专利名称：一种强韧钢热轧板卷生产方法
技术领域：
本发明涉及一种生产方法，尤其涉及一种应用于各类工程机械、矿 山机械等领域，如大型电伊、自卸车和钻才几、煤炭采掘机械等用的强韧 钢热轧纟反巻生产方法。
技术背景钢铁产品是人类社会最主要的可循环再生利用的结构与功能材料，同时钢4失企业又是能源消库毛大户和环境负荷大户。如何既满足日益扩大 的市场需求，又要降低资源(或能源)及环境负荷亦是钢铁企业科^技工 作者面临的重大课题和研究热点。通过提高钢材的综合性能，特别是大 幅度提高钢材强度、使用寿命和减少钢材消耗量是解决上述问题的有效 途征，因而高强度钢生产技术成为当今钢铁界关注的热点。高强度钢其' 强度级别(如屈服强度as) —般大于450MPa,该类钢可用于汽车起重 机吊臂或转台汽车起重机吊臂、转台、工程机械及加长(或加重)集装 箱主脊梁、大型工程设备构件和大型汽车结构件等。该钢既要求具有较 高的强度，又要求有较好的塑性和韧性、低的韧脆性转变温度及良好的 焊接性能，是工程机械中用钢性能要求极严的特殊质量级钢种之一。 在本发明之前，高强韧钢热轧板巻的生产方法主要有 (1)采用高炉一转炉一钢包炉(LF炉) 一常规板坯连铸(厚度为 180 —250mm)—加热炉一初轧机一精轧机组一层流冷却一巻取生产方 法。这种生产方法工艺成熟，能生产多种强度级别的板巻；但存在如下
缺点① 采用较高合金含量的成分设计，随着强度的提高，合金种类增多， 总合金含量升高，合金成本较高；② 轧后的热轧^^反巻需经过调质热处理后才能进入销售市场，工序长、能耗高，提高了生产成本；③ 主要依靠合金的固熔强化，晶粒与組织较粗大，成品钢材的韧性 相对较低(尤其是高强度级别的钢材)，限制了钢材强度级别的提高和 使用范围。
(2)采用高炉一转炉一钢包炉(LF炉)一薄板坏连铸(厚度为50 —150mtn) —均热炉一精轧才几组一层流冷却一巻取生产方法，此生产方 法是随着CSP工艺技术的规才莫化应用而产生的 一种新的生产高强钢的方 法，它与方法(1)比较具有如下优点① 工艺流程相对较短，钢坯在90(TC以上直接进入均热炉保温加热 (无相变)，省去了初轧机组，设备投资相对较低，运行成本也较低；'② CSP连铸坯厚度较薄(50—150mm)，冷却速率大，铸坯组织较细， 析出的二相粒子弥散且颗粒较细。采用该方法生产高强钢时成分设计含 量相对较低，合金成本较低；③ 通过轧制过程温度和轧制变形量的控制可以实现板巻的在线热 处理，热轧;fel巻可不经过调质处理直4妻进入销售市场，可缩短流程，节 约生产成本；④ 尽管依然依靠合金元素的固熔强化来提高钢材的强度，因CSP本 身的特性，有弥散细小的第二相粒子析出，板巻的韧性有所改善，但是 韧性改善有限。
方法(1 )和方法(2 )的共同特点是① 均来用金属或金属的铁合金作为所要添加合金的合金原料；② 均采用C一Mn—Mo—Cr一V—Nb成分设计体系，利用合金元素的 固熔强化作为提高板巻强度的主要手段。 一方面，合金种类多，并使用 了较高含量的贵重合金元素，另一方面碳氮化物形成元素含量较高，但 这些元素在冶金过程中与碳氮结合形成碳氮化物二相粒子的比例较小， 这些合金元素对钢材的强韧性贡献相对较低，造成这些合金利用率较 低。发明内容本发明的目的在于提供一种低合金含量、少用贵合金元素如钼、铌、 钒，采用贵合金元素的氧化物直接合金化工艺，充分发挥氮元素对钢材 强韧性的有益作用，强化第二相粒子析出，以生产高强度和高韧性的强 韧钢热轧板巻的生产方法，以实现低合金和能源消耗，减轻环境污染。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是本发明所述的一种强' 韧钢热轧板巻的生产方法是利用高炉一转炉一CAS-钢包炉(LF炉)一薄 板坯连铸(坯厚为50—150mm) —均热炉一精轧机组一层流冷却一巻取 工艺。.将未经炉外处理的高炉铁水倒入90t或10Gt氧气顶底复合吹炼转 炉中，向转炉炉内加入0—20%的废钢，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，加入 造渣剂(如石灰或白云石)和熔剂(如萤石或氧化铁皮或铁矿石)造渣 脱磷，倒渣。同时取样分析、测温，当钢水中的碳、磷、疏成分和温度 命中后出钢。在转炉吹炼前，将铬氧化物和钼氧化物随废钢兑入转炉炉 内。转炉顶吹氧，在转炉开吹1 ~ 3min内向炉内加入锰氧化物或锰矿石，
在吹炼结束前5min向炉内再加入锰氧化物或4孟矿石，同时又向炉内加 入还原剂。在整个顶吹氧气过程中进行全程底吹氩气或底吹氮气操作。 当转炉内钢水的[C]、 [P] [S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧气， 并保持底吹氩气或氮气，对钢水进行搅拌。当终点钢水成分 [C]=0. 020-0. 050% 、 [P] CO. 020%、 [S]《0. 040%、
< 0. 060%、 [Mn〗-0. 20~ 0. 50%、 [Cr] =0. 20—0. 50%,钢水温度为1620 ~ 1720°C时， 倒渣出钢。在转炉出钢过程中向钢包钢水中加入复合脱氧剂对钢水进行初脱 氧，加入还原性脱硫精炼渣进行调渣，出钢过程全程进行钢包底吹氩气 或底吹氮气，利用微小的氩气泡或氮气泡降低钢水中的CO分压，使钢 包钢水中的碳与氧反应脱氧。在钢包底吹氩气或底吹氮气的条件下将钢 包送到CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢包钢水中加入金属铝对钢水进行 深脱氧和铝微合金化。在CAS浸泽罩内向钢水中加入增氮剂及钒铁和铌 铁，并保持底吹氩气或底吹氮气。将微合金化后的钢水送LF精炼炉工' 位对钢水进行精炼向LF精炼炉内加入还原性脱疏精炼渣进^f亍调渣， 同时加入还原剂。在钢水精炼时，先用大氩气流强度搅拌钢水，送电升 温及脱硫时继续吹氩气，控钢顶渣四元碱度及渣中MnO与FeO含量。当 钢水中各元素成分和温度达要求时，停止送电精炼，并向钢水中喂钙线 和硼线，喂线后向钢水吹氩气或氮气，从LF精炼炉工位出钢，送CSP 连铸。CSP连铸采用低碳合金钢保护渣保护，控制钢水过热度与连铸拉速， 确保铸坯入均热炉温度大于950°C。铸坯在均热炉内的加热温度为1050 —1150°C,加热时间为10~40min,铸坯开轧温度为1050—1050°C，终
轧温度为830—920。C，巻取温度为550 —650°C。采用如上技术方案提供的一种强韧钢热轧板巻生产主法与目前采 用的高强钢热轧板巻生产方法相比，技术效果在于① 申请人:利用了现有的高炉一转炉一CAS-钢包炉(LF炉)一薄板坯 连铸(坯厚50—150mm) —均热炉一精轧机组一层流冷却一巻取工艺等 设备，不需进行设备4殳资；② 将高强韧钢热轧板巻的成分设计在C一Mn—Mo—Cr—V—Nb的基 础上，大幅度降低贵合金元素Mo、 Nb、 V的含量，新添相应廉价的N、 B、 Ti等元素进行钢水微合金化处理，充分利用第二相粒子析出以提高热轧 板巻的强度和改善热轧板巻的韧性，降低了生产成本；③ 采用贵合金元素的氧化物来代替它们的金属铁合金(或金属)来 进行直接还原合金化处理工艺，降低了贵金属元素的使用量；④ 采用较低的(均热炉)加热温度(如1050—1150。C )和开轧温度 (如1050—1150。C ),同时采用中等的终轧温度(如830—920°C )和较'低的巻取温度(如550—65(TC ),节约了能源，并经过控制好各机架间 的冷却和各机架的压下率达到控制第二相粒子的析出，改善了高强韦刃钢热轧板巻的韧性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式
作进一步的详细描述。 将未经炉外处理的高炉铁水倒入90t或100t氧气顶底复合吹炼转炉炉内，并向炉内1A 0—20%的废钢，在转炉pi^东前将0. 5 ~ 15kg /14各氧化物 (如Cr03)和1 ~ 25kg / t钢钼氧化物(如MoO )随废钢兌入转炉炉内,根据常规冶炼方法，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，加入造渣剂和熔剂，造
渣脱磷。在转炉开吹1 ~ 3min内向炉内加入1~ 15kg/t钢锰氧化物(如 Mn0)或锰矿石，在吹炼结束前5min内再向转炉内加入0~12kg/t钢锰 氧化物或锰矿石，同时向转炉炉内加入O. 5~6. Okg/t钢还原剂。所述造 渣剂选自石灰、白云石中的一种，熔剂选自萤石、氧化铁皮、铁矿石中 的一种，锰矿石选自锰含量大于20%的矿石，还原剂选自碳粉、碳化硅 粉、铝、铝铁合金、硅、硅铁合金粉。在整个顶吹氧的吹炼过程中进行 全程底吹氩气或底吹氮气操作，底吹氩气或底吹氮气的供应强度为在 开始底吹的5min内按0. 015 ~ 0. 02mVt钢'min控制，中期按0. 015 ~ 0. 03m3/t钢-min控制，底吹结束前3min才姿0. 04 ~ 0. 08m7t钢.min控制。 当转炉炉内钢水的[C]、 [P]、 [S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹 氧，并保持底吹氩气或底吹氮气2-3min，对钢水进行搅拌，控制转炉终 点钢水成分满足如下要求[C]=0. 020 ~ 0. 050°/" [P]《0.020%、 [S〗< 0.040%、
< 0.060%、 [Mn]=0. 20~ 0. 30%、 [Cr] =0. 20 ~ 0. 50%,钢水温 度在1620 ~ 1720。C时，倒渣出钢。在转炉出钢过程中向钢包钢水中加入0. 10~ 3. 50kg/t钢复合脱氧 剂，对钢水进行脱氧，所述复合脱氧剂可选自硅铝钡合金、硅钙钡合金、 珪4丐、硅铝、珪锰、铝铁中的一种，同时向钢包钢水中力口入l. 0 5.5kg/t,还 原性脱硫精炼渣进行调渣，所述还原性脱碌u精炼渣选自预熔渣、合成调 渣剂中的一种(为市场可买产品)，在向钢包钢水中加入复合脱氧剂和 还原性脱硫精炼渣的同时，出钢过程全程进行钢包底吹氩气或底吹氮 气，底吹氩气或底吹氮气强度为0. 01-0. 09m3/t钢.min，利用微小的氩气 泡或氮气泡降低钢水中一氧化碳(CO)的分压，以使钢水中的碳与氧反 应进行钢水脱氧。在钢包底吹氩气或底吹氮气的条件下将钢包送CAS工
位，在CAS浸泽罩内向钢包钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝凝: 合金化，金属铝的加入量可根据钢水中原有.的酸溶铝[Als]含量及钢水 所要求的酸溶铝含量来确定，使钢水中的酸溶铝含量[Als]控制0. 03~ 0. 05%,即[Als] =0.03—0.05%。同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入0.2 ~ 1.5kg/t钢增氮剂，将钢水中氮含量调到0. 010%,即[N]-O. 010%，向钢水 中加入钒铁(Fe-V )和铌铁(Fe-Nb )，使钢水中的[V] =0. 01 ~ 0. 06%、 [Nb〗=0. 01-0.04%,并保持吹氩气或吹氮气3~6min。所述增氮剂选自 硅氮合金、钛氮合金、锰氮合金、铌氮合金、钒氮合金、硼氮合金中的 一种。将微合金化后的钢包送LF精炼炉工位对钢水进行精炼。向LF精炼 炉内加入l-15kg/t钢还原性脱硫精炼渣(如预熔渣或合成调渣剂)，目 的在于造还原渣并对钢水脱硫去除钢水中的夹杂物，并向LF精练炉内 加入0—5kg/t钢还原剂，还原转炉出钢过程中加入的氧化物，即进行调 渣。在钢水精炼时，先用供气强度为5 ~ 8NL/t钢'min的氩气(即大氩气 流量)搅拌l-2min,以便r^i;扭电fH显时4^氩气强度为1 ~4NL/t钢.min,脱 硫时供氩气强度为3 ~ 6NL/t钢'min。将钢包顶渣四元磁度控制在1. 5 ~ 2.5之间，即R-( CaO+MgO )/ (Si02+Al203) =1. 5 ~ 2. 5,并使渣中(MnO+FeO ) < 1. 0% 。当顶渣发自时，根据钢水中各元素目标值进行成分微调。当钢 水中各种元素成分和温度达到目标值时，停止供电精炼。钢水精炼结束 后向钢水中喂钙线，在喂钙线之前或之后向钢水中喂硼线，喂硼线速度 可控制在5 —40m/min。喂线处理后对LF精炼炉内的钢水进行吹氩气或 吹氮气处理3~10min,取样分析，确认钢水成分达到目标值要求 [C]=0. 02-0. 07% 、 [Si]=0. 10-0. 35% 、 [Mn] =0. 50—1. 40% 、[Nb] =0. 01—0. 04% 、 [Ti] =0. Ol—O. 04% 、 [V] =0. 01—0. 06% 、 [Mo]=0. 10-0. 25%、 [Cr]=0. 20-0. 60%、 [P]《0.025%、 [S]《0.010%、 [B]=0. 0015-0. 006%、 [Als]=0. 03-0. 05%、 [N]=0. 010-0. 018%,从LF精 炼炉工位出钢，运输至CSP连铸待浇铸。CSP连铸采用低石友合金钢保护渣，所述低碳合金钢保护渣为市场可 买产品，已有技术。钢水过热度控制在ls 45x:之间，连4寿拉速控制在 2. 5-5. 0m/min,连铸坯入均热炉的温度(即入炉温度)大于950°C ,连 铸坯在均热炉内的加热温度为1050—1150。C，加热时间为10—40rain, 开轧温度为1050—1050。C,终轧温度为830—920°C,巻耳又温度为550 —650°C。实施例1将未经炉外处理的铁水倒入100t氧气顶底复合吹炼精炉内，并向 炉内^AlO。/。的废钢，在转炉pJ^东前，将9. Okg/t^各氧化物和25kg/t J目氧 化物随废钢兌入转炉内，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，并加入造渣剂(如 石灰)和熔剂(如萤石)造渣脱磷，倒渣。在转炉开吹lmin向炉内加 入8kg/t钢锰氧化物，在吹炼结束前5min向炉内加入12kg/t钢锰矿石， 同时向炉内加入3. 5kg/t钢还原剂(如碳粉)。在整个吹炼过程中进行全 程底吹氩气(Ar)操作，在开始底吹氩气的5min内供氩气强度为 0. 015mVt钢.min,中期为0. 03m3/t钢.min,底吹氩气结束之前3min供氩 气强度为0. 06mVt钢.min。当炉内钢水的[C]、 [P] 、 [S]等成分和温度达 到要求时，停止顶吹氧，并保持底吹氩2min,对钢水进行搅拌，控制转 炉终点钢水[C]-O. 020 ~ 0. 050%、 [P]< 0.020%、 [S] < 0. 040°/"
《 0.060%、 [Mn]=0.20~0. 30%、 [Cr]=0. 20 ~ 0. 50%,钢水温度为1620。C倒渣出钢。
在转炉出钢过程中向转炉钢水中加入1. 5kg/t钢复合脱氧剂(如硅铝钡合金)，对钢水进行初锐氧，向钢水中加入5. 5kg/t钢还原性脱硫精炼渣(如预熔渣)进行调渣。出钢过程全程进行钢包底吹氩气，供氩气强度为0. 09m7t钢'min。将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢水中 加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，加入的金属铝使钢水中的 酸溶铝[Als]-O. 03%,同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入1. Okg/t钢增氮 剂(如硅氮合金)，将钢水中的氮含量调到目标值的下限，即[N]=0. 010%， 向钢水中加入钒铁(Fe-V)和铌铁(Nb-Fe)，使钢水中的[V] =0. 04%、 [Nb]=G. 01%，并^f果持吹氩气3min。将孩i合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼向LF精炼 妒内加入1. Okg/t钢还原性脱硫精炼渣如(合成调渣剂)进行调渣，并 加入5. 0kg/"还原剂(如碳化硅粉)。在钢水精炼时先用供氩气强度为 6. 0NL/t钢.min搅拌钢水1. 5min，以便化渣，送电升温时吹氩气强度在 2. 5NL/t钢'min,脱碌u时吹氩气强度保持在6. 0NL/t钢.min。将钢包顶渣 四元碱度R控制2. 0,使渣中(Fe0+Mn0) <1. 0%。当顶渣发自时，根据 钢水中各元素目标值进行成分^f敫调，在钢水中各种元素成分和温度达到 目标值时，停止送电精炼，并向钢水中喂钙线，在喂钙线之前向钢水中 喂硼线，喂硼线速度为20m/min。喂线处理后，对钢水进行吹氩气处理 6min，取样分析，确认钢水各元素成分达到目标值要求，从LF精炼炉 工位出钢，送CSP连铸。CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度为45。C，连铸拉速为 3.5m/min,连铸坯入均热炉温度大于950°C，连铸坯在均热炉内的加热 温度为1100°C,加热时间为25min，开轧温度为U5(TC，终轧温度为
920°C，巻取温度为600°C。用以上方法冶炼屈服强度(crs)为600MPa的强韧钢，钢材成品成 分为C=0. 055%、 Mn=l. 35%、 Si=0, 25%、 Nb=0. 030%、 Ti=0. 03%、 V=0. 035%、 Mo=0. 16%、 Cr=0. 45%、 B=0.0035%, N=0. 012%，主要力学性能指标:屈服 强度ds-645MPa、抗拉强度cr^785MPa、延伸55=19%， -20。C冲击功为 56AKV . J,综合成本降低510. 87元/吨。实施例2将未经炉外处理的铁水倒入ioot氧气顶底复合吹炼精炉内，并向 炉内狀20%的废钢，在转炉p"东前，将0.5kg/t^各氧^f勿和20kg/t^目氧化物 随废钢兌入转炉内，进行顶吹氧脱碳脱硅操作，并加入造渣剂(如石灰) 和熔剂(如氧化l^皮)造渣脱磷，倒渣。在转炉开吹2min向炉内加入 15kg/t钢锰矿石，在吹炼结束前5min不向炉内加入锰氧化物，向炉内加 入6. Okg/t ^还原剂(如铝)。在整个吹炼过程中进行全程底吹氩气(Ar ) 才斜乍，在开始底p线气的5min内供氩气强度为0.020m3/t钢.min,中期为-0. 015m3/1钢-nain, 底吹氩气结束之前3min供氩气强度为0. 04m3/t 钢'min。 当炉内钢水的[C]、 [P]、 [S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧， 并保持底吹氩2. 5min，对钢水进行搅拌,控制转炉终点钢水[C]-0. 020 ~ 0.050%、 [P〗< 0.020°/" [S]《0. 040°/"
《0.060°/" [Mn] =0. 20 ~ 0. 30%、 [Cr]=0. 20~0. 50%，钢水温度为1680。C倒渣出钢。在转炉.出钢过程中向转炉钢水中加入3. 5kg/t钢复合脱氧剂(如硅 4丐钡合金)，对钢水进行初锐氧，向钢水中加入l. 0kg/t钢还原性脱硫精 炼渣(如预熔渣)进行调渣。出钢过程全程进行钢包底吹氩气，供氩气 强度为0. 06m7t钢min。将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢水中
加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，加入的金属铝使钢水中的酸溶铝[Als]-O. 04%，同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入0. 2kg/t铜增氮 剂(如锰氮合金)，将钢水中的氮含量调到目标值的下限，即[N]=0, 010%， 向钢水中加入钒铁(Fe-V )和铌铁(Nb-Fe ),使钢水中的[V] =0. 06%、 [Nb]=0. 03%，并保持吹氩气4min。将微合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼向LF精炼 炉内加入8. 0kg/t钢还原性脱石克精炼渣如(合成调渣剂)进行调渣，并 加入2. 5kg/t钢还原剂(如硅铁合金粉)。在钢水精炼时先用供氩气强度 为8, ONL/t钢'min搅拌钢水lmin，以便化渣，送电升温时吹氩气强度在4. ONL/t钢.min,脱硫时吹氩气强度保持在4. 5NL/t钢.min。将钢包顶渣 四元石威度R控制2. 5,.使渣中(FeO+MnO) <1.0°/。。当顶渣发自时，根据 钢水中各元素目标值进行成分微调，在钢水中各种元素成分和温度达到 目标值时，停止送电精炼，并向钢水中喂4丐线，在喂4丐线之前向钢水中 喂硼线，喂硼线速度为5. Qm/min，喂线处理后，对钢水进行吹氩气处理. 10min，取样分析，确认钢水各元素成分达到目标值要求，从LF精炼炉.工位出钢，送CSP连铸。CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度为3(TC,连铸拉速为5. Om/min,连铸坯入均热炉温度大于950°C,连铸坯在均热炉内的加热 温度为1150°C,加热时间为1Gmin，开轧温度为1050°C,终轧温度为 870°C，巻取温度为650°C。用以上方法冶炼屈服强度(as)为600MPa的强韧钢，钢材成品成 分为C=0. 060%、 Mn=l. 40%、 Si=0. 30%、 Nb=0. 040%、 Ti-0. 02%、 V=0, 05°/" Mo=0. 2%、 Cr=0.35%、 B=0.0045%， N=0. 015%，主要力学性能指标:屈服强
度cT尸620MPa、抗拉强度cT产785MPa、延伸5产18%, -20。C沖击功为 60AKV J,综合成本降低520元/吨。 实施例3将未经炉外处理的铁水倒入90t氧气顶底复合吹炼精炉内，不兌入 废钢，在转炉吹炼前，将15kg/t钢铬氧化物和1. Okg/t钢钼氧化物随废 钢兌入转炉内，进行顶吹氧脱碳脱珪才乘作，并加入造渣剂(如石灰)和 炫剂(如萤石)iii查l^寿，倒渣。在转炉开吹3min向炉内加入1. Okg/t ^孟 氧化物，在吹炼结束前5min向炉内加入8. Okg/t钢锰矿石，同时向炉内 加入O. 5kg/t钢还原剂(如铝铁合金)。在整个吹炼过程中进行全程底吹 氮气(N)才剩乍，在开始底吹氮气的5min内供氮气强度为0. 018mVt ,min, 中期为0. 025mVt钢'rain， 底吹氮气结束之前3min供氮气强度为0. 08m3/t 当炉内钢水的[C]、 [P]、 [S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧， 并保持底吹氮3min,对钢水进行搅拌，控制转炉终点钢水[C] =0. 020 ~ 0.050%、 [P]< 0.020%、 [S]《0.040%、
《0.060%、 [Mn] =0. 20 ~ 0. 30°/" [Cr]-O. 20 ~ 0. 50%，钢水温度为1720。C倒渣出钢。在转炉出钢过程中向转炉钢水中加入0. lkg/t钢复合脱氧剂(如硅 钓)，对钢水进行初锐氧，向钢水中加入3. 5kg/t钢还原性脱硫精炼渣(如 预熔渣)进行调渣。出钢过程全程进行钢包底吹氮气，供氮气强度为 0. 01ra3/t钢'min。将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内向钢水中加入金 属铝对钢水进行深脱氧和铝孩t合金化，加入的金属铝使钢水中的酸溶铝 [Als]=0. 05%，同时在CAS浸泽罩内向钢水中加入1. 5kg/t钢增氮剂(如 钛氮合金)，将钢水中的氮含量调到目标值的下限，即[N]-O. 010°/ ,向 钢水中加入钒铁(Fe-V)和铌铁(Nb-Fe)，使钢水中的[V] =0. 01%、 阁=0.04%，并保持吹氮气6min。将微合金化后的钢水送LF精炼炉工位对钢水进行精炼向LF精炼 炉内加入15kg/t钢还原性脱硫精炼渣如(合成调渣剂)进行调渣，不加 入还原剂。在钢水精炼时先用供氩气强度为5. 0NL/t铜.min搅拌钢水 2min,以便化渣，送电升温时吹氩气强度在1. 0NL/t tmin,脱名危时吹 氩气强度保持在3. 0NL/ t钢'min。将钢包顶渣四元碱度R控制1. 5,使 渣中(FeO+MnO) < 1. 0°/。。当顶淹发自时，根据钢水中各元素目标值进 行成分微调，在钢水中各种元素成分和温度达到目标值时，停止送电精 炼，并向钢水中喂钙线，在喂钙线之前向钢水中喂硼线，喂硼线速度为 40m/min。喂线处理后，对钢水进行吹氮气处理3min,耳又样分对斤，确认 钢水各元素成分达到目标值要求，从LF精炼炉工位出钢，送CSP连铸。CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度为15°C,连铸拉速为 2. 5m/min，连4寿坯入均热炉温度大于95(TC,连铸坯在均热炉内的加热 温度为1050°C，加热时间为40min，开轧温度为IIO(TC，终轧温度为' 830°C,巻耳又温度为550°C。用以上方法冶炼屈服强度(as)为600MPa的强韧钢，钢材成品成 分为C-O. 065°/。、 Mn=l. 30%、 Si=0. 25%、 Nb-O. 020%、 Ti=0. 04%、 V=0. 04%、 Mo=0.15%、 Cr=0.55%、 B=0.004%, N=0. 016%,主要力学性能指标屈服强 度(7尸630MPa、抗拉强度cjb-775MPa、延伸5产18. 5%, -2(TC沖击功为 65AKV . J,综合成本降低520. 50元/吨。
权利要求
1、 一种强韧钢热轧板巻生产方法，其特征在于将未经炉外处理 的铁水倒入90t或100t氧气顶底复合吹炼转炉内，向炉内兌入0-20%的 废钢，在转炉吹炼前，将O. 5-15Kg/t钢铬氧化物和1-25kg/t钢钼氧化物 随废钢兌入转炉内；进行顶吹氧脱碳脱硅操作，并加入造渣剂和熔剂造 渣脱磷，倒渣；在转炉开吹l-3min向炉内加入l-15kg/t都猛氧化物或锰 矿石，在吹炼结束前5min向炉内再加入0-12kg/t桐锰氧化物或锰矿石， 同时向转炉内加入0. 5-6. Okg/"还原剂；在整个吹炼过程中进行全程底 吹氮气或底吹氩气操作，底吹氮气或底吹氩气的供气强度为在开始底 吹的5min内按0. 015-0. 02 m3/t钢'min控制，中I庙安O. 015—0. 03 mVt钢'min控 制，底吹结束前3min按0. 04-0. 08 mVt钢'min控制；当转炉炉内钢水 的[C]、 [P]、 [S]等成分和温度达到要求时，停止顶吹氧,保持底吹氮气 或底吹氩气2-3min，对钢水进行搅拌，控制转炉终点钢水成分为' [C〗=0. 020-0. 050%、 [P〗< 0. 020%、 [S] < 0. 040%、
《0. 060%、 [Mn]=0. 20-0. 30%、 [Cr]=0. 20-0. 50%,钢水温度在1620-1720。C，倒渣 出钢；在转炉出钢过程中向钢水中加入0. 10—3.50kg/t钢复合脱氧剂，对 钢水进行初脱氧，向钢水中加入1. 0-5. 5kg/t钢还原性脱硫精炼渣进行 调渣；出钢过程全程进行钢包底吹氩气或底吹氮气，底吹氩气或底吹氮 气强度为0. Ol-O. 09m7t钢.min;将钢包送CAS工位，在CAS浸泽罩内 向钢包钢水中加入金属铝对钢水进行深脱氧和铝微合金化，使钢水中的 酸溶铝[Als卜O. 03—0. 05%,同时在CAS浸泽罩内向钢水中力口入0. 2-1. 5kg/t钢 增氮剂，使钢水中氮含量[N] =0.010%,向钢水中加入钒铁和铌铁，使钢水中的[V] =0. 01 ~ O.06%、 [Nb]=0.01 ~ (X04%,并保持钢包底吹氩气或 底吹氮气3—6min;炉内加入l-15kg/t钢还原性脱硫精炼渣进行调渣，并加入0-5Kg/t钢还 原剂；在钢水精炼时先用供氩气强度为5 ~ 8NL/t钢'min搅拌钢水1 ~ 2min,以便化渣，送电升温时吹氩气强度保持在1~4NL/ t钢.min,脱 石克时吹氩气强度保持在3~6NL/ t钢.min;将钢包顶渣四元碱度R控制 在1.5-2. 5之间，使渣中(Fe0+Mn0) < 1. 0%;当顶渣发白时，根据钢 水中各元素目标值进行成分微调，在钢氷中各种元素成分和温度达到目 标值时，停止送电精炼，并向钢水中喂钩线，在喂钙线之前或之后向钢 水中喂硼线，喂硼线速度控制在5 — 40m/min，喂线处理后，对钢水进行 吹氩气或氮气处理3-10min,并取样分^f,确认钢水各元素成分达到目 标值要求即[C]=0, 02-0. 07%、 [Si] =0. 10-0. 35%、 [Mn] =0. 50-l眉、' [Nb]-O. 01-0. 04% 、 [Ti]=0. 01-0. 04% 、 [V] =0. Ol-O. 06% 、 [Mo〗=0. 10-0. 25%、 [Cr]=0. 20—0. 60%、 [P]《0. 025%、 [S]《0.010%、 [B]=0. 0015-0. 006%、 [A1S]=0. 03-0. 05%、 [N] =0, 010-0. Ol断从LF精 炼炉工位出钢，运输至CSP连铸待浇铸；CSP连铸采用低碳合金钢保护渣，钢水过热度控制在15-45。C之间， 连铸拉速控制在2. 5-5. 0m/min,连铸坯入均热炉温度大于95(TC,连铸 坯在均热炉内的加热温度为1050—115(TC,加热时间为10—40min，开 轧温度为1050—1150。C，终轧温度为83O—920。C，巻取温度为550—650 °C;其中 锰矿石选自锰含量大于20%的矿石，造渣剂选自石灰、白云石中的一种， 熔剂选自萤石、氧化铁皮、铁矿石中的一种， 还原剂选自碳粉、碳化硅粉、铝、铝铁合金、硅、硅铁合金粉中 的一种，复合脱氧剂选自硅铝钡合金、硅钙钡合金、硅钙、硅铝、铝锰、 铝铁中的一种，还原性脱硫精炼渣选自预熔渣、合成调渣剂中的一种， 增氮剂选自硅氮合金、钛氮合金、锰氮合金、铌氮合金、钒氮合 金、硼氮合金中一种。
全文摘要
本发明公开了一种强韧钢热轧板卷生产方法，将铁水、废钢和铬氧化物、钼氧化物兑入转炉中，加造渣剂；吹炼初期加入锰氧化物或锰矿石，吹炼结束前再加入锰氧化物或锰矿石与还原剂，全程底吹氮气或氩气，待钢水成分与温度适当时出钢，在出钢过程中向钢水中加入复合脱氧剂和还原性脱硫精炼渣，全程钢包底吹氩或氮。钢包在CAS工位向钢水中加金属铝进行深脱氧和微合金化，加入增氮剂、钒铁、铌铁，保持吹氩或吹氮。钢包送LF精炼炉工位，向LF精炼炉内加入石灰和还原性脱硫精炼渣，吹氩，送电升温再吹氩，精炼后期喂钙线和硼线；供CSP连铸，铸坯入炉温度＞950℃，控制好加热温度、开轧温度、终轧温度和卷取温度。有高的强度和好的韧性。
文档编号B21B37/74GK101121992SQ20071003578
公开日2008年2月13日 申请日期2007年9月18日 优先权日2007年9月18日
发明者吴光亮 申请人:湖南华菱涟源钢铁有限公司