[發明專利]一種低成本冶煉高級別低碳鋼的生產工藝

有效

• 申請號: 200910244375.1
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101760581A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 劉金剛;朱志遠;許曉東;李戰軍;郝寧;王彥鋒;王全禮;姜中行;麻慶申;王立峰;蔣海濤;石樹東;史志強;王東柱;石磊;劉成;閆新慧
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/068;C21C7/064;C21C7/06
• 代理公司: 首鋼總公司專利中心 11117
• 代理人: 史桂芬

技術領域

本發明涉及煉鋼領域中的一種低成本冶煉高級別低碳鋼的生產工藝，特別是冶煉碳含量為0.03％-0.08％之間的高級別鋼種。

背景技術

目前，為了保證鋼坯的純凈度，冶煉低碳鋼一般采用“轉爐-鋼包爐精煉-RH精煉-連鑄”的工藝路線。而對于低碳鋼來說，碳含量是影響煉成率的關鍵因素，氫含量則是保證探傷合格率的關鍵因素，在采用上述的工藝路線時，由于RH精煉在最后一道工序，發揮了良好的脫氣功能，所以能保證成品氫含量在控制范圍內，即保證了軋材的探傷合格率。但是，此工藝路線的脫碳任務全部在轉爐內完成，鋼包爐精煉作用為脫硫、升溫和防止增碳，由于RH工序為了保證鋼水的純凈度而不具備脫碳功能，因此對碳含量的要求非常嚴格，一般碳含量成品目標為0.06％(含量為質量百分比，以下相同)的鋼種在轉爐內的碳含量必須小于0.03％，而對于更低碳含量的鋼種轉爐的終點碳含量將更低，這就造成轉爐終點過氧化性非常強，相當一部分鋼水，最高接近20％被氧化，一般渣中的FeO％含量高達30％以上，嚴重增加了鋼鐵料損耗，鋼水收得率，出鋼量/入爐鋼鐵料最低僅為80％，而且稍有波動將造成碳含量超標，導致冶煉失敗，造成改判甚至回爐。同時加入的合金必須為碳含量非常低的低碳合金甚至微碳合金，而低碳或微碳合金價格比較高碳含量合金的價格要高出2000-8000元/噸，大幅提高了低碳鋼的冶煉成本，因此降低冶煉成本必須用高碳合金替代碳含量低的合金。

發明內容

本發明的目的在于提供一種低成本冶煉高級別低碳鋼的生產工藝，為采用“轉爐-RH精煉-鋼包爐精煉-連鑄”的工藝路線冶煉低碳鋼。

本發明涉及一種低成本冶煉高級別低碳鋼的生產工藝，采用“轉爐-RH精煉-鋼包爐精煉-連鑄”的工藝路線冶煉低碳鋼，其特征在于：

(1)轉爐承擔部分脫碳功能，終點碳含量為0.04％-0.08％(含量均為質量百分比，以下相同)，渣中的FeO％含量為10％～20％；

(2)出鋼所用鋼包要求保證烘烤效果，鋼包內壁溫度800℃-1200℃，防止出鋼和爐后合金化溫降過大；

(3)轉爐爐后采用高碳含量合金進行合金化，出鋼時加入高碳錳鐵和高碳鉻鐵等高碳合金；

(4)RH精煉主要功能為脫碳，根據鋼水中的碳含量決定自然脫碳還是強制脫碳，當碳含量為0.001％～0.040％時采取自然脫碳，當碳含量為0.041％～0.15％時采取強制脫碳，目的是將不同的到站鋼水碳含量調整至目標含量，RH脫碳的目標含量為鋼水成品目標碳含量減去0.04％，范圍為：0.01％～目標碳含量減0.04％；

(5)對于合金含量不足的鋼水可以在RH進行微調，尤其可以使用高碳含量的合金，如高碳錳鐵和高碳鉻鐵等高碳合金；

(6)RH脫碳完畢使用脫氧劑如鋁等脫除鋼水中剩余的氧至氧活度小于10ppm。

鋼包爐精煉的主要功能為調整碳含量、脫硫、調溫、去除夾雜物及成分微調，加入的合金需烘烤保證合金含水量小于0.2％。

這樣轉爐終點由于碳含量較高，所以氧化的鋼水較少，渣中的FeO％含量為10％～20％，鋼水過氧化程度較低，鋼水收得率最低可達到90％。

本發明具有下列優點和效果：(1)轉爐出鋼碳含量高，鋼水過氧化程度低，減少了對轉爐爐襯的侵蝕；(2)鋼水被氧化少，鋼水收得率高；(3)采用高碳含量合金進行合金化，降低了合金成本；(4)RH脫碳同時也脫除了鋼水中的氧，碳脫氧的產物為氣體，不會污染鋼水，還減少了脫氧劑用量；(5)穩定了碳含量控制，明顯提高煉成率。

具體實施方式

實施例1

某鋼廠進行高強鋼Q550冶煉，目標碳含量為0.07％，初期采用的工藝路線為“鐵水預處理-轉爐冶煉-鋼包爐精煉-RH精煉-連鑄”，生產45爐，煉成率為97.2％，鋼水收得率平均為85.4％；后改為“鐵水預處理-轉爐冶煉-RH精煉-鋼包爐精煉-連鑄”工藝路線，生產146爐，煉成率為100％，鋼水收得率平均為92.1％；

實施例2

某鋼廠進行管線鋼X60冶煉，目標碳含量為0.06％，初期采用的工藝路線為“鐵水預處理-轉爐冶煉-鋼包爐精煉-RH精煉-連鑄”，生產64爐，煉成率為95％，鋼水收得率平均為84.2％；后改為“鐵水預處理-轉爐冶煉-RH精煉-鋼包爐精煉-連鑄”工藝路線，生產268爐，煉成率為99％，鋼水收得率平均為90.7％。

實施例3