[发明专利]转炉流程高洁净低氧含量特殊钢生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及新材料冶炼，具体地说是涉及一种转炉流程高洁净低氧含量特殊钢生产方法。 

背景技术

我国是发展中国家，废钢资源缺乏，因此，钢产量的迅速增加主要依赖于高炉-转炉长流程炼钢的发展。传统特殊钢生产一般采用电炉冶炼工艺，随着铁水预处理技术的应用日益成熟，铁水脱硅、脱磷、脱硫技术开发成功并应用于工业化生产，以及炉外精炼技术发展，为转炉生产高纯净优钢、特殊钢提供了有力技术保证。 

20世纪80年代未，随着铁水预处理技术的应用日益成熟，为转炉生产特殊钢提供优质的低磷、低硫铁水创造了条件；炉外二次精炼的发展、完善和普及，又为转炉流程在生产特殊钢时的脱氧、钢的纯净度和温度做了保证。转炉与铁水预处理及二次精炼设备相结合，特别是基于转炉冶炼采用金属杂质含量低的铁水作原材料，冶炼过程没有电炉冶炼过程中电弧区钢液吸氮问题，转炉流程不仅可以生产出过去靠电炉生产的轴承钢、不锈钢等，而且可以生产出一些电炉难以生产的品种，如含C、N总含量低于50ppm，含Cu、Ni、Cr、Mo、Pb总含量低于0.14%的深冲钢。日本神户制钢采用高炉-铁水预处理-转炉-二次精炼-连铸生产的轴承钢，钢中[O]小于6.3ppm；由于转炉生产的钢金属夹杂物及[N]含量低，转炉与RH炉配合生产的轴承钢中[O]为20ppm时，可达到电炉与RH炉配合生产的轴承钢中[O]为10ppm时疲劳寿命的水平。 

转炉生产特殊钢的关键技术包括转炉终点控制、炉外精炼、中间包冶金、特殊钢连铸、控轧控冷和大型夹杂物控制等基本工艺技术。 

转炉与电炉生产特殊钢的主要区别之一是原料不同。转炉工艺的原料要求至少有60％的铁水。废钢的添加数量取决于铁中硅、碳和磷的含量以及废钢的预热温度。随着我国经济的发展，钢材消费结构正在发生变化，特殊钢的市场需求将会逐渐扩大，为转炉生产特殊钢提供了市场机遇。 

日本于1957年引进氧气转炉技术，1961年使用转炉生产特殊钢28万t，占当时特殊钢产量的10％；1967年生产156万t，占23％；1971年生产528万t，占51％；1985年产量达1200万t，近年来一直保持在1000万t以上的水平，占特殊钢产量的70％左右。目前，国外用转炉生产特殊钢占特殊钢总量的60％左右，转炉生产特殊钢（不锈钢除外）的国家主要是日本、德国及韩国。 

我国特殊钢生产基本仍以电炉生产为主，转炉生产特殊钢起步较晚，与国外一些转炉生产特殊钢企业相比，工艺和装备仍存在很大差距。采用转炉生产特殊钢在我国已有一些先例，如攀钢1988年用转炉试生产出60Si2Mn，莱钢1997年用转炉生产45钢管坯获得成功。目前转炉生产特殊钢技术水平最强的企业主要是宝钢和武钢。国内用转炉生产轴承钢的企业主要有首钢、武钢、本特、太钢、莱钢等钢厂；生产弹簧钢的企业主要是宝钢、鞍钢、邯钢、石钢、重钢等；生产齿轮钢的企业有宝钢、首钢和攀钢等企业。目前，由于我国钢铁工业产量规模的增大，生产工艺装备的提升，原普钢厂的普转优、优转特，致使转炉生产特殊钢技术开发进入空前快速发展阶段，转炉生产特殊钢技术也不断促进了我国钢铁工业生产流程的优化。 

特殊钢应用范围较广，在发达工业国家70%以上用于汽车和机械制造业。其中直接或间接用于汽车消费的特殊钢钢材量可达总量的50%（直接用量占其总量的25-27%）以上，其它为机械工业用。我国特钢产品的主要流向则是机械制造业（包括农机）30%；汽车行业20%；石油、化工行业10-15%，铁路20%，其他行业15-20%。在工业化国家优特钢材的消费中，汽车工业占50% 左右，机械工业占24%左右，所以汽车工业是特殊钢的主要市场。发展转炉特殊钢生产，必须瞄准国内汽车工业市场。 

适于转炉生产的特殊钢品种

目前国外转炉厂已能生产的特殊钢品种，如图所示，主要包括轴承、齿轮、弹簧、非调质和高强钢丝等品种。主要配置包括铁水脱硫、转炉、LF炉、真空处理炉和连铸。

随着制造业的发展，特殊钢必须满足工件高速、重载、精密与长寿命的技术要求。因此，必须严格控制钢中夹杂物尺寸、形态，减少钢中缺陷，提高钢材纯净度和表面质量。 

发明内容

本发明的目的是提供一种将铁水脱硫技术、转炉吹炼技术、造渣技术、挡渣出钢技术、终点碳控制技术、温度控制技术、炉外精炼技术、精炼脱氧、夹杂物控制技术、全程无氧化保护浇铸技术、中间包冶金技术、电磁搅拌技术、连铸专用覆盖剂，保护渣技术、连铸自动控制技术集成运用于转炉流程高洁净低氧含量特殊钢的生产方法。