[发明专利]高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法

说明书

本发明涉及一种高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法，包括转炉初炼、LF精炼和连铸工序；所述LF精炼工序，精炼造白渣，温度调整结束后加入高氮复合合金，高氮复合合金加入后软吹4～7min。本发明采用高氮复合微合金化全部替代现有的钒系合金，同时对转炉初炼、LF精炼和连铸工序合理控制，降低合金化成本，最终实现大幅降低螺纹钢生产成本的目的。

技术领域

本发明属于钢铁冶金微合金化技术领域，具体涉及一种高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法。

背景技术

2018年，新国标“钢筋混凝土用钢（GB/T1499.2-2018）”正式实施，新标准要求钢筋截面外围不允许出现不同于内部衬度的环，因此在一定程度上限制了穿水钢筋的生产，各钢厂开始采用传统钒微合金工艺进行螺纹钢生产，钒系合金需求量急剧增加，另外，由于国家环保整治力度的加强，钒系合金资源供应紧张，造成钒系合金价格急剧上涨。

为降低螺纹钢生产成本，目前各钢厂采用的具体方法包括：①继续使用V微合金化方式，但适量降钒增锰，以此降低合金成本；此方法技术成熟，质量稳定，但仅可降低合金成本30元/吨，降本空间不大；②采用Nb-V复合微合金化方式，可降低合金成本80元/吨，有一定的降本空间；③采用Nb微合金化方式，但存在铸坯内裂严重、钢筋拉伸无屈服平台、组织存在过多贝氏体等质量风险。

公开号为CN1952199A的专利申请公开了一种“铌钛复合微合金化控冷钢筋用钢及其生产方法”，其主要采用铌钛复合微合金化，但铌含量控制较高为0.020～0.050%，生产成本仍然较高，氮含量控制为≤0.008%，且轧制后需要采用快速冷却，生产难度较大且不易控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法，采用高氮复合微合金化全部替代现有的钒系合金，同时对转炉初炼、LF精炼和连铸工序合理控制，降低合金化成本，最终实现大幅降低螺纹钢生产成本的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法，包括转炉初炼、LF精炼和连铸工序；所述LF精炼工序，精炼造白渣，温度调整结束后加入高氮复合合金，高氮复合合金加入后软吹4～7min。

上述的高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法，所述LF精炼工序进行白渣处理， LF进站后强吹氩，氩气流量80～100 Nm³/h，并加入石灰3～5Kg/t钢，萤石0.5～0.8Kg/t钢，之后送电升温，升温过程中加入石灰2～5Kg/t钢。

上述的高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法，所述精炼工序中，当LF炉温度升至1570～1585℃后，进行钢水成分微调整，使钢包钢液成分达到：C 0.18～0.25wt%，Si 0.40～0.80 wt%，Mn 1.30～1.60 wt%，S≤0.045 wt%；后将钢液温度调整至满足连铸要求中包过热度15～35℃，加入高氮复合合金1.6～3.2kg/t钢。

上述的高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法，所述LF精炼工序，高氮复合合金加入完毕后，要求软吹时间4～7min，以达到钢包成分均匀的目的，钢包钢液成分Ti：0.010～0.040 wt%，N：0.0090～0.0150wt%。

上述的高氮复合合金微合金化400MPa级螺纹钢的冶炼方法，所述转炉初炼工序，钢液终点C含量控制在0.10～0.20wt%，P≤0.045wt%，出钢过程中采用硅铁、硅锰铁、铌铁进行脱氧合金化，使钢包钢液成分达到C：0.15～0.20 wt%，Si：0.30～0.45 wt%，Mn：1.20～1.40 wt%，Nb ：0.010～0.035 wt%。