專利名稱：：鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，特別涉及一種鋼的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：CN1793404A^^開了一種采用"轉(zhuǎn)爐冶煉鋼液—鋼液精煉—連續(xù)鑄鋼—型鋼軋制"的工藝來生產(chǎn)屈服強度(Ret)不低于450MPa、抗拉強度(Rm)不低于550MPa、-40。C低溫沖擊吸收功(Akv)不小于24J的鐵道貨車用高強度耐大氣腐蝕型鋼的方法。該方法采用5個步驟生產(chǎn)高強度耐大氣腐蝕型鋼，即第一步為轉(zhuǎn)爐冶煉鋼液，第二步為鋼包預(yù)脫氧和初步合金化，第三步為LF爐和RH爐的鋼液精煉和最終合金化，第四步為澆鑄，第五步為型鋼軋制，采用該方法完全可生產(chǎn)出合格的高強度耐大氣腐蝕型鋼。但該方法在第三步需要喂鈣線(見說明書第4頁第26-27行和說明書第5頁第5行)，喂入量為每噸鋼0.10.3kg。喂入4丐線可球化硫化物夾雜，降低夾雜物評級級別，條件是鈣線能有效地喂進鋼液。但在實際生產(chǎn)中，由于鋼包渣十分容易冷卻結(jié)殼，特別是在RH真空處理后，使得鈣線不能有效的喂入鋼液，只能喂在鋼渣的上面，失去了喂鈣線的作用。通過適當(dāng)?shù)膿u動鋼包梯:作，可使鋼渣熔化，進而可熔化鋼渣表面的鉤線，但此時4丐線容易和大氣中的氧發(fā)生劇烈反應(yīng)，使鋼包內(nèi)的鋼液發(fā)生強烈的翻動現(xiàn)象，該翻動首先對設(shè)備和操作員工的安全十分有害，其次是促進了鋼液的吸氧現(xiàn)象，反而嚴(yán)重污染鋼液，結(jié)果也不能達到喂鈣線的目的。才艮據(jù)生產(chǎn)統(tǒng)計，約有10~20%的生產(chǎn)爐次會發(fā)生上述現(xiàn)象。CN1793395A提供了一種通過控制鋼的V/N比和鈦含量的方法來細(xì)化耐大氣腐蝕、耐火耐候鋼的晶粒度的方法，該方法使該類鋼的屈服強度達到了450MPa以上，且鋼的耐低溫沖擊性能好。通常在"轉(zhuǎn)爐冶煉—連續(xù)鑄鋼"工藝流程條件下應(yīng)用CN1793395A的方法，可在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中向鋼包添加含Ti、V和N的鐵合金(例如添加FeTi、VN等合金)來控制Ti、V和N的含量，十分容易就可控制Ti在0.005~0.015%、V在0.08~0.15%、N在0.010~0.020%范圍內(nèi)。問題是"轉(zhuǎn)爐冶煉—連續(xù)鑄鋼"工藝流程不能很好的控制鋼液澆鑄溫度，該流程的溫度控制點是轉(zhuǎn)爐的出鋼溫度，轉(zhuǎn)爐冶煉完后還要加入大量的鐵合金和部分蓋罐材料，這些材料的加入會產(chǎn)生很大的溫度降幅(通常為50100°C),且溫度降幅的波動很大，使得爐與爐之間的澆鑄溫度波動也大，不利于鋼液的連續(xù)澆鑄和改善鑄坯的內(nèi)部和表面質(zhì)量，所以大多數(shù)鋼廠一般采用"轉(zhuǎn)爐冶煉—LF爐—連續(xù)鑄鋼"工藝代替"轉(zhuǎn)爐冶煉—連續(xù)鑄鋼"工藝。但是，以"轉(zhuǎn)爐冶煉—LF.爐—連續(xù)鑄鋼"的工藝流程實施CN1793395A的方法，Ti、V和N元素的加入就顯得比較困難了，原因是V和Ti元素與氧的親和力大，N是氣體元素，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中向鋼包加入含上述元素的合金后，因鋼液還要經(jīng)過電加熱(LF爐)工序的加熱，Ti和V元素容易^皮燒損，另外由于LF爐中長時間的加熱攪拌作用也會導(dǎo)致鋼液中的溶解N形成N2分子從鋼液中溢出，這些均是使Ti、V和N元素的收得率低且波動也大的因素，從而增加了CN1793395A的方法的實施難度。如果在LF爐工序加入含上述元素的合金進行合金化，也比較困難，原因是加入的合金必須首先穿過鋼液上面的渣層才能到達鋼液，在穿過渣層的過程中與氧親和力強的合金元素有一定的燒損現(xiàn)象。另夕卜，V和N元素的合金化在采用加VN合金(V含量78%，N含量12%)的方法來實現(xiàn)時，由于VN合金的堆比重為3.4左右，小于鋼液6.8的比重，使得加入的VN合金是存在于鋼液與鋼渣的界面上，這時N元素也很難被鋼液吸收，大多形成N2分子溢出，不能保證N元素的收得率穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種鋼的生產(chǎn)方法，該方法不對鋼液進行喂鈣處理。本發(fā)明的另一目的是提供一種鋼的生產(chǎn)方法，該方法能夠提高V、Ti和N的收得率并能確保V、Ti和N的收得率穩(wěn)定。本發(fā)明的再一目的是提供一種生產(chǎn)具有良好低溫沖擊性能的耐大氣腐蝕型鋼的方法，由該方法生產(chǎn)的型鋼的屈服強度(R^)和沖擊吸收功(-40。CAkv)分別能達到450MPa和24J以上。根據(jù)本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法包括以下步驟(a)冶煉鋼液，使鋼液的P含量$0.035%，S含量^).015%,V含量S0.150/。，然后向鋼液加入Cu元素和Ni元素，使鋼液的Cu含量為0.20~0.60%,Ni含量為0.15~0.55%;(b)當(dāng)鋼液的C含量在0.05%以下時，向鋼包出鋼；(c)在出鋼的過程中，向鋼包中加入石灰和螢石的物理混合物以及預(yù)脫氧劑，使鋼液的S含量^).012。/。；(d)向鋼液加入Cr元素、Si元素、Mn元素，使鋼液的Si含量為0.25~0.60%，Mn含量為0.80~1.60%,Cr含量為0.20~0.80%;(e)向鋼液喂入A1單質(zhì)，進行終脫氧；(f)在吹氬的條件下加熱鋼液^f吏鋼渣熔化，之后向鋼包加入A1單質(zhì)，使鋼液的S含量^).010%,然后向鋼液加入C元素，使鋼液的C含量為0.08~0.16%;(g)向鋼液喂入Al單質(zhì)以及含Ti、V和N的合金，控制鋼液的酸溶鋁的含量為0.0250.040%,Ti含量為0.005-0.015%,V含量為0.08~0.15%，N含量為0.010~0.020%，鋼中上述各元素的含量均為重量百分比含量。可在出鋼量與總出鋼量的比例達到1/3以上并且小于2/3時，開始向鋼包加入石灰和螢石的物理混合物以及預(yù)脫氧劑?？稍诔鲣摰娇偝鲣摿康?/3之前或出鋼到總出鋼量的2/3時加完石灰和螢石的物理混合物、預(yù)脫氧劑、Cr元素、Si元素、Mn元素。石灰和螢石的物理混合物的總加入量可為(7.48.5kg)x總出鋼量的噸數(shù)，在該物理混合物中石灰和螢石的重量比可為8:29:1。預(yù)脫氧劑的加入量以控制鋼液的自由氧含量在0.0050%以下為準(zhǔn)。預(yù)脫氧劑可以是Al重量含量為40%的鋁鐵，鋁鐵的總加入量可為(2.03.0kg)x總出鋼量的噸數(shù)。終脫氧的步驟可包括如果出鋼前測定的鋼液最后C含量在0.03%以下，則按每噸鋼0.60~0.50kg的量將鋁單質(zhì)喂入鋼液；如果出鋼前測定的鋼液最后C含量大于0.03%且不超過0.04%,則按每噸鋼0.50~0.45kg的量將鋁單質(zhì)喂入鋼液；如果出鋼前測定的鋼液最后C含量大于0.04%且不超過0.05%,則按每噸鋼0.45~0.35kg的量將鋁單質(zhì)喂入鋼液。步驟(e)中使用的Al單質(zhì)可以是Al線，可以以不小于8m/s的速度將直徑為810mm的Al線喂入鋼液。步驟(f)還可包括在加入A1單質(zhì)之后，向鋼液補加Si元素、Mn元素。步驟(g)可包括加熱鋼液，當(dāng)鋼液溫度達到16001640。C時停止加熱，向鋼液喂入作為Al單質(zhì)的Al線，并以合金包芯線的形式喂入含Ti、V和N的合金。合金包芯線的直徑可為810mm，合金包芯線的喂入速度可不小于4m/s。根據(jù)本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法還可包括連鑄的步驟，在連鑄過程中控制連鑄機中包溫度為1530。C1555。C。根據(jù)本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法還可包括型鋼軋制的步驟?？稍诩訜釥t中以8~14°C/min的速度加熱鑄坯，當(dāng)加熱到11001300。C后，在該溫度下保溫1.5~2.0小時，然后軋制，終軋溫度控制在700900°C,軋后可采用空冷方式進行冷卻。根據(jù)本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法具有以下有益效果1、取消喂鉤處理工藝，可避免晃動鋼包操作而導(dǎo)致的鋼液強烈翻騰現(xiàn)象(由于鋼包渣結(jié)殼，喂鈣線時不得不采取晃動鋼包的操作措施)，有利于操作員工和生產(chǎn)設(shè)備的安全；2、采用含Ti、V和N的合金包芯線進行Ti、V和N的合金化，收得率得以提高且穩(wěn)定；3、所生產(chǎn)的型鋼的性能全部達到要求，且該型鋼具有耐低溫沖擊性能。通過下面結(jié)合附圖進行的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述和其它目的及特點將會變得更加清楚，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的Z型鋼的截面圖。具體實施例方式才艮據(jù)本發(fā)明的生產(chǎn)方法生產(chǎn)的鋼按重量百分比包括0.08~0.16%的C、0.250.60%的Si、0.80~1.60%的Mn、0.20~0.60%的Cu、0.15~0.55%的Ni、0.200.80%的Cr、不超過0.035Q/o的P、不超過0.010。/o的S、0.080.15%的V、0.0100.020%的N、0.0050.0150/o的Ti和0.0250.040o/o的酸溶鋁(Als),余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。在本說明書中，涉及到的所有組分的含量均為重量百分比含量。C通過增加鋼中珠光體數(shù)量提高鋼的強度，Si、Mn固溶在鋼中同樣能大幅度地提高強度，但隨著鋼中C、Si、Mn組分的增加，鋼的韌性和可焊性隨之下降，優(yōu)選地C含量為0.080.16%、Si含量為0.25~0.60%、Mn含量為0.80~1.60%。Cu、Ni和Cr元素可以提高鋼的耐大氣腐蝕能力，但這些元素7也會降低鋼的韌性和可焊性，因此Cu含量為0.20~0.60%、Ni含量為0.150.55%、Cr含量為0.20~0.80%。P也能提高鋼的耐大氣腐蝕能力，但P又會提高低溫脆性轉(zhuǎn)變溫度，不利于鋼的低溫沖擊性能，所以P含量不大于0.035%。除易切削鋼外，S是有害元素，越低越好，本發(fā)明的鋼的S含量不大于0.010%。V可形成V(C、N)質(zhì)點，部分V(C、N)質(zhì)點成為鐵素體核心，促進晶內(nèi)鐵素體的產(chǎn)生，使鋼的晶粒得到細(xì)化，V的含量優(yōu)選地為0.08~0.15%。N元素是提高釩有效作用的關(guān)鍵，為了使V大多形成V(C、N)，特別是形成大量的VN質(zhì)點，希望N含量在0.010%以上，但考慮到0.020%以上的N含量容易^f吏鑄坯產(chǎn)生皮下氣泡，因此N的含量范圍為0.0100.020%。Ti也是形成碳氮化物的元素之一，鋼中的Ti的碳氮化物Ti(C、N)在加熱過程中溶入奧氏體的溫度高，具有阻止奧氏體晶粒長大的作用，也可細(xì)化鋼的晶粒，提高鋼的低溫沖擊性能，優(yōu)選地Ti含量為0.005~0.015%。Al是很強的脫氧元素，0.025%以上的Als可保證鋼液的自由氧含量在0.0005%以下，但如果Als含量高于0.040%,則在氬氣保護不良的條件下，會使鋼液在澆鑄時形成大量的入1203,使?jié)茶T水口結(jié)瘤，影響鋼液的可澆性。本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法包括鋼液初煉和鋼液精煉兩個步驟，下面進行詳細(xì)i兌明。首先，采用轉(zhuǎn)爐或電爐初煉鋼液，控制不易氧化的元素Cu、M、Cr的含量在最終成品鋼要求的范圍內(nèi)，Si、Mn的含量比最終成品鋼的范圍稍低，以防止后部工序有增加Si、Mn含量的可能性，P和S含量越低越好。具體地講，冶煉鋼液使鋼的P含量$0.035%,S含量^0.015%，V含量^).15%,冶煉完畢前25分鐘加入Cu和Ni,使鋼液中Cu、Ni的含量分別為0.200.60%和0.15~0.55%?？梢砸越饘侔宓男问郊尤隒u和Ni，但本發(fā)明不限于此。當(dāng)鋼液的C含量在0.05%以下時，向鋼包出鋼。當(dāng)出鋼量與總出鋼量的比例達到1/3以上并且小于2/3時，開始向鋼包加入石灰和螢石的物理混合物以及預(yù)脫氧劑。這里，可以在加完石灰和螢石的物理混合物之后，再加入預(yù)脫氧劑；或者先加入石灰和螢石的物理混合物的4060%,再將預(yù)脫氧劑與剩余的石灰和螢石的物理混合物一起加入。石灰和荄石的總加入量為(7.48.5kg)x總出鋼量的噸數(shù)，石灰和螢石的重量比為8:29:1。如果石灰和螢石的總加入量小于7.4kgx總出鋼量的噸數(shù)，則脫疏效果不好，鋼的S含量可能達不到0.012%以下；如果石灰和螢石的總加入量大于8.5kgx總出鋼量的噸數(shù)，則鋼包太滿，鋼渣由于在后續(xù)的電加熱過程中發(fā)泡而容易溢出鋼包。如果石灰和螢石的重量比小于8:2,則鋼渣的粘度偏低，流動性太好，導(dǎo)致鋼液精煉過程中使用的鋼包精煉爐的電極弧光不能埋在鋼渣中，加熱效果變差；此外，螢石的氟離子太多會嚴(yán)重侵蝕鋼包的耐候材料，減少鋼包的使用壽命。如果石灰和螢石的重量比大于9:1，則鋼渣的粘度過高，流動性4艮差，導(dǎo)致鋼包精煉爐的電極弧光也不能埋在鋼渣中，加熱效果變差，延長了鋼渣的熔化時間。在本發(fā)明中，加入了大量的石灰和螢石，采用大渣量的方式控制鋼液S含量不大于0.012%。預(yù)脫氧劑是能和氧結(jié)合生成氧化物的物質(zhì)，通常有鋁質(zhì)預(yù)脫氧劑和鈣質(zhì)預(yù)脫氧劑。鋁質(zhì)預(yù)脫氧劑包括鋁錳鐵FeAlMn、鋁鐵FeAl,鈣質(zhì)預(yù)脫氧劑包括電石CaC2、硅4丐鋇SiCaBa。在鋼液初煉的步驟中，預(yù)脫氧劑的加入量以控制鋼液的自由氧含量在0.0050%以下為準(zhǔn)。當(dāng)鋼液的自由氧含量在0.0050%以下時，可提高后續(xù)加入的合金的回收率。如果使用鋁鐵FeAl(含A140%,其余為Fe)作為預(yù)脫氧劑，則其總加入量為(2.03.0kg)x總出鋼量的噸數(shù)；在這種情況下，可4吏鋼液的自由氧含量在0.0050%以下。然后進行鋼的合金化。具體地講，向鋼液加入Cr合金(例如中碳FeCr合金、低碳FeCr合金、微碳FeCr合金)或金屬Cr、Si合金(例如FeSi合金或FeSiMn合金)、Mn合金(例如FeMn合金或FeSiMn合金)進行合金化，控制鋼液的Si含量為0.25~0.60%、Mn含量為0.80~1.60%、Cr含量為0.200.80%。然而，Cr、Si、Mn元素的加入不限于上述金屬或合金的形式，例如可以向鋼液加入其它形式的Cr、Si和Mn元素，使Si、Mn和Cr含量在上述范圍內(nèi)。在出鋼到總出鋼量的2/3之前或出鋼到總出鋼量的2/3時加完所有石灰、螢石、預(yù)脫氧劑和各種合金。這是因為，后面的至少1/3的鋼液能夠賦予前面已出的鋼液和各種材料充分的動能，可以促使鋼液和各種材料充分混合，這有利于鋼液中各種反應(yīng)的發(fā)生。加入的金屬Cr或Cr合金、Si合金、Mn合金中有小部分參力。脫氧，可使出完鋼后鋼液的自由氧降低到0.0015%以下。出完鋼后，向鋼液內(nèi)喂入鋁單質(zhì)(例如鋁線)進行終脫氧。鋁單質(zhì)喂入量按下表計算。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>這里，喂入鋁單質(zhì)的作用是提高鋼中Als的含量，可進一步降低鋼液的自由氧含量。按照上表喂入鋁單質(zhì)可以使自由氧含量降低到0.0005%以下。自由氧含量降低了，隨著產(chǎn)物A1203的上浮，可以提高鋼液的純凈度。鋼液中多出來的Als還可以在鋼渣界面與渣中的FeO反應(yīng)，還原FeO使渣中FeO含量降低，從而又促進了鋼液的脫硫。在喂入鋁線進行終脫氧的情況下，可以采用喂線機以不小于8m/s的速度將4)810mm的鋁線喂入鋼液。如果喂入鋁線的速度小于8m/s，則鋁線未穿過渣層就已熔化，即難以喂入鋼液?？紤]到在輸送鋁線的輸送輥與鋁線之間的摩擦超過極限的情況下容易打滑造成鋁線計ft不準(zhǔn)確，優(yōu)選地以8-12m/s的速度喂入鋁線。然后，采用LF爐(鋼包精煉爐)在吹氬的條件下進行鋼液精煉，鋼液不必進行真空處理。鋼液精煉期間，要求所有的化學(xué)組分均控制在要求的范圍內(nèi)。具體地講，鋼液到LF爐工序后，立即進行加熱，待渣熔化后向鋼包加入鋁單質(zhì)(例如鋁丸)，然后加入C粉，控制C含量在0.08~0.16%的范圍內(nèi)。選擇性地，可以在加入鋁單質(zhì)之后，且在加入C粉之前或之后，向鋼液補加Si合金和/或Mn合金，或者隨C粉一起加入Si合金和/或Mn合金，以將Si含量控制在0.25~0.60%的范圍中的更小的范圍，和/或?qū)n含量控制在0.80~1.60%的范圍中的更小的范圍。在加入鋁丸的情況下，因為鋁丸的密度小，所以鋁丸實際上是加在了鋼包的鋼渣中，并沒有進入鋼包的鋼液，因此鋁丸的加入量與鋼液的重量關(guān)系不大。鋁丸的加入降低了鋼渣的氧化性，使鋼渣具有一定的還原能力，從而使鋼液的S含量到不大于0.010%的范圍內(nèi)。實際操作中可以這樣確定鋁丸的加入量如果鋼包中的鋼液量為3050噸，則加入20kg30kg的鋁丸；如果鋼液量為50100噸，則加入30kg40kg的鋁丸；如果鋼液量大于100噸，則加入40kg50kg的鋁丸，但鋁丸的加入量不限于此，只要使鋼渣具有一定的還原能力即可。根據(jù)本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法取消喂鉤處理的技術(shù)原理是控制鋼液中S的重量百分比到很低的范圍內(nèi)，要求不超過0.010%，以此來降低硫化物的數(shù)量，達到控制硫化物的評價級別的目的。具體地講，首先在轉(zhuǎn)爐或電爐內(nèi)控制鋼液的S含量不大于0.015%;其次在出鋼時在鋼包中加入大量的石灰和螢石，采用大渣量的方式來再次控制鋼液S含量不大于0.012%;最后是在LF爐加入鋁單質(zhì)降低鋼渣的氧化性，使鋼渣具有一定的還原能力，最終將鋼液的S含量降至不大于0.010%的范圍內(nèi)。當(dāng)鋼液溫度達到1600164(TC時停止加熱，吹氬的同時再次喂入Al單質(zhì)(例如Al線)，并喂入含Ti、V和N元素的合金，喂入量以控制[Als]在0.0250.040%、Ti含量在0.005~0.015%、V含量在0.08~0.15%、N含量在0.0100.020%范圍內(nèi)為準(zhǔn)，喂完鋁單質(zhì)和合金后繼續(xù)吹氬15~30分鐘?？刂芠Als]在0.025~0.040%的目的是使從渣中傳遞到鋼液中的自由氧立即發(fā)生反應(yīng)生成鋁的氧化物(八1203)，再次上浮到渣中，可使鋼液凝固前的自由氧含量始終在0.0005%以下。這里，可以以合金包芯線的形式喂入Ti、V和N元素的合金。合金包芯線包括芯和包裹芯的外皮，其外徑為8~10mm，芯是粒度不超過3mm的Ti、V和N的合金，外皮是0.40.5mm厚的鋼皮或鐵皮?？砂押琓i、V和N的合金破碎到^3mm的粒度，再用0.40.5mm厚的鋼皮或鐵皮包裹破碎后的合金，由此制成4>8~1Omm的合金包芯線。優(yōu)選地，使用喂線機以不小于4m/s的速度將合金包芯線喂入鋼液。如果合金包芯線的喂入速度小于4m/s,則合金包芯線未穿過渣層就已熔化，即難以喂入鋼液?？紤]到在輸送合金包芯線的輸送輥與合金包芯線之間的摩擦超過極限的情況下容易打滑造成合金包芯線計數(shù)不準(zhǔn)確，優(yōu)選地以4-8m/s的速度喂入合金包芯線。因為喂入鋼液的合金包芯線具有較高的速度，動能遠大于塊狀合金加入法的動能，所以可使合金包芯線在穿過渣層時不被熔化，到達鋼液時才被熔化。由于實現(xiàn)了合金包芯線在鋼液中的熔化(沒有在渣中熔化)，有利于鋼液吸收合金中的N元素，從而提高了N的收得率，同時能夠確保N的收得率穩(wěn)定。同理，合金中的Ti和V的收得率也可得到提高，且確保Ti和V的收得率穩(wěn)定。具體地講，如果如上所述p畏入Ti、V和N元素的合金包芯線，則Ti的收得率為80~90%，燒損10~20%;V的收得率為90100%，燒損0~10%;N的收得率為6585%，有1535。/。的N元素生成氮氣逸出到大氣中。如果直接加入Ti、V和N的塊狀合金，則Ti的收得率為50~70%,燒損3050%;V的收得率為40~60%,燒損40~60%;N的收得率為20~30%，有70~80%的N元素生成氮氣逸出到大氣中。根據(jù)本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法還可包括連鑄的步驟。由上述鋼液初煉和鋼液精煉步驟生產(chǎn)的鋼液相線溫度為1510°C~1525°C,在連鑄過程中控制連鑄機中包的過熱度為+20°C+30°C,因此控制連鑄機中包溫度為1530。C1555。C。該溫度是通過前面LF爐的電加熱來實現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明的鋼的生產(chǎn)方法還可包括型鋼軋制的步驟。具體地講，可在加熱爐中以8~14°C/min的速度加熱鑄坯，當(dāng)加熱到11001300。C后，在該溫度下保溫1.52.0小時，然后軋制，終軋溫度控制在700900。C,軋后可采用空冷方式進行冷卻。圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法生產(chǎn)的Z型鋼的截面圖。參照圖1，該Z型鋼分為三部分，即A部分、B部分和C部分，A部分和C部分之間以及B部分和C部分之間均為直角相連，A部分長度為130200mm,B部分長度為100180mm,C部分長度為250400mrn,各部分厚度均為1030mm。實施例1本實施例用于生產(chǎn)形狀為圖1所示的高強度耐大氣腐蝕型鋼。在公稱容量120噸(實際出鋼量在125~135噸之間)的轉(zhuǎn)爐中加入含C量為4.3%、可以出鋼134噸的鐵水，進行初煉。轉(zhuǎn)爐冶煉鋼液完畢前5分鐘加入Cu板和Ni板，使鋼液中Cu、Ni的含量分別為0.25%和0.15%，當(dāng)轉(zhuǎn)爐鋼液中C含量在0.05。/o以下時，立即向鋼包出鋼，此時，鋼液化學(xué)組分的實測值為C0.03%、P0.015%、S0.010%。出鋼1/3時開始向鋼包加入石灰和荄石的物理混合物1.0噸(其中石灰800kg,螢石200kg),然后加入FeAl(含Al40%，其余為Fe)320kg,加入FeSiMn、FeSi和FeCr合金，進行Si、Mn、Cr元素合金化，其中，F(xiàn)eSiMn合金中Si含量為12%，Mn含量為62%，F(xiàn)eSi合金中Si含量為74%，F(xiàn)eCr合金中Cr含量為63%,控制鋼液的Si含量為0.44。/。，Mn含量為1.29。/。，Cr含量為0.26%。出鋼到總出鋼量的2/3之前加完所有的石灰和螢石的物理混合物、FeAl、FeSiMn、FeSi和FeCr合金。出完鋼后，按每噸鋼0.6kg向鋼液內(nèi)喂入cHOmm的鋁線，喂入速度為8m/s。12鋼液到LF爐工序后，立即進行加熱，待渣熔化后向鋼包內(nèi)加入40kg鋁丸，然后加入C粉并補加Si合金、Mn合金，控制C、Si和Mn含量分別在0.15%、0.39%和1.35%。當(dāng)鋼液溫度達到1620。C時停止加熱，以8m/s的速度再次喂入小1Omm的鋁線，并以4m/s的速度喂入含Ti、V和N元素的4>1Omm的合金包芯線，使鋼液的[Als]為0.025%,Ti含量為0.006%，V含量為0.09%,N含量為0.011%，喂完Al線和合金包芯線后繼續(xù)吹氬30分鐘。連鑄澆鋼時，鋼液溫度控制在1535°C。澆鑄成的鑄坯再以加熱速度10°C/min,采用步進式加熱爐加熱鋼坯到1280°C，并在此溫度下保溫1.5小時后開始軋制型鋼，終軋溫度控制為850°C,軋后采用空冷方式進行型鋼冷卻。最后，檢驗型鋼的化學(xué)組分為0.14%的C,0.38%的Si,1.36%的Mn,0.017。/o的P，0.005%的S，0.25。/o的Cr，0.25%的Cu，0.15%的Ni，0.025%的Als,0.005%的Ti,0.09%的V，0.010%的N。檢驗型鋼的力學(xué)性能為480Mpa、Rm610Mpa、_40。C低溫沖擊吸收功Akv55J。實施例2本實施例用于生產(chǎn)形狀為圖1所示的高強度耐大氣腐蝕型鋼。在公稱容量120噸(實際出鋼量在125~135噸之間)的轉(zhuǎn)爐中加入含C量為4.2%、可以出鋼135噸的鐵水，進行初煉。轉(zhuǎn)爐冶煉鋼液完畢前5分鐘加入Cu板和Ni板，使鋼液中Cu、Ni的含量分別為0.20%和0.45%，當(dāng)轉(zhuǎn)爐鋼液的C含量在0.05。/。以下時，立即向鋼包出鋼，此時，鋼液化學(xué)組分的實測值為C0.04%、P0.018%、S0.011%。出鋼1/3時開始向鋼包加入石灰和螢石的物理混合物1.0噸(其中石灰800kg,螢石200kg),然后加入FeAl(含A140。/。，其余為Fe)300kg,加入FeSiMn、FeSi和FeCr合金，進行Si、Mn、Cr元素合金化，其中，F(xiàn)eSiMn合金中Si含量為12%、Mn含量為62%,FeSi合金中Si含量為75%，F(xiàn)eCr合金中Cr含量為64%,控制鋼液的Si含量為0.28。/。，Mn含量為1.58%，0"含量為0.45%。出鋼到總出鋼量的2/3之前加完所有的石灰和螢石的物理混合物、FeAl、FeSiMn、FeSi和FeCr合金。出完鋼后，按每p屯鋼0.45kg向鋼液內(nèi)喂入小10mm的鋁線，喂入速度為10m/s。鋼液到LF爐工序后，立即進行加熱，待渣熔化后向鋼包內(nèi)加入50kg鋁丸，然后加入C粉并補加Si合金、Mn合金，控制C、Si和Mn含量分別在0.13%、0.30%和1.55%。當(dāng)鋼液溫度達到1610。C時停止加熱，以10m/s的速度再次喂入cHOmm的鋁線，并以5m/s的速度喂入含Ti、V和N元素的cHOmm的合金包芯線，使鋼液的[Als]為0.035%,Ti含量為0.010%，V含量為0.12%,N含量為0.015%,喂完Al線和合金包芯線后繼續(xù)吹氬20分鐘。連鑄免鋼時，鋼液溫度控制在1550°C。洗鑄成的鑄坯再以加熱速度為10°C/min，采用步進式加熱爐加熱鋼坯到1250°C,并在此溫度下保溫1.5小時后開始軋制型鋼，終軋溫度控制為830°C,軋后采用空冷方式進行型鋼冷卻。最后，檢驗型鋼的化學(xué)組分為0.13%的C,0.31%的Si,1.55%的Mn,0.021%的P,0.007%的S,0.48%的Cr，0.20%的Cu,0.42%的Ni,0.028%的Als，0.008%的Ti,0.13%的V，0.014%的N。檢驗型鋼的力學(xué)性能為465Mpa、Rm600Mpa、-40。C低溫沖擊吸收功Akv75J。實施例3本實施例用于生產(chǎn)形狀為圖1所示的高強度耐大氣腐蝕型鋼。在公稱容量120噸(實際出鋼量在125-135噸之間)的轉(zhuǎn)爐中加入含C量為4.1%、可以出鋼131噸的鐵水，進行初煉。轉(zhuǎn)爐冶煉鋼液完畢前5分鐘加入Cu板和Ni板，使鋼液中Cu、Ni的含量分別為0.50%和0.25%，當(dāng)轉(zhuǎn)爐鋼液的C含量在0.05。/。以下時，立即向鋼包出鋼，此時，鋼液化學(xué)組分的實測值為C0.05%、P0.020%、S0.015%。出鋼1/3時開始向鋼包加入石灰和螢石的物理混合物1.0噸(其中石灰800kg,螢石200kg),然后加入FeAl(含A140%,其余為Fe)300kg,加入FeSiMn、FeSi和FeCr合金，進行Si、Mn、Cr元素合金化，其中，F(xiàn)eSiMn合金中Si含量為12%、Mn含量為62%，F(xiàn)eSi合金中Si含量為75%,FeCr合金中Cr含量為64%,控制鋼液的Si含量為0.55。/。，Mn含量為0.89。/。，Cr含量為0.65%。出鋼到總出鋼量的2/3之前加完所有的石灰和螢石的物理混合物、FeAl、FeSiMn、FeSi和FeCr合金。出完鋼后，按每噸鋼0.40kg向鋼液內(nèi)喂入(HOmm的鋁線，喂入速度為12m/s。鋼液到LF爐工序后，立即進行加熱，待渣炫化后向鋼包內(nèi)加入50kg鋁丸，然后加入C粉并補加Si合金、Mn合金，控制C、Si和Mn含量分別在0.08%、0.54%和0.94%。當(dāng)鋼液溫度達到1630。C時停止加熱，以12m/s的速度再次喂入4>10mm的鋁線，并以6m/s的速度喂入含Ti、V和N元素的(HOmm的合金包芯線，使鋼液的[Als]為0.035%,Ti含量為0.014%，V含量為0.15%,N含量為0.019%，喂完Al線和合金包芯線后繼續(xù)吹氬15分鐘。連鑄澆鋼時，鋼液溫度控制在1565°C。澆鑄成的鑄坯再以加熱速度10°C/min，采用步進式加熱爐加熱鋼坯到1290°C,并在此溫度下保溫1.5小時后開始軋制型鋼，終軋溫度控制為900°C，軋后采用空冷方式進行冷卻。最后，檢驗型鋼的化學(xué)組分為0.08%的C，0.50%的Si，0.96%的Mn，0.019。/o的P，0.010。/o的S，0.67。/o的Cr，0.49%的Cu,0.23%的Ni,0.030%的Als,0,015%的Ti，0,14%的V，0.019%的N。檢驗型鋼的力學(xué)性能為475Mpa、Rm630Mpa、-40。C低溫沖擊吸收功Akv62J。1權(quán)利要求1、一種鋼的生產(chǎn)方法，所述方法包括以下步驟(a)冶煉鋼液，使鋼液的P含量≤0.035％，S含量≤0.015％，V含量≤0.15％，然后向鋼液加入Cu元素和Ni元素，使鋼液的Cu含量為0.20～0.60％，Ni含量為0.15～0.55％；(b)當(dāng)鋼液的C含量在0.05％以下時，向鋼包出鋼；(c)在出鋼的過程中，向鋼包中加入石灰和螢石的物理混合物以及預(yù)脫氧劑，使鋼液的S含量≤0.012％；(d)向鋼液加入Cr元素、Si元素、Mn元素，使鋼液的Si含量為0.25～0.60％，Mn含量為0.80～1.60％，Cr含量為0.20～0.80％；(e)向鋼液喂入Al單質(zhì)，進行終脫氧；(f)在吹氬的條件下加熱鋼液使鋼渣熔化，之后向鋼包加入Al單質(zhì)，使鋼液的S含量≤0.010％，然后向鋼液加入C元素，使鋼液的C含量為0.08～0.16％；(g)向鋼液喂入Al單質(zhì)以及含Ti、V和N的合金，控制鋼液的酸溶鋁的含量為0.025～0.040％，Ti含量為0.005～0.015％，V含量為0.08～0.15％，N含量為0.010～0.020％，鋼中上述各元素的含量均為重量百分比含量。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(c)包括當(dāng)出鋼量與總出鋼量的比例達到1/3以上并且小于2/3時，開始向鋼包加入石灰和螢石的物理混合物以及預(yù)脫氧劑。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(c)和(d)包括在出鋼到總出鋼量的2/3之前或出鋼到總出鋼量的2/3時加完石灰和螢石的物理混合物、預(yù)脫氧劑、Cr元素、Si元素、Mn元素。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于石灰和螢石的物理混合物的總加入量為(7.48.5kg)x總出鋼量的噸凄t，在所述物理混合物中石灰和螢石的重量比為8:29:1。5、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于預(yù)脫氧劑的加入量以控制鋼液的自由氧含量在0.0050%以下為準(zhǔn)。6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于預(yù)脫氧劑是A1重量含量為40%的鋁鐵，所述鋁鐵的總加入量為(2.03.0kg)x總出鋼量的噸數(shù)。7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(e)包括如果出鋼前測定的鋼液最后C含量在0.03%以下，則按每噸鋼0.600.50kg的量將Al單質(zhì)喂入鋼液；如果出鋼前測定的鋼液最后C含量大于0.03%且不超過0.04%,則按每噸鋼0.500.45kg的量將Al單質(zhì)喂入鋼液；如果出鋼前測定的鋼液最后C含量大于0.04%且不超過0.05%,則4要每噸鋼0.45~0.35kg的量將Al單質(zhì)喂入鋼液。8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(e)中使用的Al單質(zhì)是Al線，以不小于8m/s的速度將直徑為8~10mm的Al線喂入鋼液。9、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(f)還包括在加入Al單質(zhì)之后，向鋼液補力。Si元素、Mn元素。10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(g)包括加熱鋼液，當(dāng)鋼液溫度達到16001640。C時停止加熱，向鋼液喂入作為A1單質(zhì)的A1線，并以合金包芯線的形式喂入含Ti、V和N的合金。11、根據(jù)權(quán)利要求IO所述的鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于合金包芯線的直徑為810mm，合金包芯線的喂入速度不小于4m/s。全文摘要本發(fā)明提供了一種鋼的生產(chǎn)方法，該方法包括冶煉鋼液，使鋼液的P含量≤0.035％，S含量≤0.015％，V含量≤0.15％，然后向鋼液加入Cu元素和Ni元素，使鋼液的Cu含量為0.20～0.60％，Ni含量為0.15～0.55％；當(dāng)鋼液的C含量在0.05％以下時，向鋼包出鋼；在出鋼的過程中，向鋼包中加入石灰和螢石的物理混合物以及預(yù)脫氧劑，使鋼液的S含量≤0.012％；向鋼液加入Cr元素、Si元素、Mn元素，使鋼液的Si含量為0.25～0.60％，Mn含量為0.80～1.60％，Cr含量為0.20～0.80％，向鋼液喂入Al單質(zhì)，進行終脫氧；在吹氬的條件下加熱鋼液使鋼渣熔化，之后向鋼包加入Al單質(zhì)，使鋼液的S含量≤0.010％，然后向鋼液加入C元素，使鋼液的C含量為0.08～0.16％；向鋼液喂入Al單質(zhì)以及含Ti、V和N的合金，控制鋼液的酸溶鋁的含量為0.025～0.040％，Ti含量為0.005～0.015％，V含量為0.08～0.15％，N含量為0.010～0.020％。文檔編號C21C7/00GK101660020SQ20091017670公開日2010年3月3日申請日期2009年9月17日優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日發(fā)明者明劉,徐華東,軍李,李清春,李述生,楊星地,鄧通武,陳小龍申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司;攀鋼集團研究院有限公司