[發明專利]一種含磷超低碳鋼的冶煉方法

有效

• 申請號: 202010823030.8
• 申請日: 2020-08-17
• 公開（公告）號: CN111961951B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 朱萬軍;肖邦志;楊成威;孔勇江;孫偉;盧震亞;歐陽德剛;沈繼勝;劉婳
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C21C5/36;C21C7/10;C21C7/06;C21C7/00;C21C7/068;C22C38/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

一種含磷超低碳鋼的冶煉方法：轉爐采用高磷冶煉模式冶煉；出鋼；RH真空處理；連鑄及后工序。本發明能使大包水口結瘤發生率由5%降至0.5%，鋼水連澆爐次可達6爐以上，鋼水質量得以提高，夾雜改判由1.5%以上降至0.8%左右。

技術領域

本發明涉及一種超低碳鋼的冶煉方法，確切地屬于一種生產含磷超低碳鋼的冶煉方法，特別適宜碳含量在0.005%以下，P在0.03%以上，Ti不低于0.02%的超低碳鋼的冶煉方法。

背景技術

磷在鋼中一般認為是有害元素，會使鋼發生“冷脆”，降低材料塑性。但磷在鋼中處于固溶狀態時可以有效提高鋼的抗拉和屈服強度，且磷在IF鋼中不會過多降低IF鋼塑性。另外，相比其它強化元素，磷合金價格便宜。因此，IF鋼中添加磷元素是一種可同時解決材料高強和高塑性變形能力的最經濟的方法。由于含磷IF鋼添加合金種類多，合金量大，導致RH處理周期長、過程溫降大，為保證溫度，RH處理過程會吹氧升溫，這導致脫氧夾雜數量增加；另外，由于磷鐵氧含量高、雜質元素多，不合適的合金化工藝會一方面導致鋼中夾雜增加，另一方面會生成不易上浮去除的夾雜。因此，實際生產中，含磷IF鋼一般澆鑄2~3爐就會發生水口堵塞，包括大包水口結瘤和浸入式水口結瘤，對產品性能和生產順行造成較大影響。含磷IF鋼可澆性一直是生產中的難點。

含磷IF鋼易堵水口一方面是因為鋼中的鈦使得鋼液與Al₂O₃ 夾雜物的潤濕性增加，這樣就會阻礙夾雜物聚集，從而夾雜物以小顆粒狀態存在于鋼液中，夾雜越細小越容易堵塞水口；另一方面，鋼中加磷導致鋼液表面張力降低，增加了Al₂O₃的潤濕性，且隨著磷含量增加，Al₂O₃的潤濕性顯著增加，潤濕性增加使得細小Al₂O₃夾雜難以上浮去除，同時，磷可以提高鈦的活度，降低鋼液粘度，增加Al₂O₃的潤濕性。

目前含磷鋼超低碳鋼磷合金化一般有兩種方式，一是采用高磷出鋼工藝，并在轉爐出鋼添加磷鐵進行磷合金化；二是采用高磷出鋼，在RH精煉過程對鋼水進行磷合金化。轉爐出鋼添加磷合金，由于出鋼鋼水氧含量高、且渣中氧化鐵含量高，磷合金化過程磷會發生氧化反應，導致磷收得率低(50%~60%)，RH精煉過程補加磷鐵的方法不合理也會導致鋼水潔凈度惡化，影響鋼水可澆性。 RH精煉過程進行磷合金化有兩種方式，一種是在鋁脫氧合金化后加磷鐵，另一種是在脫碳過程加磷鐵合金化。由于磷鐵合金中氧含量和其它雜質元素多，鋁脫氧后加磷鐵對鋼水造成污染，特別是磷鐵中氧與鋁生成細小的Al₂O₃夾雜難以上浮去除，會加劇水口堵塞。脫碳過程加磷鐵雖然可減少對鋼水的污染，但由于脫碳過程鋼水中氧含量較高，特別是RH處理過程吹氧升溫頻次較高，鋼水中[O]一般450ppm左右，在高氧條件下，磷會與鋼中氧反應生成3FeO?P₂O₅夾雜，一方面造成磷收得率不穩，另一方面，鋁脫氧合金化后鋁會與3FeO?P₂O₅夾雜發生還原反應并生成細小Al₂O₃夾雜，也會影響鋼水潔凈度，導致水口結瘤。另外，由于磷會增加Al₂O₃夾雜的潤濕，鋁脫氧前鋼中磷含量較高時，鋁脫氧后鋼中Al2O3夾雜潤濕性增加，夾雜上浮去除困難，也會影響鋼水潔凈度，導致水口結瘤，如經檢索的：

中國專利公開號為“CN200410047045.0”的文獻，公開了“一種含磷鋼的冶煉方法”，其通過前期快速升溫，并向爐內加入大量磷鐵礦或磷礦達到鋼水增磷的目的，從而提高鋼水終點磷含量，該方法加入大量磷礦后溫降大，同時冶煉過程采用低槍位極易造成冶煉過程噴濺，影響轉爐正常生產。