[发明专利]一种超低碳钢的生产方法

说明书

本发明涉及一种超低碳钢的生产方法，其工艺路线包括铁水脱硫预处理、转炉冶炼、LF炉精炼、RH炉精炼，所述的LF炉精炼包括以下步骤：1)钢水到达预处理位，吹氩至顶渣熔化后关氩气定氧；2)钢水进处理位后，加入渣料，吹氩搅拌至渣料熔化后加入碳素脱氧剂；3)降电极升温，并搅拌，吹氩；4)如埋弧不好或渣层过薄，加入渣料；5)LF结束升温后，搅拌，定氧；如钢液面上有大量电石渣泡沫，则继续升温，并搅拌至电石渣去除；LF搬出时加入熔渣改质剂。优点是：采用铁水脱硫预处理‑转炉‑LF‑RH‑铸机的工艺路线，转炉可以降低出钢温度至1660℃左右，降低转炉脱磷的压力，有利于转炉提高炉衬寿命。

技术领域

本发明涉及一种超低碳钢的生产方法。

背景技术

超低碳钢因钢中的碳含量极低(C含量小于0.01％)，钢中剩余的碳、氮同加入的微合金化元素形成化合物而被固定。在钢的铁素体中，没有间隙原子(C、N)存在，也称为无间隙原子钢。超低碳钢由于碳、氮含量低，因此，具有以下优异性能：良好的深冲性能；能够适应快速加热和快速冷却的退火生产工艺，可以在连续退火线上大量生产；较低的屈服强度和较高的伸长率；没有时效现象的存在。最主要的代表钢种就是汽车板。

当前，生产超低碳钢的工艺路线主要有两种：

铁水脱硫预处理---转炉---VOD---铸机；

铁水脱硫预处理---转炉---RH---铸机。

第一种工艺成本高昂，不适合大批量生产。第二种工艺能够经济地大批量生产，是目前生产超低碳钢采用最多的工艺。但第二种工艺仍存在如下问题：

1、对转炉要求较高，吹炼终点时C、P、温度要满足目标要求。即需要高温低碳低磷出钢(高磷超低碳钢除外)。但转炉终点钢水高温和脱磷是相矛盾的，钢水在高温的状态下易于回磷。常常因终点磷成分超标而进行点吹。转炉点吹会产生高氧化性的顶渣，给钢水质量带来不利影响，导致铸坯质量降级。点吹时间越长、次数越多对铸坯质量造成的损害越大。另外，转炉高温出钢(1700℃左右)对转炉炉衬侵蚀严重，造成转炉炉衬寿命短，成本高。

2、即使转炉吹炼终点时C、P、温度均满足目标要求，实际生产中也常常出现因钢水罐温降较大造成RH进站钢水温度偏低的现象，需要RH对钢水进行OB升温。而RH的OB升温会产生更多的氧化物夹杂，也会造成铸坯质量降级。

3、RH搬出时虽然加入熔渣改质剂用于顶渣的脱氧，但由于没有吹氩搅拌，脱氧反应的动力学条件很差，顶渣很难脱氧完全。这导致氧化性的顶渣向镇静后的钢水传氧。造成钢水中氧化物夹杂增加。从而引起铸机浇铸时的水口结瘤、结晶器液位波动、浸入水口流股偏流等现象，这些均会造成铸坯质量降级。

为了减轻氧化性的顶渣向镇静后的钢水传氧，可以在RH处理后期，即合金化后从真空室加入低硅的预熔精炼渣，该精炼渣进入钢水后迅速熔化并上浮。在氧化性的顶渣和镇静的钢水之间形成物理隔离。减轻顶渣向钢水的传氧，减少Al₂O₃等氧化物夹杂的生成。进而提高以汽车板为代表的超低碳钢的质量。

在RH处理后期加入低硅的预熔精炼渣，需要提高RH钢水的进站温度。常规工艺达到这个要求有两种方法：1、提高转炉的出钢温度。2、转炉出钢后，在LF对钢水升温。对于方法一，常规工艺生产超低碳钢，转炉的出钢温度已经达到1700℃左右，如果继续提高温度，钢水中的FeO会大幅增加，对钢水的质量不利。铸坯评级时会降级。不可行。对于方法二，LF对沸腾钢的常规升温效率极低。升温速度在1℃/分钟左右。有可能升温10分钟，钢水的温度不升反降。原因就是钢水罐的吸热超过了LF升温提供的热量。方法二亦不可行。