在保证超低碳钢力学性能的前提下，能使C≤20PPm，使成本降低至少30元/吨钢，冶炼过程平稳，精炼过程成渣良好的冶炼C≤20PPm超低碳钢的方法。

实现上述目的的措施：

一种冶炼C≤20PPm超低碳钢的方法，其步骤：

1）采用纯镁及熟石灰对铁水进行脱硫，其纯镁及熟石灰加入之比按照1:4~6，加入量以使铁水中的硫含量不超过0.001wt%为准，并在扒渣后使铁水的裸露面不低于95%；

2）进行转炉冶炼：在出钢过程中，当氧含量≤750PPm时，按照2.5~2.8Kg/吨钢加入的高碳锰铁，当氧含量高于750PPm时，按照3.8~4.2Kg/吨钢加入高碳锰铁；

3）吹氩，吹氩时间不低于3分钟；

4）在RH炉中进行真空处理：

A、先进行真空脱碳，在处理的前8分钟内，控制氩流量在60~80Nm³/小时；后再将氩流量增至100~130Nm³/小时直至真空处理结束；

B、加入碳含量小于0.15wt%低碳精炼剂进行脱硫及化渣，低碳精炼剂的加入量按照1.8~2.3Kg/吨钢加入；

C、真空处理到15分钟时开始按照钢种中铝的含量要求加入铝丸；

D、待再循环3分钟后，随即按照3.6~4.8Kg/吨钢加入含碳量为0.01~0.02wt%的硅铁，同时按照4.7~6.2Kg/吨钢加入含碳量为0.03~0.04wt%的锰铁，并同时按照1.3~3.8Kg/吨钢加入碳含量小于0.15wt%的低碳脱硫剂；

E、再循环5分钟后，结束真空处理；

5）在钢渣表面按照0.9~1.1Kg/吨钢撒入铝丸，待熔渣中的氧化铁与MnO总量小于5.5wt%时，进行后工序。

其在于：所述的低碳精炼剂的组分及含量为：CaO 38~48 wt%、Al₂O₃ 20~30 wt%、Al 18~22 wt%、C 0.1~0.15 wt%，其余为Fe；并控制低碳精炼剂粒度小于3mm的量不超过5wt%，粒度大于30mm的不超过5wt%，其余粒度为3mm~30mm。

其在于：所述的低碳脱硫剂组分及含量为：CaO 52~70 wt%、CaF₂ 22~36 wt%、C 0.1~0.15 wt%，其余为Fe；并控制低碳脱硫剂粒度小于2mm的不超过10wt%，粒度大于10mm的不超过15wt%，其余粒度为2mm~10mm。

本发明之所以在转炉中加入高碳锰铁，以替代部分低碳锰铁，是经过大量的实验研究，发现，向钢水中增加碳含量，利用真空循环碳脱氧原理，其既可以实现C≤20PPm工艺要求同时还能降低生产成本，因为高碳锰铁的价格远低于低碳锰铁的价格。