[发明专利]一种高寒地区用稀土微合金化耐候桥梁钢的制造方法

说明书

本发明公开了一种高寒地区用稀土微合金化耐候桥梁钢的制造方法，与现有技术相比，本方法首先是添加稀土的方式不同，通过板坯浇注的过程中加入含有稀土铈Ce的稀土丝，改善了在RH精炼过程中加入稀土合金造成稀土收得率低的弊端，稀土元素收得率大于80％；其次桥梁钢钢板的稀土含量大于60ppm，通过较高的稀土含量来提升钢板的低温冲击性能，改善耐候性能，一定程度上颠覆了长期以来认为的只有少量稀土(0～10ppm)会对钢板产生有益的改善，大量添加稀土反而会产生夹杂物影响钢板性能的这一认知。

技术领域

本发明涉及中厚板制造技术领域，尤其涉及一种高寒地区用稀土微合金化耐候桥梁钢的制造方法。

背景技术

近年来交通运输业的发展带动了我国桥梁建设事业的极大进步，各种公路桥、铁路桥、跨海大桥等大规模建设为桥梁用钢创造了巨大的市场，社会、科技的进步也对桥梁用钢的性能提出了更高的要求，高强度、高韧性、优异的可焊接性、耐腐蚀性以及抗疲劳性能等成为了高性能桥梁用钢所应具备的特性。同时桥梁设计理念的转变以及对桥梁制造周期等方面的要求也日益提高，传统的结构钢板已不能完全满足桥梁设计及施工要求，开发强度、断裂韧性、焊接性、耐蚀性以及加工性能等方面均优于传统钢铁材料的高性能桥梁用钢十分必要。对高性能、高强度钢材的研究及推广不仅促进了钢桥结构形式的多样化、合理化，并使钢桥能够在更广范围内得以应用。

稀土元素作为包头地区的特色资源，随着近些年钢铁行业去产能和转型升级的推动，发挥稀土资源优势，提高稀土钢的市场地位必然成为重要课题，目前研究的稀土钢板(如稀土桥梁钢、稀土高强钢、稀土耐磨钢等)，稀土含量都是在30ppm以下,对于高稀土含量的钢板研究甚少。

发明内容

本发明的目的是提供一种高寒地区用稀土微合金化耐候桥梁钢的制造方法，在钢液凝固过程中以喂入合金稀土丝的方式加入稀土，析出的稀土硫化物尺寸更小，相同稀土加入量时收得率大大提高，钢中析出的稀土硫化物的数量也更多，大量细小弥散的稀土硫化物能对晶界起到强烈的钉轧作用，有助于改善钢板的冲击韧性的同时提升钢板的耐腐蚀性能。避免了在炼钢过程加入稀土，由于稀土元素活泼性很强，在炼钢温度下挥发较快，成品的稀土收得率很低，且钢液中生成的稀土夹杂物尺寸较大，不利于改善钢的内部组织这一弊端。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高寒地区用稀土微合金化耐候桥梁钢的制造方法，包括：

S1.KR脱硫及转炉炼钢：铁水预处理后铁水硫含量S≤0.010％，温度≥1280℃；铁水入转炉前将渣扒干净，转炉终点控制C-T协调出钢，P≤0.010％，S≤0.015％，出钢时间4～7min，出钢1/5时加入合金，加铝铁对钢液进行脱氧，除Al以外的合金按正常要求添加，出钢2/5量加完合金，出钢过程中视终点氧含量加入适量的改质剂和石灰；

S2.炉外精炼：LF炉精炼采用氧化物冶金技术对钢液进行造渣和脱氧操作，快速造白渣，且保证白渣时间15min以上，稳定渣碱度；LF精炼出站前尽量将合金配加至目标要求范围，保证S含量低于0.003％，喂丝吹氩5min后加入B-Fe＝0.018～0.020％；

S3.RH精炼：RH尽量不调整成分，所有成分调整要在LF完成，RH到站钢液温度1590～1620℃，要求抽气≯4分钟最小真空度即可达到266Pa以下且真空处理过程中真空度波动反弹≤100Pa，真空处理过程中调节环流氩气流量，保证钢水充分的循环，软吹5～6分钟，总真空处理时间20min，破空后钢水中[H]≤1.2ppm、[O]≤20ppm、[N]≤40ppm；

S4.连铸及稀土处理：强化大包-中包-结晶器之间保证密闭性和中包液面覆盖剂厚度，强化中包氩气吹扫，避免连铸过程中吸气，全程增N量控制在5ppm以内；液相线1520℃，中包过热度控制23～33℃，连铸拉速采用中板铸坯生产拉速执行稳态浇铸，同时在浇注过程中以喂丝的方式在结晶器喂入铈铁稀土包芯线，稀土添加量由稀土包芯线喂丝速度进行调整，生产连铸坯厚度250mm，连铸全程实行保护浇铸；