[发明专利]一种RH真空炉变枪位变流量脱碳保铬方法

说明书

本申请公开了一种RH真空炉变枪位变流量脱碳保铬方法，RH吹氧脱碳过程中，根据钢水碳含量的变化调整氧枪枪位高度、吹氧速率等控制参数，同时匹配开启真空泵级数，调节真空室压力，保持钢水中的氧含量在0.005％～0.025％，至RH脱碳结束。使用本发明提供的方法，RH脱碳结束时钢水中碳含量可降至0.005％以下，钢水中铬元素收得率大于95％，可生产铬含量在5‑12％的超低碳高铬钢。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别提供了一种RH真空炉变枪位变流量脱碳保铬冶炼工艺方法。

背景技术

C是钢中重要的强化元素，通过固溶强化和析出强化等作用可以显著提高钢的强度，但C含量过高会降低钢的塑性和韧性。同时，C和Cr具有很强的结合能力，可以和Cr形成一系列复杂的碳化物，在增加钢的强度和硬度的同时，显著降低了钢的耐蚀性。因此，为了提高钢的耐蚀性能，同时保证钢的强度，超低碳高铬钢的开发成为发展趋势。

对传统转炉流程来说，超低碳高铬钢的生产冶炼存在较大的技术难度，当Cr含量≥5％，同时含有一定量的Si、Mn合金元素，无论是转炉将C含量拉低，还是在RH真空炉实现超低碳冶炼均较为困难。首先，转炉内加Cr合金对冶炼条件要求较为苛刻，转炉终点需高温(1800℃左右)、高C出钢，温度过高，转炉冶炼控制难度大，同时严重影响炉体寿命。其次，若在转炉出钢过程将合金添加到位，由于总合金加入量大，则导致钢水中C含量升高，同时脱氧完全，对后期RH工位深脱碳带来较大困难，RH深脱碳阶段易出现Cr的严重氧化。再次，若在RH深脱碳后加入铬合金，则由于铬铁加入量大，带来严重回碳问题，均难以实现超低碳的冶炼。

为了解决上述问题，最直接的控制方法是转炉或电炉高碳出钢，然后在RH工位进行深脱碳处理，RH脱碳结束再加入超低碳铬铁、硅铁、锰铁等合金，或加入纯铬、金属锰等来实现C含量的控制，但该方法成本非常昂贵，不适合大规模工艺生产应用。工业大生产中，通常采用转炉或电炉高碳出钢，提高Cr的收得率，将RH进站Cr含量控制在较高水平，但RH进行深脱碳处理后期，钢水C含量降至较低水平，Cr的氧化非常严重，一般选择将RH脱碳结束碳含量控制在0.015％以上，减少Cr的氧化。或者转炉或电炉低碳出钢，C含量控制小于0.1％，为防止Cr的氧化，仅加入少量的含铬合金，RH深脱碳结束再补加含铬合金，由于铬合金加入量大，回碳较为严重，RH出钢C含量也会上升至在0.015％以上，难以实现超低碳高铬钢的冶炼。

为了实现Cr含量大于等于5％，同时C含量控制在0.015％以下的钢种经济的工业生产，开发适用于超低碳高铬钢的RH深脱碳处理工艺具有广阔的市场前景和经济价值。

发明内容

为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种便于操作、成本可控、脱碳保铬效果极佳的超低碳高铬钢的RH冶炼工艺方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种RH真空炉变枪位变流量脱碳保铬方法，转炉出钢加合金脱氧合金化，然后将钢水运至RH工位进行真空处理，RH吹氧脱碳过程根据钢水C含量变化，调整氧枪枪位、吹氧流量大小，并通过真空泵调节真空室压力，当钢水中C含量为0.15％-0.35％时，枪位高度1.5-2.5m，吹氧流量50-65Nm³/min，真空泵开E5/E4/E3；当钢水中C含量为0.05％-0.15％时，枪位高度2.5-3.5m，吹氧流量35-50Nm³/min，真空泵开E5/E4/E3/E2；当钢水中C含量＜0.05％时，枪位高度3.5-5.0m，吹氧流量20-35Nm³/min，真空泵开E5/E4/E3/E2/E1，直至将钢水中碳含量降至0.005％以下，同时铬元素收得率大于95％，RH脱碳结束再调整合金成分、净循环处理，然后出钢。

优选的，所述一种RH真空炉变枪位变流量脱碳保铬方法中，RH进站钢水C含量0.20％-0.35％，Cr含量5％-12％，Si含量0.05％-0.30％Mn含量0.3％-1.2％钢水温度1605-1635℃。