超低硫if鋼的生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及超低硫IF鋼的生產(chǎn)方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] IF鋼，即超低碳鋼，是指[C]含0.005%的鋼，產(chǎn)品廣泛用于汽車制造、易拉罐制造 等行業(yè)。為了獲得良好的涂沖性能，局品質(zhì)的超低碳鋼對鋼中的C、S、N等兀素的巧制要求極 高，生產(chǎn)的難度非常大，目前國內(nèi)僅寶鋼、鞍鋼等少數(shù)廠家能夠生產(chǎn)，難W滿足國內(nèi)市場需 求，每年需要大批量進(jìn)口。故開發(fā)出低硫超低碳的IF鋼對于當(dāng)前形勢下，提高企業(yè)的生存能 力W及增強(qiáng)競爭力具有重要的作用。
[0003] 申請?zhí)枮?01310136410.4的發(fā)明專利公開了一種低碳、超低硫鋼的冶煉方法，通 過出鋼時(shí)加入小粒白灰和蛋石;所得鋼水進(jìn)行LF爐造渣精煉，完成造渣脫硫、升溫W及合金 化。最后得到碳含量0.030 %~0.040 %之間，硫含量含0.0015 %的低碳鋼，該方法所得鋼為 低碳鋼，在轉(zhuǎn)爐出鋼及采用合金脫氧，由于后工序鋼水中氧含量很低，鋼包渣氧化性也很 低，有利于進(jìn)行鋼水深脫硫。因此，實(shí)際上，低碳鋼的脫硫難度并不高。而對于碳含量< 0.002 %的超低碳鋼，其鋼水氧活度較高，且鋼包渣氧化性也較高，對于過程鋼水硫的穩(wěn)定 控制難度很大。因此，該方法并不適用于超低硫IF鋼的生產(chǎn)。
[0004] 申請?zhí)枮?01010567336.8的發(fā)明專利公開了一種脫硫率高和脫硫效果穩(wěn)定的低 碳鋼的脫硫精煉方法，該方法包括將轉(zhuǎn)爐冶煉后的鋼水出鋼至鋼包中，在出鋼過程中依次 向鋼包內(nèi)的鋼水中加入合金和脫硫精煉渣進(jìn)行鋼水合金化和脫硫造渣，其中，出鋼完成后， 向鋼包內(nèi)形成的鋼包渣中加入調(diào)渣劑。該方法可W有效脫除鋼液中的氧，降低鋼包渣的氧 化性，改善鋼包渣的性能與組成，大大提高鋼水的脫硫率。但是，該方法專有針對脫氧鋼，且 碳含量為0.03~0.08%的低碳鋼的精煉過程深脫硫工藝，由于碳含量較高，其脫硫工藝較 超低碳鋼而言較為簡單。
[0005] 申請?zhí)枮?00610047101.X的發(fā)明專利公開了一種用于超低碳鋼精煉的深脫硫劑 及制造方法，該脫硫劑成分包括：CaO: 60~69 % ,Al: 11~20 % ,MgO: 5~10 %，Si〇2: 5~ 10%，412〇3:1~5%，尸62〇3:〇.5~1.2%，化尸2:1~3%，82〇3:1~3%，8日0:1~3%，其余為雜 質(zhì)。該脫硫劑主要用于超低碳鋼深脫硫，脫硫效果較好，從實(shí)施例看能將鋼中S脫到小于 0.001%，但其成分復(fù)雜，且從實(shí)施例看，該技術(shù)應(yīng)用于超低碳鋼上固然將硫脫到了較低的 水平，但加入脫硫劑前后，鋼水碳含量由0.0017%增加到了 0.0024%，增幅較大，不利于超 低碳鋼的生產(chǎn)。
[0006] 由于IF等超低碳鋼在真空處理過程中要利用鋼中的[0]脫碳，故該類鋼種在轉(zhuǎn)爐 出鋼過程中基本上不會(huì)脫氧，由此導(dǎo)致該鋼種鋼水[0]及鋼包渣氧化性較高，鋼包渣沒有脫 硫能力，鋼水精煉過程還會(huì)存在一定的回硫。故，國內(nèi)外的冶金工作者采用在真空脫碳結(jié) 束，向真空室噴入脫硫粉劑的方法來生產(chǎn)超低硫的超低碳鋼。如申請?zhí)枮?01110211400.3 的發(fā)明專利公開了一種高憐低硫無取向電工鋼及其冶煉方法，該方法在通過在RH合金化結(jié) 束后向真空室分批次加入脫硫劑的方法，來實(shí)現(xiàn)低硫低碳鋼鋼的生產(chǎn)。該方法將延長真空 處理時(shí)間5minW上，嚴(yán)重影響生產(chǎn)節(jié)奏;同時(shí)脫硫劑的加入將大大增加煉鋼生產(chǎn)成本，導(dǎo)致 產(chǎn)品成本增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供超低硫IF鋼的生產(chǎn)方法。
[000引本發(fā)明超低硫IF鋼的生產(chǎn)方法，依次包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉和RH精 煉，其中，所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，加入廢鋼，所述廢鋼不使用渣鋼，采用硫含量含0.015%的低硫 清潔廢鋼;冶煉超低硫IF鋼前一爐鋼的硫含量>0.020%時(shí)，不瓣渣，整爐渣全部倒掉；
[0009] 所述LF精煉時(shí)，鋼水到達(dá)處理位，加入活性石灰3~化g/t鋼，底吹氣氣，氣氣流量 為500~1000化/min,加熱升溫?cái)埌?0~20min，使渣中FeO含量為7~12%，LF精煉結(jié)束時(shí)， 加入含侶調(diào)渣劑1~3kg/t鋼，然后軟吹氣至少3min;
[0010] 所述RH精煉時(shí)，在生產(chǎn)IF鋼前，用硫含量<0.010%、碳含量<0.05%的鋼水對真 空室進(jìn)行洗爐;RH精煉開始插入管浸入深度為530~800mm; RH精煉結(jié)束后，加入1~化g/t鋼 含侶調(diào)渣劑，使調(diào)渣后的鋼包渣氧化性<6%。
[0011] 進(jìn)一步的，LF精煉和畑精煉中，所述含侶調(diào)渣劑由W下重量份的組分組成:Ab化： 20~40%，化0:20~40%、41:10~18%、]\%0:5~10%，尸60<3%，口<0.10%，5<0.15%，其 余為雜質(zhì)。
[0012] 其中，所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，入爐半鋼滿足W下條件:溫度>1280°C，碳含量>3.5%， 硫含量^ 0.003 % ;轉(zhuǎn)爐開始時(shí)，加入廢鋼，不使用增碳劑提溫；
[001引轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)調(diào)渣方法為：轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)向爐內(nèi)加入3~化g/t鋼高儀石灰處理2min后出 鋼，確保鋼包凈空400~600mm;吹煉結(jié)束至出鋼底吹強(qiáng)攬拌1~2min，單磚流量IOONm3A;
[0014] 控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)的碳含量為0.04%~0.06%，硫含量< 0.004%，終點(diǎn)氧活度為0.05 ~0.08%，終渣TFe含量為16~20% ;出鋼過程加入活性石灰2~4kg/t鋼，出鋼后控制轉(zhuǎn)爐 下渣量，使鋼包渣厚< 100mm。
[0015]進(jìn)一步的，畑脫碳初始氧和碳滿足W下公式：[0] nC]X4/3+150,公式中[0]為初 始氧含量，[C]為初始碳含量，[0]和[C]的單位為ppm; RH脫碳結(jié)束時(shí)氧活度為0.02~ 0.03%，碳含量< 0.002% ;控制真空度小于3mbar的脫碳時(shí)間為15~18min。
[0016] 進(jìn)一步的，所述鐵水預(yù)處理前的鐵水溫度>1300°C，碳含量含4.5%，硫含量< 0.06%。
[0017] 進(jìn)一步的，所述超低硫IF鋼中，硫含量< 0.004%、碳含量< 0.002%。
[0018] 本發(fā)明的方法有別于傳統(tǒng)的超低硫超低碳鋼的生產(chǎn)方法，是采用鐵水及轉(zhuǎn)爐脫硫 后，精煉過程采用相關(guān)技術(shù)嚴(yán)格控制鋼包渣回硫W及鋼水增硫的技術(shù)措施。該方法減少了 R胡兌硫工序，既降低了生產(chǎn)成本又節(jié)省了時(shí)間。
[0019] 本發(fā)明從流程順行，降低超低碳、低硫鋼生產(chǎn)成本、對環(huán)境及設(shè)備危害小及易于操 作和規(guī)模化生產(chǎn)角度出發(fā)，提出了鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐-LF-RH精煉脫硫相結(jié)合的一種超低硫、 超低碳IF鋼生產(chǎn)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)成品[S] < 0.004%、[C] <0.002%的穩(wěn)定生產(chǎn)，且畑結(jié)束鋼包 渣氧化性得到了較好的控制，有利于防止連鑄過程鋼水二次氧化，提高鋼水潔凈度。在該方 法中充分利用了鐵水預(yù)處理及轉(zhuǎn)爐的脫硫、控硫能力并且從轉(zhuǎn)爐出鋼開始到畑精煉結(jié)束， 逐步對鋼包渣進(jìn)行改質(zhì)處理，防止過程回硫，但不會(huì)大幅度降低鋼水氧活度，在保證控硫的 同時(shí)，為RH深脫碳提供必要的條件。該技術(shù)操作簡單，不會(huì)增加工序時(shí)間，同時(shí)成本低。
[0020] 本發(fā)明方法通過采用鐵水預(yù)處理脫硫、轉(zhuǎn)爐脫硫與LF精煉、RH精煉脫硫相結(jié)合的 工藝，使鐵水預(yù)處理開始至LF結(jié)束脫硫率達(dá)到93% W上，并通過轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳、溫度、氧活度 控制W及LF、畑過程參數(shù)控制等工藝技術(shù)措施，無需單獨(dú)加入脫硫劑，實(shí)現(xiàn)了超低硫、超低 硫IF鋼的生產(chǎn)。通過本發(fā)明方法的綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了成品[C]含0.002%、[S]含0.004%的超 低硫IF鋼生產(chǎn)。本方法簡單、易操作，生產(chǎn)成本低，適宜于大生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 本發(fā)明超低硫IF鋼的生產(chǎn)方法，依次包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉和RH精 煉，其中，所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，加入廢鋼，所述廢鋼不使用渣鋼，采用硫含量含0.015%的低硫 清潔廢鋼;冶煉IF鋼前一爐鋼的硫含量>0.020%時(shí)，不瓣渣，整爐渣全部倒掉。
[0022] 所述LF精煉時(shí)，鋼水到達(dá)處理位，加入活性石灰3~化g/t鋼，鋼包底吹氣氣，氣氣 流量為500~100(ML/min，加熱升溫?cái)埌?0~20min，將渣中化0控制在7~12%，LF精煉結(jié)束 時(shí)，向鋼包渣面加入含侶調(diào)渣劑1~3kg/t鋼，然后軟吹氣至少3min，可W控制為5~7min，W 保證含侶調(diào)渣劑烙化均勻，鋪展在鋼包表面。
[0023] 所述RH精煉時(shí)，為了降低成品中的硫和碳含量，得到低硫的IF鋼，在生產(chǎn)IF鋼前， 用[引<0.010%、[C]<0.05 %的鋼水對真空室進(jìn)行洗爐;RH精煉開始插入管浸入深度為 530~800mm，RH精煉結(jié)束后，向鋼包表面加入200~400kg含侶調(diào)渣劑，與LF加入為同一種含 侶調(diào)渣劑，使調(diào)渣后的鋼包渣氧化性<6%。
[0024] 目前本領(lǐng)域常用的調(diào)渣劑一般有巧巾，一種是金屬侶含量< 10 %的普通調(diào)渣劑;一 種是大于30%的高侶調(diào)渣劑。普通調(diào)渣劑由于侶含量低，調(diào)渣效果差，用量大；而高侶調(diào)渣 劑的調(diào)渣效果高，但是由于侶含量高，在鋼水?dāng)埌璧臅r(shí)候調(diào)渣劑中的侶會(huì)與鋼中的[0]反應(yīng) 導(dǎo)致鋼中的氧被去除，導(dǎo)致真空脫碳氧不足。為克服上述缺陷，本發(fā)明超低硫IF鋼的生產(chǎn)方 法，在LF精煉和RH精煉中，所用的調(diào)渣劑由W下重量份的組分組成:Al2〇3:20~40 %，CaO: 20 ~40%、41:10~18%、]\%0:5~10%，尸60<3%，口<0.10%，5<0.15%，其余為雜質(zhì)。
[0025] 進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)爐冶煉中，入爐半鋼滿足W下條件:溫度>1280°C，[C] > 3.5%， [引< 0.003 % ;轉(zhuǎn)爐開始時(shí)，加入廢鋼，不使用增碳劑提溫。
[00%]轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)調(diào)渣方法為:轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)向爐內(nèi)加入3~化g/t鋼高儀石灰和1.5~2.化g/t 鋼改質(zhì)劑，稠渣處理2min后出鋼，確保鋼包凈空400~600mm;吹煉結(jié)束至出鋼底吹強(qiáng)攬拌1