[发明专利]一种低成本冶炼高级别低碳钢的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢领域中的一种低成本冶炼高级别低碳钢的生产工艺，特别是冶炼碳含量为0.03％-0.08％之间的高级别钢种。

背景技术

目前，为了保证钢坯的纯净度，冶炼低碳钢一般采用“转炉-钢包炉精炼-RH精炼-连铸”的工艺路线。而对于低碳钢来说，碳含量是影响炼成率的关键因素，氢含量则是保证探伤合格率的关键因素，在采用上述的工艺路线时，由于RH精炼在最后一道工序，发挥了良好的脱气功能，所以能保证成品氢含量在控制范围内，即保证了轧材的探伤合格率。但是，此工艺路线的脱碳任务全部在转炉内完成，钢包炉精炼作用为脱硫、升温和防止增碳，由于RH工序为了保证钢水的纯净度而不具备脱碳功能，因此对碳含量的要求非常严格，一般碳含量成品目标为0.06％(含量为质量百分比，以下相同)的钢种在转炉内的碳含量必须小于0.03％，而对于更低碳含量的钢种转炉的终点碳含量将更低，这就造成转炉终点过氧化性非常强，相当一部分钢水，最高接近20％被氧化，一般渣中的FeO％含量高达30％以上，严重增加了钢铁料损耗，钢水收得率，出钢量/入炉钢铁料最低仅为80％，而且稍有波动将造成碳含量超标，导致冶炼失败，造成改判甚至回炉。同时加入的合金必须为碳含量非常低的低碳合金甚至微碳合金，而低碳或微碳合金价格比较高碳含量合金的价格要高出2000-8000元/吨，大幅提高了低碳钢的冶炼成本，因此降低冶炼成本必须用高碳合金替代碳含量低的合金。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低成本冶炼高级别低碳钢的生产工艺，为采用“转炉-RH精炼-钢包炉精炼-连铸”的工艺路线冶炼低碳钢。

本发明涉及一种低成本冶炼高级别低碳钢的生产工艺，采用“转炉-RH精炼-钢包炉精炼-连铸”的工艺路线冶炼低碳钢，其特征在于：

(1)转炉承担部分脱碳功能，终点碳含量为0.04％-0.08％(含量均为质量百分比，以下相同)，渣中的FeO％含量为10％～20％；

(2)出钢所用钢包要求保证烘烤效果，钢包内壁温度800℃-1200℃，防止出钢和炉后合金化温降过大；

(3)转炉炉后采用高碳含量合金进行合金化，出钢时加入高碳锰铁和高碳铬铁等高碳合金；

(4)RH精炼主要功能为脱碳，根据钢水中的碳含量决定自然脱碳还是强制脱碳，当碳含量为0.001％～0.040％时采取自然脱碳，当碳含量为0.041％～0.15％时采取强制脱碳，目的是将不同的到站钢水碳含量调整至目标含量，RH脱碳的目标含量为钢水成品目标碳含量减去0.04％，范围为：0.01％～目标碳含量减0.04％；

(5)对于合金含量不足的钢水可以在RH进行微调，尤其可以使用高碳含量的合金，如高碳锰铁和高碳铬铁等高碳合金；

(6)RH脱碳完毕使用脱氧剂如铝等脱除钢水中剩余的氧至氧活度小于10ppm。

钢包炉精炼的主要功能为调整碳含量、脱硫、调温、去除夹杂物及成分微调，加入的合金需烘烤保证合金含水量小于0.2％。

这样转炉终点由于碳含量较高，所以氧化的钢水较少，渣中的FeO％含量为10％～20％，钢水过氧化程度较低，钢水收得率最低可达到90％。

本发明具有下列优点和效果：(1)转炉出钢碳含量高，钢水过氧化程度低，减少了对转炉炉衬的侵蚀；(2)钢水被氧化少，钢水收得率高；(3)采用高碳含量合金进行合金化，降低了合金成本；(4)RH脱碳同时也脱除了钢水中的氧，碳脱氧的产物为气体，不会污染钢水，还减少了脱氧剂用量；(5)稳定了碳含量控制，明显提高炼成率。

具体实施方式

实施例1

某钢厂进行高强钢Q550冶炼，目标碳含量为0.07％，初期采用的工艺路线为“铁水预处理-转炉冶炼-钢包炉精炼-RH精炼-连铸”，生产45炉，炼成率为97.2％，钢水收得率平均为85.4％；后改为“铁水预处理-转炉冶炼-RH精炼-钢包炉精炼-连铸”工艺路线，生产146炉，炼成率为100％，钢水收得率平均为92.1％；

实施例2

某钢厂进行管线钢X60冶炼，目标碳含量为0.06％，初期采用的工艺路线为“铁水预处理-转炉冶炼-钢包炉精炼-RH精炼-连铸”，生产64炉，炼成率为95％，钢水收得率平均为84.2％；后改为“铁水预处理-转炉冶炼-RH精炼-钢包炉精炼-连铸”工艺路线，生产268炉，炼成率为99％，钢水收得率平均为90.7％。

实施例3