本發明涉及吹氧脫碳的方法,特別涉及真空強制吹氧脫碳的方法,屬于冶金技術領域。
背景技術:
西昌鋼釩產品定位于高品質、高附加值品種,汽車面板用鋼為其首要開發目標,但從初期產品質量與國內外先進廠家對比情況來看,明顯的差距就在于產品碳含量的控制,課題工作開展前,西昌鋼釩IF鋼碳含量基本在0.0030%~0.0050%之間(成品碳≤0.0020%的比例不到40%),遠低于同期國內先進廠家成品碳≤0.0020%的控制水平,只能滿足一般品質的超低碳鋼生產需求,無法滿足汽車面板、高品質電工鋼的開發。
申請號為201510802460.0的中國專利申請公開了一種轉爐生產超低碳鋼過程中RH脫碳處理方法,其解決的技術問題是防止轉爐工藝生產超低碳鋼過程中RH插入管粘渣。
申請號為201110177807.9的中國專利申請公開了一種RH精煉過程快速深脫碳的方法,其采用脫碳溶劑進行增氧脫碳,在RH脫碳開始7-10min后,直接從下料管投入由增氧劑80-94%、擴散劑5-15%、粘結劑1-5%組成的脫碳熔劑進入RH真空室,穩定控制鋼液中的碳含量。
申請號為201310482607.3的中國專利申請公開了一種RH復合脫碳方法,包括以下步驟:1)RH脫碳供氧采取固體氧加吹高壓氧氣相結合方式進行脫碳;2)在真空室內壓力達到20~25kPa時,加入0.1~3.0kg/噸鋼含Fe2O3的固體球;3)將真空壓力控制在10~15kpa,加入0.1~3.0kg/噸鋼含Fe2O3的固體球;4)自動抽真空;5)開始降低頂槍吹氧;6)吹氧前期提升氣體流量;7)鋼中碳達到100ppm以下,停止吹氧;8)循環結束即可破空搬出。其解決的技術問題是:實現快速、平穩、安全地脫碳,用于生產RH脫碳前鋼水碳含量分布在1000~2000ppm、成品碳在350ppm以下的低碳特殊鋼。其需要吹氧并且添加脫碳溶劑,也未公開吹氧時間。
申請號為201510802460.0的中國專利申請公開了一種RH強制吹氧脫碳的方法,其在RH精煉處理5~7min后進行吹氧處理,吹氧量滿足:[RH進站氧活度]+吹氧量-[RH進站碳含量]×1.35=(150~300)ppm;并且吹氧過程中,調節真空度9~11kpa。采用該方法可制得碳含量非常低的鋼,但是采用該方法需要控制吹氧過程的真空度,真空度下降過程較慢,一定程度上延長了脫碳處理時間,生產效率相應較低。
技術實現要素:
本發明所要解決的問題是本發明提供了一種真空強制吹氧脫碳的方法。該方法能快速脫碳,提高生產效率。
為解決上述技術問題,本發明的真空強制吹氧脫碳的方法包括步驟如下:a.轉爐冶煉;b.LF;c.RH;d.連鑄;
其中,RH吹氧量按進站[C]*1.33+200~350ppm控制,RH進站真空開始循環即開始下氧槍,真空度≤10kPa開始吹氧,吹氧過程不采用壓力控制。
進一步地,a步驟所述的轉爐冶煉,終點碳0.05%~0.08%,氧活度400ppm~700ppm。
優選地,c步驟RH進站溫度1610℃~1625℃。
優選地,c步驟吹氧后VCD 12~15min。
進一步地,c步驟吹氧時間≤5min。
優選地,RH進站碳含量0.06%~0.08%。
優選地,RH進站氧活度382ppm~492ppm。
本發明的有益效果:本發明提供了一種真空強制吹氧脫碳的方法,該方法從轉爐終點碳氧控制、RH吹氧量、RH吹氧時刻控制等入手,以達到進一步降低真空VCD后碳含量的目的。此外,采用本發明方法,不需要控制RH的真空度,設備工藝簡單,并且還產生了快速脫碳的效果,脫碳效率高,同等條件下,脫碳效果比申請號為201510802460.0的中國專利還好。
具體實施方式
本發明真空強制吹氧脫碳的方法包括如下步驟:
a.轉爐冶煉;b.LF;c.RH;d.連鑄;
其中,RH吹氧量按進站[C]*1.33+200~350ppm控制,RH進站真空開始循環即開始下氧槍,真空度≤10kPa開始吹氧,吹氧過程不采用壓力控制。
進一步地,a步驟所述的轉爐冶煉,終點碳0.05%~0.08%,氧活度400ppm~700ppm。
優選地,c步驟RH進站溫度1610℃~1625℃。
優選地,c步驟吹氧后VCD 12~15min。
進一步地,c步驟吹氧時間≤5min。
優選地,RH進站碳含量0.06%~0.08%。
優選地,RH進站氧活度382ppm~492ppm。
下面結合實施例對本發明的具體實施方式做進一步的描述,并不因此將本發明限制在所述的實施例范圍之中。
實施例1
以含釩鈦鐵水提釩脫硫后的半鋼為原料進行初煉鋼水,其中,該半鋼按重量百分比計包含3.41%的C、0.041%的Mn、0.062%的P、0.003%的S、0.04%的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti,余量為鐵和不可避免的雜質。
具體步驟:
(1)將231噸上述半鋼加入220噸(公稱容量)的頂底復吹轉爐中,利用頂底復吹轉爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當鋼水初煉到C含量為0.058wt%、Mn含量為0.032wt%、P含量為0.0081wt%、S含量為0.0051wt%、溫度為1671℃時,開始稠渣向鋼包中出鋼。
(2)小平臺進行吹氬處理,出小平臺溫度1601℃。
(3)在LF爐中對上述鋼水進行加熱控溫,出站溫度1625℃。
(4)RH進站溫度為1615℃,進站氧活度為492ppm,進站碳含量為0.051%。
(5)真空開始循環即開始下氧槍,真空度降至9.8kPa開始吹氧,吹氧過程不采用壓力控制,吹氧量為190ppm,吹氧時間3.6min。
(6)吹氧后繼續VCD脫碳13min。
VCD后取樣檢驗,碳含量為11ppm,同期一般脫碳工藝VCD后平均碳含量為18ppm。
實施例2
以含釩鈦鐵水提釩脫硫后的半鋼為原料進行初煉鋼水,其中,該半鋼按重量百分比計包含3.52%的C、0.05%的Mn、0.062%的P、0.002%的S、0.04%的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti,余量為鐵和不可避免的雜質。
具體步驟:
(1)將233噸上述半鋼加入220噸(公稱容量)的頂底復吹轉爐中,利用頂底復吹轉爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當鋼水初煉到C含量為0.066wt%、Mn含量為0.033wt%、P含量為0.0085wt%、S含量為0.0046wt%、溫度為1668℃時,開始稠渣向鋼包中出鋼。
(2)小平臺進行吹氬處理,出小平臺溫度1598℃。
(3)在LF爐中對上述鋼水進行加熱控溫,出站溫度1627℃。
(4)RH進站溫度為1619℃,進站氧活度為402ppm,進站碳含量為0.061%。
(5)真空開始循環即開始下氧槍,真空度降至9.9kPa開始吹氧,吹氧過程不采用壓力控制,吹氧量為240ppm,吹氧時間4.1min。
(6)吹氧后繼續VCD脫碳12min。
VCD后取樣檢驗,碳含量為9ppm,同期一般脫碳工藝VCD后平均碳含量為18ppm。
實施例3
以含釩鈦鐵水提釩脫硫后的半鋼為原料進行初煉鋼水,其中,該半鋼按重量百分比計包含3.42%的C、0.04%的Mn、0.065%的P、0.004%的S、0.04%的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti,余量為鐵和不可避免的雜質。
具體步驟:
(1)將236噸上述半鋼加入220噸(公稱容量)的頂底復吹轉爐中,利用頂底復吹轉爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當鋼水初煉到C含量為0.076wt%、Mn含量為0.032wt%、P含量為0.0082wt%、S含量為0.0055wt%、溫度為1666℃時,開始稠渣向鋼包中出鋼。
(2)小平臺進行吹氬處理,出小平臺溫度1589℃。
(3)在LF爐中對上述鋼水進行加熱控溫,出站溫度1617℃。
(4)RH進站溫度為1612℃,進站氧活度為382ppm,進站碳含量為0.032%。
(5)真空開始循環即開始下氧槍,真空度降至9.8kPa開始吹氧,吹氧過程不采用壓力控制,吹氧量為300ppm,吹氧時間3.2min。
(6)吹氧后繼續VCD脫碳15min。
VCD后取樣檢驗,碳含量為8ppm,同期一般脫碳工藝VCD后平均碳含量為18ppm。
對比例
以含釩鈦鐵水提釩脫硫后的半鋼為原料進行初煉鋼水,其中,該半鋼按重量百分比計包含3.42%的C、0.04%的Mn、0.065%的P、0.004%的S、0.04%的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti,余量為鐵和不可避免的雜質。
具體步驟:
(1)將236噸上述半鋼加入220噸(公稱容量)的頂底復吹轉爐中,利用頂底復吹轉爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當鋼水初煉到C含量為0.076wt%、Mn含量為0.032wt%、P含量為0.0082wt%、S含量為0.0055wt%、溫度為1666℃時,開始稠渣向鋼包中出鋼。
(2)小平臺進行吹氬處理,出小平臺溫度1589℃。
(3)在LF爐中對上述鋼水進行加熱控溫,出站溫度1617℃。
(4)RH進站溫度為1612℃,進站氧活度為382ppm,進站碳含量為0.032%。
(5)RH處理6min后,壓力為3mbar,再將真空度緩慢調至10kPa,進行吹氧,吹氧量為200ppm,吹氧時間6min。
(6)吹氧后繼續VCD脫碳15min。
VCD后取樣檢驗,碳含量為14ppm。
由本發明實施例1和2處理RH進站碳含量分別為0.051%、0.061%,最終的鋼水中碳含量可分別到達11ppm、9ppm;而申請號為201510802460.0的中國專利申請的實施例1和2相比較可以看出,RH進站碳含量分別0.035%、0.038%,最終的鋼水中碳含量可分別到達11ppm、13ppm,可見采用本發明的技術方案脫碳效果更好。
此外,由本發明實施例3和對比例的比較可以看出,RH進站碳含量相同,采用本發明的技術方案制備得到的鋼碳含量8ppm,比對比例的14ppm更低,吹氧時間更少。