[发明专利]一种低合金高强度结构钢的生产方法

说明书

本发明公开了一种低合金高强度结构钢的生产方法，按照下列步骤进行生产，包括铁水脱硫预处理、转炉吹炼、转炉出钢渣洗原位去夹杂、钢包钢水底吹氩搅拌、板坯连铸，一是成分设计；二是转炉原料的要求和冶炼的控制；三是转炉出钢过程的脱氧合金化、渣料的成分配比和渣量的要求；四是连铸偏析的控制及无缺陷板坯的生产；五是板坯控轧、控冷。本发明有利于节能和降低制造成本，生产吨钢可降低工序成本40元以上。由于钢中的锰元素含量大幅度下降，可降低成本83元//吨钢，具有广泛的推广价值，可推广到不具备LF设备的钢厂生产高纯净度低合金高强钢。

技术领域

本发明涉及一种低合金高强度结构钢的生产方法。

背景技术

低合金高强度钢的冶炼工艺通常采用废钢为原料电炉工艺(短流程)和以铁水为原料转炉冶炼、LF精炼(长流程)两种工艺路线。电炉工艺通常和LF配套，使用的主原料有废钢、少量的铁水(也可以使用全废钢)、合金等，少量的铁水利于废钢快速熔化，可以降低电炉冶炼成本，电炉起废钢、合金融化的作用，同时还可以吹氧脱磷可，钢水提温、成分微调、脱硫和去夹杂都在LF工序完成。

另外一种工艺是采用转炉、LF工艺精炼工艺(长流程)，主要原料是铁水，少量废钢，合金等。由高强度结构钢需要大量的合金强化，合金含量高，原工艺必须经LF精炼处理，LF的主要是提温、去夹杂、成分和温度调整。由于Q355B、于Q355D、等以上级别的高强度结构钢，主要依靠碳、锰元素以及添加少量的铌、钒、钛元素进行强化。合金元素含量高，需要加入的合金量大，转炉出钢过程钢水温降大，需要经LF提温，成分微调、造还原渣深脱硫、夹杂物去除等一系列处理钢水质量才能满足高强度结构钢的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低合金高强度结构钢的生产方法，采用低能耗、低成本的方法生产高纯净度的高强度结构钢。

实现上述目的的一种低合金高强度结构钢的生产方法，按照下列步骤进行生产，包括铁水脱硫预处理→转炉吹炼→转炉出钢渣洗原位去夹杂→钢包钢水底吹氩搅拌→板坯连铸，

A、成分设计：成分组成以重量百分比：[C]：0.16～0.20％；[Si]：0.15-0.30％；[Mn]：0.35～0.45％；[P]：≤0.015％；[S]：≤0.006％％；[Nb]：0.010～0.020％；[Al]：0.015～0.040％；[N]：≤0.0045％，其它为铁和不可避免的杂质；

B、铁水脱硫预处理：高炉铁水扒渣，铁水罐投入脱硫剂进行脱硫预处理，脱硫剂为活性石灰和萤石，其中活性石灰占92％，萤石8％，脱硫剂加入量每吨铁水为5kg～5.5kg，KR法搅拌脱硫，脱硫后铁水罐顶渣中加入炉渣凝聚剂，其主要成分为CaO+MgO之和≤5％、AL₂O₃为25％，SiO₂为65％，Na₂O+K₂O之和8％，软熔点温度≤1230℃，铁水预处理后的[S]含量小于0.002％；

C、转炉冶炼出钢过程的脱氧合金化及控制钢水增氮方法：(1)转炉首先装入废钢和氧化铁皮，然后兑入铁水；(2)转炉吹炼时，为防止二次吹氧时熔池冲击坑钢水裸露增氮，要求一次脱碳成功，其控制参数为供氧压力0.8～0.90MPa,流量25500～2650m³/h，强度为2.95～3.45Nm³/t·min，吹氧时间不大于16min，其中前8分钟，供氧强度3.10Nm³/t·min，后期为加强熔池搅拌，氧气流量提高到了26500m³/h，供氧强度提高到了3.3Nm³/t·min；转炉底吹氩搅拌供气强度全程为0.06～0.25Nm³/t.min；前半程时间长度不大于8分钟，为氮气，后半程为氩气，转炉出钢温度为1640～1680℃，转炉出钢[C]含量为0.08～0.11％，[P]含量不大于0.012％，[S]含量不大于0.008％；