[发明专利]一种低氧含硫钢的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种低氧含硫钢的冶炼方法，其包括转炉冶炼、LF精炼和VD真空处理工序，（1）转炉冶炼工序：出钢合金化时采用钛铁进行脱氧，出钢中加入石灰和预熔精炼渣，所述预熔精炼渣的渣系为：二元碱度R₂=5～10，SiO₂ 5%～10%，Al₂O₃ 30%～35%，TiO₂ 3%～7%；（2）LF精炼工序：使用高品位碳化硅进行扩散脱氧；（3）VD真空处理工序：VD软吹20min后至吊包前5min一次喂入硫包芯线。本方法通过优化脱氧工艺、造渣工艺，选择合适的精炼渣系，避免了钢水高熔点物质粘附水口造成堵塞，实现了钢水连浇的能力；同时降低了钢中氧含量，提高了材料疲劳寿命；通过调整喂线时间，保证了钢中硫含量一次命中率达100%；利用钢中残余Ti含量降低钢中非金属夹杂物A细级别，提高了钢材质量。

技术领域

本发明涉及一种炼钢方法，尤其是一种低氧含硫钢的冶炼方法。

背景技术

随着我国汽车工业的迅猛发展，汽车用钢高速增长，同时对汽车用钢的钢材性能提出了更高的要求，一些高品质非调制钢、齿轮钢为了提高切削加工效率、节省刀具和工件表面光洁度的提高，要求在钢中添加适量的硫元素，为保证钢材的易切削性能，钢中硫质量分数控制在≥0.020%，通过控制钢中铝含量0.020～0.055%来控制钢材晶粒度，同时铝元素为强脱氧剂能够降低钢材氧含量，提高其疲劳寿命。

目前连铸生产低氧含硫钢具有以下难点：1）强化脱氧产物Al₂O₃的吸收应采用高R₂/Al₂O₃的精炼渣系，提高炉渣对Al₂O₃的吸附能力，但随着渣中R₂/Al₂O₃的提高，促进了钢中[S]与渣中过剩（CaO）的反应，生成CaS和Al₂O₃高熔点物质，易造连铸机水口堵塞，在热力学上存在矛盾，较难协调控制。反应式为：3[S]+3(CaO)+2[Al]=3(CaS)+(Al₂O₃)。2）钢水硫含量波动较大，命中率较低，影响生产节奏和工作环境。3）低氧含硫钢中A类长条状硫化物夹杂容易超标，导致钢材机械力学性能，特别是横向性能有所下降。正是因为这些难点，国内同行企业在先期进行的相关研发中均进展不大，难于实现工业化规模的经济生产。

现有低氧含硫钢生产工艺为：1）炉前出钢采用铝铁脱氧；2）精炼渣系：二元碱度R₂≤5，SiO₂ 10～15%、Al₂O₃ 25～30%；3）增硫工艺：VD高真空后喂入铝线、钙线、硫包芯线或简称硫线。目前大多数钢企为了保证钢中硫的收得率和一定得可浇性，均采用低碱度渣系冶炼此类钢，钢中硫含量的控制采用一步法不脱硫和两步法先脱硫后增硫工艺。现有工艺存在下述问题：1）钢水可浇性差：连浇炉数≤6炉；2）钢种氧含量偏高为0.0008～0.0015%；3）钢中硫含量波动大，稳定性差；4）钢中非金属夹杂物A细易超标，A细≥2.5级。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种低氧含硫钢的冶炼方法，以提高钢的可浇性，同时降低钢中氧含量和非金属夹杂物A细的级别。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括转炉冶炼、LF精炼和VD真空处理工序，（1）转炉冶炼工序：出钢合金化时采用钛铁进行脱氧，出钢中加入白灰和预熔精炼渣，所述预熔精炼渣的渣系为：二元碱度R₂=5～10，SiO₂ 5%～10%、Al₂O₃ 30%～35%、TiO₂ 3%～7%；

（2）LF精炼工序：使用高品位碳化硅进行扩散脱氧；