[發(fā)明專利]一種超低碳加磷強化鋼的冶煉方法

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• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113528747A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 徐少華;李志成;王與帥;韓浩田;王俊剛;張衛(wèi)東;王進財;徐濤
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/06;C21C7/068;C21C7/072;C21C7/10;C22C33/04
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 穆云

本發(fā)明公開了一種超低碳加磷強化鋼的冶煉方法，通過采用LF爐控溫控氧降低熔渣氧化性與RH爐環(huán)流氣控制、鋼水合金加入順序控制，實現(xiàn)快速冶煉并精確控制加磷高強鋼鋼水成分，同時控制加磷高強鋼夾雜物在較低水平。

技術領域

本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領域，尤其涉及一種超低碳加磷強化鋼的冶煉方法。

背景技術

超低碳加磷強化鋼在汽車組件中的作用至關重要，兼具沖壓性與高強度，廣泛應用于汽車結構件、加強件與防撞件的加工。目前，汽車用鋼呈現(xiàn)高強化、輕量化的趨勢，對超低碳加磷強化鋼的要求越來越高。

超低碳加磷強化鋼與普通IF鋼相比具有合金加入量大、要求脫碳終點碳含量低、操作過程中溫度控制不穩(wěn)定、鋼水頂部熔渣氧化性強等特點。

在RH處理過程中，較高的鋼水含氧量可以加速真空室內碳氧的相互傳質，從而加速碳氧反應速率，在連續(xù)生產中具備較高脫碳效率。同時帶來的副作用也非常明顯，根據(jù)分配定律，鋼水含氧量與鋼包內渣層氧化性呈正比。在RH真空精煉處理過程后，如果鋼包內熔渣的氧化性仍很高，氧的傳質會從熔渣進入鋼水，鋼水會因此發(fā)生二次氧化污染鋼液。

較低的鋼水含氧量條件下熔渣的氧化性會降低，鋼水的二次氧化減少，但又限制了鋼中碳氧反應速率，不少鋼廠RH采用強制脫碳方法，即在脫碳期通過氧槍向鋼液中吹氧，達到增加鋼中氧含量，加速真空室內碳氧的相互傳質，從而進行強制脫碳。但RH系統(tǒng)受氧槍運動使密封氣囊打開真空度升高等影響使真空時間被迫延長，造成RH工序效率低等生產問題。

因超低碳加磷強化鋼合金加入量大且合金微量增碳對鑄坯性能影響很大，部分合金易與未脫氧鋼液發(fā)生反應不能起到合金化效果，大規(guī)模連續(xù)生產時對操作要求高、一次性合金化準確控制成分難度大。

綜上所述，目前需要一種，快速冶煉超低碳加磷強化鋼的方法，即保證RH爐有較高的脫碳效率與成分命中率，又保證RH工序環(huán)節(jié)鋼中夾雜控制在較低水平。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種超低碳加磷強化鋼的冶煉方法，克服現(xiàn)有冶煉工藝無法快速冶煉含碳量小于0.002％超低碳加磷強化鋼的不足，同時該工藝在去除脫氧產物與防止鋼水二次氧化方面亦有良好效果。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用如下技術方案：

本發(fā)明一種超低碳加磷強化鋼的冶煉方法，包括如下步驟：

S1、LF爐控溫控氧降低熔渣氧化性

根據(jù)分配定律原理，鋼水在轉爐出鋼后，鋼中含氧量高低與鋼液頂部熔渣氧化性強弱成正比，通過轉爐出鋼后在LF爐加入部分鋁脫氧劑控制鋼水含氧量滿足RH工序脫碳要求，達到降低鋼水頂部熔渣氧化性的目的；同時LF爐作為緩沖環(huán)節(jié)銜接轉爐與RH爐生產環(huán)節(jié)，通過石墨電極通電加熱精確控制RH爐初始溫度，使RH爐溫度穩(wěn)定可控，避免RH爐吹氧提溫影響鋼水質量；

S2、RH爐真空脫碳期環(huán)流氣控制

RH爐真空脫碳環(huán)節(jié)根據(jù)不同時期通過調節(jié)環(huán)流氣流量使RH爐快速達到深真空氛圍，加速鋼中碳氧傳質速度，脫氧后減少鋼渣反應凈化鋼液的目的；根據(jù)真空處理進程，細分為以下三個控制時期：

(1).快速壓降期：根據(jù)真空脫碳原理，鋼水在真空環(huán)境中鋼中碳氧平衡被打破，鋼中所含碳與氧的反應速率與真空室中真空度成反比；通過RH爐真空處理前期控制環(huán)流氣流量維持在120Nm3/h，減緩碳氧反應產生減少一氧化碳氣體速率以達到快速降低真空度，真空室內短時間內形成深真空氛圍；

(2).深脫碳期：在RH爐真空室深真空環(huán)境中，鋼液脫碳速率取決于鋼中碳與氧的傳質速度；在RH爐真空脫碳期，通過調高環(huán)流氣流量至180Nm³/h，加快鋼液循環(huán)速度，使鋼中碳與氧的傳質速率變快，在配合深真空環(huán)境碳氧反應所產生的氣體不斷被泵系統(tǒng)抽走，最終實現(xiàn)了RH爐快速冶煉超低碳類鋼水的目的；