[发明专利]一种超低碳低铝结构钢水的生产方法

说明书

本发明公开了一种超低碳低铝结构钢水的生产方法，主要解决现有超低碳低铝结构钢水生产过程中化学成分控制精度低、生产成本高的技术问题。技术方案为，一种超低碳低铝结构钢水的生产方法，包括：1)铁水脱硫；2)采用顶底复吹转炉冶炼；转炉冶炼终点的控制，检测转炉吹炼终点钢水中w[C]和温度；转炉吹炼结束后立即出钢；3)将钢包中的钢水运至吹氩站进行钢水温度调控；4)将钢包中的钢水运至RH炉进行精炼处理，对钢水进行真空脱碳、脱氧合金化和环流增氮。本发明实现了超低碳低铝结构钢化学成分的精准控制，降低了生产成本。

技术领域

本发明涉及一种结构钢的生产方法，特别涉及一种超低碳低铝结构钢水的生产方法，属于钢的冶炼及连续铸造技术领域。

背景技术

超低碳低铝结构钢主要用于钢铝复合板制作的散热片、汽车发动机散热器箱主室、电饭锅复合内胆等，产品要求具有导热性好、耐腐蚀性、重量轻等特点，该类钢种要求的富氧含量、碳含量精准控制，需要对钢水进行增氮工艺处理。

超低碳低铝结构钢的化学成分重量百分比：C：0.0025～0.0080％，Si≤0.01％，Mn：0.20～0.32％，P≤0.015％，S≤0.004％，Alt≤0.005％，N：0.0035～0.0070％，O：0.0100～0.0120％，余量为Fe及不可避免的杂质。

现有生产工艺，钢水在高真空脱碳结束后，向钢水中加入脱氧合金、脱氧达到目标值后进行合金化作业，最后通过环流增氮或加入含氮合金进行增氮控制。

此冶炼工艺的主要缺陷有：真空状态下，钢水富氧时碳氧反应一直进行，碳氧平衡处于不稳定状态，钢水成分难以控制；环流增氮由于处于富氧真空状况，吹入的氮气一部分作为废气排放，少量进入钢水，增氮波动大不稳定；含氮合金容易发生时效逃逸，对存放有严格的要求，大生产状况下难以控制，钢水增氮不稳定，同时成本高、检测周期长。

申请公布号为CN108998613A的中国专利申请公开了一种超低碳低铝钢中自由氧控制方法公开了在RH真空精炼炉内真空循环脱碳、脱氧，脱碳5～10min后测试钢水中氧含量，当氧的重量百分比含量大于0.04％时，加入第一批脱氧剂，当钢中的碳的重量百分比含量≤0.003％，氧的重量百分比含量≤0.04％时，加入第二批脱氧剂脱氧；当钢水中化学成分含量及钢水温度均达到目标值后，处理过程结束；静置15～25min后，将钢水转入连铸工序。该专利公开的技术方案存在以下问题：1、该方法能够有效控制适时的钢水氧含量，但没有对真空度进行控制，高真空状态下碳氧反应会一直进行，导致碳、氧控制持续下降。2、该方法通过RH炉真空脱碳碳氧平衡控制钢水碳含量，对于碳含量具有上下限要求精确控制钢种，由于定氧推定与实际成分存在差异，钢水碳合金化过程不精确。

申请公布号为CN 108396091A的中国专利申请公开了一种低硅低铝低氧钢的冶炼方法公开了铁水预处理根据铁水情况，向铁水中喷入石灰和钝化金属镁粉，将铁水S脱至＜0.0020％；脱硫后彻底扒渣，扒渣后铁水温度＞1260℃及出钢后钢包运至RH工位，进站测温后进入真空模式，为保证碳脱氧的能力和效果，RH真空度0.2kPa以下的时间不低于20min；之后定氧加铝，将氧活度控制在40～60ppm后破空，其后进行喂Ca Fe线操作，在钢中Ca含量达到10～25ppm时停止喂线；结束喂线后进行弱吹氩操作，弱吹氩时间大于10min后直接上机浇注。该专利公开的技术方案存在以下问题：1、铁水预处理没有明确扒渣方法、标准，在实际执行中会造成很大的偏差，扒渣多了造成成本浪费，扒渣少了回硫量增加导致成分脱格。2、该冶炼方法仅针对低碳钢，缺少超低碳钢在富氧状态下稳定增氮控制方法。3、氧活度控制在40～60ppm时进行喂Ca Fe线造成喷溅大，起不到钙处理改变夹杂物形态，改善连铸可浇性的效果，钙处理大部分用于脱氧。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低碳低铝结构钢水的生产方法，主要解决现有超低碳低铝结构钢水生产过程中化学成分控制精度低、生产成本高的技术问题；本发明方法彻底解决了在RH炉真空处理过程，含氧钢水碳含量波动、加铝脱氧后自由氧控制不精确、环流氮气增氮收得率不稳定、钢水生产成高的问题。