[發明專利]通過使用真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法

有效

• 申請號: 201210246443.X
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN103305655A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 橫山英樹
• 申請（專利權）人: 杰富意鋼鐵株式會社
• 主分類號: C21C7/068
• 分類號: C21C7/068;C21C7/10
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 顧晉偉;彭鯤鵬

技術領域

本發明涉及一種用于通過使用真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法。具體地，本發明涉及一種用于通過使用真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法，其中，通過在真空脫氣處理的脫碳過程期間加熱鋼水，成功地縮短了真空脫氣處理時間。

背景技術

近幾年，具有降低的鋼中碳濃度[C]的超低碳鋼的生產快速增長，以滿足對于鋼板在深沖壓等中的更好成形性的需求。借助于熔煉技術生產如上所述的這種超低碳鋼是通過從轉爐收集尚未脫氧的鋼水并借助真空脫氣來對鋼水進行真空處理以實現鋼水的脫碳反應而實現。就這點而言，對于質量控制，當真空脫氣完成時，必須確保鋼水的足夠高的純度和足夠高的溫度。

如上所述，脫氣處理完成時，需要鋼水具有足夠高的溫度。然而，對于令人滿意的運轉維護，還存在對轉爐的耐火材料進行良好保護的需求。因此，通過一些方法在脫氣處理期間加熱鋼水是有利的，使得從轉爐收集鋼水時，鋼水的溫度保持得足夠低以安全地避免對轉爐的耐火材料的任何損害。就這點而言，通過延長脫氣處理時間來加熱鋼水不是有利的選擇，因為這種處理時間的延長導致了生產率的降低。

用于在真空脫氣過程期間加熱鋼水的常規方法的例子包括：一種用于通過浸入鋼水中的氧氣導入管將氧氣導入到真空脫氣室中的鋼水中并將發熱劑添加到鋼水以加熱鋼水的方法(例如JP-A53-081416和JP-A?53-081417)；以及一種用于在脫碳過程期間將氧供給量抑制到0.3Nm³/t以下并通過在鋼水的脫氧處理期間燃燒鋁來提高鋼水溫度而補償在脫碳過程完成時所得的相對低的鋼水溫度的方法(JP-A?03-193815)。

然而，在通過浸入鋼水中的氧氣導入管將氧氣導入到鋼水中的情況下，鋼水中的游離氧勢增加，由此爐渣中的氧勢增加，因此，在脫氣處理之后的鑄造過程期間，爐渣促進了鋼水的再氧化，以致不利地降低了鋼水的純度。此外，在將氧氣導入到鋼水中的同時向鋼水添加發熱劑可能會暫時耗盡脫碳所需的游離氧，并且可能造成脫碳不良、延長用于脫碳的處理時間等。

此外，在鋼水的脫碳反應之后的鋼水的脫氧處理期間將氧導入到鋼水或脫氣室中以燃燒鋁的情況下，需要維持一定的鋼脫氧處理時間以去除由添加發熱劑而產生的例如Al₂O₃的夾雜物，從而保持足夠高的純度，由此出現的問題是，總的處理時間被用于加熱鋼水的Al燃燒所需的時間延長，并因此降低了生產率。

可替代地，用于在真空脫氣過程期間加熱鋼水的常規方法的例子包括通過借助于頂部吹氧的CO氣體的二次燃燒來加熱鋼水，其中CO氣體是由于脫碳反應而產生的。然而，在這種情況下，存在的問題是，在脫碳過程的后期，當鋼水中的[C]濃度降低并且產生的CO減少時，鋼水無法被充分及有效地加熱。

發明內容

本發明要解決的問題

本發明旨在有利地解決前述問題并且本發明的目的是通過在脫碳過程期間添加發熱劑并將氧氣導入到真空脫氣室中來充分加熱真空脫氣室中的鋼水，在不造成脫碳不良以及鋼水純度降低的情況下，成功且有利地縮短真空脫氣處理時間。

解決問題的方法

具體地，本發明的主要特征如下。(1)一種用于通過使用真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法，包括通過使用從真空脫氣室的頂部插入到真空脫氣室中的頂吹氧槍將鋼水脫碳所需量的氧添加到真空脫氣室中來進行鋼水的脫碳過程，其特征在于，脫碳過程還包括：添加燃燒用于加熱鋼水而待添加的發熱劑所需量的氧；在所述進一步添加氧期間或者在所述進一步添加氧之后，添加發熱劑以加熱鋼水；以及繼續對鋼水進行脫碳。

(2)根據上面的(1)所述的通過使用真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法，還包括進行鋼水的脫碳過程，直至溶解在鋼水中的氧含量降低至50ppm以下。

(3)根據上面的(1)或(2)所述的通過使用了真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法，還包括當鋼水中的碳濃度[C]降低至300ppm以下時，添加發熱劑。

(4)根據上面的(1)至(3)中任一個所述的通過使用真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法，其中，發熱劑包括金屬Al和/或金屬Si，并且在鋼水的脫碳期間，發熱劑以每噸鋼水按金屬Al和/或金屬Si換算值計為至少0.1Kg添加到鋼水中。

(5)根據上面的(4)所述的通過使用真空脫氣系統以熔煉技術來制造超低碳鋼的方法，其中，發熱劑包括金屬Al和/或金屬Si，使得金屬Al和/或金屬Si的合計含量為按質量計至少30％。

本發明的效果