钢的生产方法

文档序号:3351911阅读:296来源:国知局

专利名称::钢的生产方法
技术领域
:本发明涉及钢铁冶金领域,特别涉及一种钢的生产方法。
背景技术
:CN1793404A^^开了一种采用"转炉冶炼钢液—钢液精炼—连续铸钢—型钢轧制"的工艺来生产屈服强度(Ret)不低于450MPa、抗拉强度(Rm)不低于550MPa、-40。C低温沖击吸收功(Akv)不小于24J的铁道货车用高强度耐大气腐蚀型钢的方法。该方法采用5个步骤生产高强度耐大气腐蚀型钢,即第一步为转炉冶炼钢液,第二步为钢包预脱氧和初步合金化,第三步为LF炉和RH炉的钢液精炼和最终合金化,第四步为浇铸,第五步为型钢轧制,采用该方法完全可生产出合格的高强度耐大气腐蚀型钢。但该方法在第三步需要喂钙线(见说明书第4页第26-27行和说明书第5页第5行),喂入量为每吨钢0.10.3kg。喂入4丐线可球化硫化物夹杂,降低夹杂物评级级别,条件是钙线能有效地喂进钢液。但在实际生产中,由于钢包渣十分容易冷却结壳,特别是在RH真空处理后,使得钙线不能有效的喂入钢液,只能喂在钢渣的上面,失去了喂钙线的作用。通过适当的摇动钢包梯:作,可使钢渣熔化,进而可熔化钢渣表面的钩线,但此时4丐线容易和大气中的氧发生剧烈反应,使钢包内的钢液发生强烈的翻动现象,该翻动首先对设备和操作员工的安全十分有害,其次是促进了钢液的吸氧现象,反而严重污染钢液,结果也不能达到喂钙线的目的。才艮据生产统计,约有10~20%的生产炉次会发生上述现象。CN1793395A提供了一种通过控制钢的V/N比和钛含量的方法来细化耐大气腐蚀、耐火耐候钢的晶粒度的方法,该方法使该类钢的屈服强度达到了450MPa以上,且钢的耐低温冲击性能好。通常在"转炉冶炼—连续铸钢"工艺流程条件下应用CN1793395A的方法,可在转炉出钢过程中向钢包添加含Ti、V和N的铁合金(例如添加FeTi、VN等合金)来控制Ti、V和N的含量,十分容易就可控制Ti在0.005~0.015%、V在0.08~0.15%、N在0.010~0.020%范围内。问题是"转炉冶炼—连续铸钢"工艺流程不能很好的控制钢液浇铸温度,该流程的温度控制点是转炉的出钢温度,转炉冶炼完后还要加入大量的铁合金和部分盖罐材料,这些材料的加入会产生很大的温度降幅(通常为50100°C),且温度降幅的波动很大,使得炉与炉之间的浇铸温度波动也大,不利于钢液的连续浇铸和改善铸坯的内部和表面质量,所以大多数钢厂一般采用"转炉冶炼—LF炉—连续铸钢"工艺代替"转炉冶炼—连续铸钢"工艺。但是,以"转炉冶炼—LF.炉—连续铸钢"的工艺流程实施CN1793395A的方法,Ti、V和N元素的加入就显得比较困难了,原因是V和Ti元素与氧的亲和力大,N是气体元素,在转炉出钢过程中向钢包加入含上述元素的合金后,因钢液还要经过电加热(LF炉)工序的加热,Ti和V元素容易^皮烧损,另外由于LF炉中长时间的加热搅拌作用也会导致钢液中的溶解N形成N2分子从钢液中溢出,这些均是使Ti、V和N元素的收得率低且波动也大的因素,从而增加了CN1793395A的方法的实施难度。如果在LF炉工序加入含上述元素的合金进行合金化,也比较困难,原因是加入的合金必须首先穿过钢液上面的渣层才能到达钢液,在穿过渣层的过程中与氧亲和力强的合金元素有一定的烧损现象。另夕卜,V和N元素的合金化在采用加VN合金(V含量78%,N含量12%)的方法来实现时,由于VN合金的堆比重为3.4左右,小于钢液6.8的比重,使得加入的VN合金是存在于钢液与钢渣的界面上,这时N元素也很难被钢液吸收,大多形成N2分子溢出,不能保证N元素的收得率稳定。
发明内容本发明的一个目的是提供一种钢的生产方法,该方法不对钢液进行喂钙处理。本发明的另一目的是提供一种钢的生产方法,该方法能够提高V、Ti和N的收得率并能确保V、Ti和N的收得率稳定。本发明的再一目的是提供一种生产具有良好低温沖击性能的耐大气腐蚀型钢的方法,由该方法生产的型钢的屈服强度(R^)和冲击吸收功(-40。CAkv)分别能达到450MPa和24J以上。根据本发明的钢的生产方法包括以下步骤(a)冶炼钢液,使钢液的P含量$0.035%,S含量^).015%,V含量S0.150/。,然后向钢液加入Cu元素和Ni元素,使钢液的Cu含量为0.20~0.60%,Ni含量为0.15~0.55%;(b)当钢液的C含量在0.05%以下时,向钢包出钢;(c)在出钢的过程中,向钢包中加入石灰和萤石的物理混合物以及预脱氧剂,使钢液的S含量^).012。/。;(d)向钢液加入Cr元素、Si元素、Mn元素,使钢液的Si含量为0.25~0.60%,Mn含量为0.80~1.60%,Cr含量为0.20~0.80%;(e)向钢液喂入A1单质,进行终脱氧;(f)在吹氩的条件下加热钢液^f吏钢渣熔化,之后向钢包加入A1单质,使钢液的S含量^).010%,然后向钢液加入C元素,使钢液的C含量为0.08~0.16%;(g)向钢液喂入Al单质以及含Ti、V和N的合金,控制钢液的酸溶铝的含量为0.0250.040%,Ti含量为0.005-0.015%,V含量为0.08~0.15%,N含量为0.010~0.020%,钢中上述各元素的含量均为重量百分比含量。可在出钢量与总出钢量的比例达到1/3以上并且小于2/3时,开始向钢包加入石灰和萤石的物理混合物以及预脱氧剂。可在出钢到总出钢量的2/3之前或出钢到总出钢量的2/3时加完石灰和萤石的物理混合物、预脱氧剂、Cr元素、Si元素、Mn元素。石灰和萤石的物理混合物的总加入量可为(7.48.5kg)x总出钢量的吨数,在该物理混合物中石灰和萤石的重量比可为8:29:1。预脱氧剂的加入量以控制钢液的自由氧含量在0.0050%以下为准。预脱氧剂可以是Al重量含量为40%的铝铁,铝铁的总加入量可为(2.03.0kg)x总出钢量的吨数。终脱氧的步骤可包括如果出钢前测定的钢液最后C含量在0.03%以下,则按每吨钢0.60~0.50kg的量将铝单质喂入钢液;如果出钢前测定的钢液最后C含量大于0.03%且不超过0.04%,则按每吨钢0.50~0.45kg的量将铝单质喂入钢液;如果出钢前测定的钢液最后C含量大于0.04%且不超过0.05%,则按每吨钢0.45~0.35kg的量将铝单质喂入钢液。步骤(e)中使用的Al单质可以是Al线,可以以不小于8m/s的速度将直径为810mm的Al线喂入钢液。步骤(f)还可包括在加入A1单质之后,向钢液补加Si元素、Mn元素。步骤(g)可包括加热钢液,当钢液温度达到16001640。C时停止加热,向钢液喂入作为Al单质的Al线,并以合金包芯线的形式喂入含Ti、V和N的合金。合金包芯线的直径可为810mm,合金包芯线的喂入速度可不小于4m/s。根据本发明的钢的生产方法还可包括连铸的步骤,在连铸过程中控制连铸机中包温度为1530。C1555。C。根据本发明的钢的生产方法还可包括型钢轧制的步骤。可在加热炉中以8~14°C/min的速度加热铸坯,当加热到11001300。C后,在该温度下保温1.5~2.0小时,然后轧制,终轧温度控制在700900°C,轧后可采用空冷方式进行冷却。根据本发明的钢的生产方法具有以下有益效果1、取消喂钩处理工艺,可避免晃动钢包操作而导致的钢液强烈翻腾现象(由于钢包渣结壳,喂钙线时不得不采取晃动钢包的操作措施),有利于操作员工和生产设备的安全;2、采用含Ti、V和N的合金包芯线进行Ti、V和N的合金化,收得率得以提高且稳定;3、所生产的型钢的性能全部达到要求,且该型钢具有耐低温冲击性能。通过下面结合附图进行的详细描述,本发明的上述和其它目的及特点将会变得更加清楚,在附图中图1是根据本发明的方法生产的Z型钢的截面图。具体实施例方式才艮据本发明的生产方法生产的钢按重量百分比包括0.08~0.16%的C、0.250.60%的Si、0.80~1.60%的Mn、0.20~0.60%的Cu、0.15~0.55%的Ni、0.200.80%的Cr、不超过0.035Q/o的P、不超过0.010。/o的S、0.080.15%的V、0.0100.020%的N、0.0050.0150/o的Ti和0.0250.040o/o的酸溶铝(Als),余量为Fe和不可避免的杂质。在本说明书中,涉及到的所有组分的含量均为重量百分比含量。C通过增加钢中珠光体数量提高钢的强度,Si、Mn固溶在钢中同样能大幅度地提高强度,但随着钢中C、Si、Mn组分的增加,钢的韧性和可焊性随之下降,优选地C含量为0.080.16%、Si含量为0.25~0.60%、Mn含量为0.80~1.60%。Cu、Ni和Cr元素可以提高钢的耐大气腐蚀能力,但这些元素7也会降低钢的韧性和可焊性,因此Cu含量为0.20~0.60%、Ni含量为0.150.55%、Cr含量为0.20~0.80%。P也能提高钢的耐大气腐蚀能力,但P又会提高低温脆性转变温度,不利于钢的低温冲击性能,所以P含量不大于0.035%。除易切削钢外,S是有害元素,越低越好,本发明的钢的S含量不大于0.010%。V可形成V(C、N)质点,部分V(C、N)质点成为铁素体核心,促进晶内铁素体的产生,使钢的晶粒得到细化,V的含量优选地为0.08~0.15%。N元素是提高钒有效作用的关键,为了使V大多形成V(C、N),特别是形成大量的VN质点,希望N含量在0.010%以上,但考虑到0.020%以上的N含量容易^f吏铸坯产生皮下气泡,因此N的含量范围为0.0100.020%。Ti也是形成碳氮化物的元素之一,钢中的Ti的碳氮化物Ti(C、N)在加热过程中溶入奥氏体的温度高,具有阻止奥氏体晶粒长大的作用,也可细化钢的晶粒,提高钢的低温冲击性能,优选地Ti含量为0.005~0.015%。Al是很强的脱氧元素,0.025%以上的Als可保证钢液的自由氧含量在0.0005%以下,但如果Als含量高于0.040%,则在氩气保护不良的条件下,会使钢液在浇铸时形成大量的入1203,使浇铸水口结瘤,影响钢液的可浇性。本发明的钢的生产方法包括钢液初炼和钢液精炼两个步骤,下面进行详细i兌明。首先,采用转炉或电炉初炼钢液,控制不易氧化的元素Cu、M、Cr的含量在最终成品钢要求的范围内,Si、Mn的含量比最终成品钢的范围稍低,以防止后部工序有增加Si、Mn含量的可能性,P和S含量越低越好。具体地讲,冶炼钢液使钢的P含量$0.035%,S含量^0.015%,V含量^).15%,冶炼完毕前25分钟加入Cu和Ni,使钢液中Cu、Ni的含量分别为0.200.60%和0.15~0.55%。可以以金属板的形式加入Cu和Ni,但本发明不限于此。当钢液的C含量在0.05%以下时,向钢包出钢。当出钢量与总出钢量的比例达到1/3以上并且小于2/3时,开始向钢包加入石灰和萤石的物理混合物以及预脱氧剂。这里,可以在加完石灰和萤石的物理混合物之后,再加入预脱氧剂;或者先加入石灰和萤石的物理混合物的4060%,再将预脱氧剂与剩余的石灰和萤石的物理混合物一起加入。石灰和荄石的总加入量为(7.48.5kg)x总出钢量的吨数,石灰和萤石的重量比为8:29:1。如果石灰和萤石的总加入量小于7.4kgx总出钢量的吨数,则脱疏效果不好,钢的S含量可能达不到0.012%以下;如果石灰和萤石的总加入量大于8.5kgx总出钢量的吨数,则钢包太满,钢渣由于在后续的电加热过程中发泡而容易溢出钢包。如果石灰和萤石的重量比小于8:2,则钢渣的粘度偏低,流动性太好,导致钢液精炼过程中使用的钢包精炼炉的电极弧光不能埋在钢渣中,加热效果变差;此外,萤石的氟离子太多会严重侵蚀钢包的耐候材料,减少钢包的使用寿命。如果石灰和萤石的重量比大于9:1,则钢渣的粘度过高,流动性4艮差,导致钢包精炼炉的电极弧光也不能埋在钢渣中,加热效果变差,延长了钢渣的熔化时间。在本发明中,加入了大量的石灰和萤石,采用大渣量的方式控制钢液S含量不大于0.012%。预脱氧剂是能和氧结合生成氧化物的物质,通常有铝质预脱氧剂和钙质预脱氧剂。铝质预脱氧剂包括铝锰铁FeAlMn、铝铁FeAl,钙质预脱氧剂包括电石CaC2、硅4丐钡SiCaBa。在钢液初炼的步骤中,预脱氧剂的加入量以控制钢液的自由氧含量在0.0050%以下为准。当钢液的自由氧含量在0.0050%以下时,可提高后续加入的合金的回收率。如果使用铝铁FeAl(含A140%,其余为Fe)作为预脱氧剂,则其总加入量为(2.03.0kg)x总出钢量的吨数;在这种情况下,可4吏钢液的自由氧含量在0.0050%以下。然后进行钢的合金化。具体地讲,向钢液加入Cr合金(例如中碳FeCr合金、低碳FeCr合金、微碳FeCr合金)或金属Cr、Si合金(例如FeSi合金或FeSiMn合金)、Mn合金(例如FeMn合金或FeSiMn合金)进行合金化,控制钢液的Si含量为0.25~0.60%、Mn含量为0.80~1.60%、Cr含量为0.200.80%。然而,Cr、Si、Mn元素的加入不限于上述金属或合金的形式,例如可以向钢液加入其它形式的Cr、Si和Mn元素,使Si、Mn和Cr含量在上述范围内。在出钢到总出钢量的2/3之前或出钢到总出钢量的2/3时加完所有石灰、萤石、预脱氧剂和各种合金。这是因为,后面的至少1/3的钢液能够赋予前面已出的钢液和各种材料充分的动能,可以促使钢液和各种材料充分混合,这有利于钢液中各种反应的发生。加入的金属Cr或Cr合金、Si合金、Mn合金中有小部分参力。脱氧,可使出完钢后钢液的自由氧降低到0.0015%以下。出完钢后,向钢液内喂入铝单质(例如铝线)进行终脱氧。铝单质喂入量按下表计算。<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>这里,喂入铝单质的作用是提高钢中Als的含量,可进一步降低钢液的自由氧含量。按照上表喂入铝单质可以使自由氧含量降低到0.0005%以下。自由氧含量降低了,随着产物A1203的上浮,可以提高钢液的纯净度。钢液中多出来的Als还可以在钢渣界面与渣中的FeO反应,还原FeO使渣中FeO含量降低,从而又促进了钢液的脱硫。在喂入铝线进行终脱氧的情况下,可以采用喂线机以不小于8m/s的速度将4)810mm的铝线喂入钢液。如果喂入铝线的速度小于8m/s,则铝线未穿过渣层就已熔化,即难以喂入钢液。考虑到在输送铝线的输送辊与铝线之间的摩擦超过极限的情况下容易打滑造成铝线计ft不准确,优选地以8-12m/s的速度喂入铝线。然后,采用LF炉(钢包精炼炉)在吹氩的条件下进行钢液精炼,钢液不必进行真空处理。钢液精炼期间,要求所有的化学组分均控制在要求的范围内。具体地讲,钢液到LF炉工序后,立即进行加热,待渣熔化后向钢包加入铝单质(例如铝丸),然后加入C粉,控制C含量在0.08~0.16%的范围内。选择性地,可以在加入铝单质之后,且在加入C粉之前或之后,向钢液补加Si合金和/或Mn合金,或者随C粉一起加入Si合金和/或Mn合金,以将Si含量控制在0.25~0.60%的范围中的更小的范围,和/或将Mn含量控制在0.80~1.60%的范围中的更小的范围。在加入铝丸的情况下,因为铝丸的密度小,所以铝丸实际上是加在了钢包的钢渣中,并没有进入钢包的钢液,因此铝丸的加入量与钢液的重量关系不大。铝丸的加入降低了钢渣的氧化性,使钢渣具有一定的还原能力,从而使钢液的S含量到不大于0.010%的范围内。实际操作中可以这样确定铝丸的加入量如果钢包中的钢液量为3050吨,则加入20kg30kg的铝丸;如果钢液量为50100吨,则加入30kg40kg的铝丸;如果钢液量大于100吨,则加入40kg50kg的铝丸,但铝丸的加入量不限于此,只要使钢渣具有一定的还原能力即可。根据本发明的钢的生产方法取消喂钩处理的技术原理是控制钢液中S的重量百分比到很低的范围内,要求不超过0.010%,以此来降低硫化物的数量,达到控制硫化物的评价级别的目的。具体地讲,首先在转炉或电炉内控制钢液的S含量不大于0.015%;其次在出钢时在钢包中加入大量的石灰和萤石,采用大渣量的方式来再次控制钢液S含量不大于0.012%;最后是在LF炉加入铝单质降低钢渣的氧化性,使钢渣具有一定的还原能力,最终将钢液的S含量降至不大于0.010%的范围内。当钢液温度达到1600164(TC时停止加热,吹氩的同时再次喂入Al单质(例如Al线),并喂入含Ti、V和N元素的合金,喂入量以控制[Als]在0.0250.040%、Ti含量在0.005~0.015%、V含量在0.08~0.15%、N含量在0.0100.020%范围内为准,喂完铝单质和合金后继续吹氩15~30分钟。控制[Als]在0.025~0.040%的目的是使从渣中传递到钢液中的自由氧立即发生反应生成铝的氧化物(八1203),再次上浮到渣中,可使钢液凝固前的自由氧含量始终在0.0005%以下。这里,可以以合金包芯线的形式喂入Ti、V和N元素的合金。合金包芯线包括芯和包裹芯的外皮,其外径为8~10mm,芯是粒度不超过3mm的Ti、V和N的合金,外皮是0.40.5mm厚的钢皮或铁皮。可把含Ti、V和N的合金破碎到^3mm的粒度,再用0.40.5mm厚的钢皮或铁皮包裹破碎后的合金,由此制成4>8~1Omm的合金包芯线。优选地,使用喂线机以不小于4m/s的速度将合金包芯线喂入钢液。如果合金包芯线的喂入速度小于4m/s,则合金包芯线未穿过渣层就已熔化,即难以喂入钢液。考虑到在输送合金包芯线的输送辊与合金包芯线之间的摩擦超过极限的情况下容易打滑造成合金包芯线计数不准确,优选地以4-8m/s的速度喂入合金包芯线。因为喂入钢液的合金包芯线具有较高的速度,动能远大于块状合金加入法的动能,所以可使合金包芯线在穿过渣层时不被熔化,到达钢液时才被熔化。由于实现了合金包芯线在钢液中的熔化(没有在渣中熔化),有利于钢液吸收合金中的N元素,从而提高了N的收得率,同时能够确保N的收得率稳定。同理,合金中的Ti和V的收得率也可得到提高,且确保Ti和V的收得率稳定。具体地讲,如果如上所述p畏入Ti、V和N元素的合金包芯线,则Ti的收得率为80~90%,烧损10~20%;V的收得率为90100%,烧损0~10%;N的收得率为6585%,有1535。/。的N元素生成氮气逸出到大气中。如果直接加入Ti、V和N的块状合金,则Ti的收得率为50~70%,烧损3050%;V的收得率为40~60%,烧损40~60%;N的收得率为20~30%,有70~80%的N元素生成氮气逸出到大气中。根据本发明的钢的生产方法还可包括连铸的步骤。由上述钢液初炼和钢液精炼步骤生产的钢液相线温度为1510°C~1525°C,在连铸过程中控制连铸机中包的过热度为+20°C+30°C,因此控制连铸机中包温度为1530。C1555。C。该温度是通过前面LF炉的电加热来实现的。根据本发明的钢的生产方法还可包括型钢轧制的步骤。具体地讲,可在加热炉中以8~14°C/min的速度加热铸坯,当加热到11001300。C后,在该温度下保温1.52.0小时,然后轧制,终轧温度控制在700900。C,轧后可采用空冷方式进行冷却。图1是根据本发明的方法生产的Z型钢的截面图。参照图1,该Z型钢分为三部分,即A部分、B部分和C部分,A部分和C部分之间以及B部分和C部分之间均为直角相连,A部分长度为130200mm,B部分长度为100180mm,C部分长度为250400mrn,各部分厚度均为1030mm。实施例1本实施例用于生产形状为图1所示的高强度耐大气腐蚀型钢。在公称容量120吨(实际出钢量在125~135吨之间)的转炉中加入含C量为4.3%、可以出钢134吨的铁水,进行初炼。转炉冶炼钢液完毕前5分钟加入Cu板和Ni板,使钢液中Cu、Ni的含量分别为0.25%和0.15%,当转炉钢液中C含量在0.05。/o以下时,立即向钢包出钢,此时,钢液化学组分的实测值为C0.03%、P0.015%、S0.010%。出钢1/3时开始向钢包加入石灰和荄石的物理混合物1.0吨(其中石灰800kg,萤石200kg),然后加入FeAl(含Al40%,其余为Fe)320kg,加入FeSiMn、FeSi和FeCr合金,进行Si、Mn、Cr元素合金化,其中,FeSiMn合金中Si含量为12%,Mn含量为62%,FeSi合金中Si含量为74%,FeCr合金中Cr含量为63%,控制钢液的Si含量为0.44。/。,Mn含量为1.29。/。,Cr含量为0.26%。出钢到总出钢量的2/3之前加完所有的石灰和萤石的物理混合物、FeAl、FeSiMn、FeSi和FeCr合金。出完钢后,按每吨钢0.6kg向钢液内喂入cHOmm的铝线,喂入速度为8m/s。12钢液到LF炉工序后,立即进行加热,待渣熔化后向钢包内加入40kg铝丸,然后加入C粉并补加Si合金、Mn合金,控制C、Si和Mn含量分别在0.15%、0.39%和1.35%。当钢液温度达到1620。C时停止加热,以8m/s的速度再次喂入小1Omm的铝线,并以4m/s的速度喂入含Ti、V和N元素的4>1Omm的合金包芯线,使钢液的[Als]为0.025%,Ti含量为0.006%,V含量为0.09%,N含量为0.011%,喂完Al线和合金包芯线后继续吹氩30分钟。连铸浇钢时,钢液温度控制在1535°C。浇铸成的铸坯再以加热速度10°C/min,采用步进式加热炉加热钢坯到1280°C,并在此温度下保温1.5小时后开始轧制型钢,终轧温度控制为850°C,轧后采用空冷方式进行型钢冷却。最后,检验型钢的化学组分为0.14%的C,0.38%的Si,1.36%的Mn,0.017。/o的P,0.005%的S,0.25。/o的Cr,0.25%的Cu,0.15%的Ni,0.025%的Als,0.005%的Ti,0.09%的V,0.010%的N。检验型钢的力学性能为480Mpa、Rm610Mpa、_40。C低温冲击吸收功Akv55J。实施例2本实施例用于生产形状为图1所示的高强度耐大气腐蚀型钢。在公称容量120吨(实际出钢量在125~135吨之间)的转炉中加入含C量为4.2%、可以出钢135吨的铁水,进行初炼。转炉冶炼钢液完毕前5分钟加入Cu板和Ni板,使钢液中Cu、Ni的含量分别为0.20%和0.45%,当转炉钢液的C含量在0.05。/。以下时,立即向钢包出钢,此时,钢液化学组分的实测值为C0.04%、P0.018%、S0.011%。出钢1/3时开始向钢包加入石灰和萤石的物理混合物1.0吨(其中石灰800kg,萤石200kg),然后加入FeAl(含A140。/。,其余为Fe)300kg,加入FeSiMn、FeSi和FeCr合金,进行Si、Mn、Cr元素合金化,其中,FeSiMn合金中Si含量为12%、Mn含量为62%,FeSi合金中Si含量为75%,FeCr合金中Cr含量为64%,控制钢液的Si含量为0.28。/。,Mn含量为1.58%,0"含量为0.45%。出钢到总出钢量的2/3之前加完所有的石灰和萤石的物理混合物、FeAl、FeSiMn、FeSi和FeCr合金。出完钢后,按每p屯钢0.45kg向钢液内喂入小10mm的铝线,喂入速度为10m/s。钢液到LF炉工序后,立即进行加热,待渣熔化后向钢包内加入50kg铝丸,然后加入C粉并补加Si合金、Mn合金,控制C、Si和Mn含量分别在0.13%、0.30%和1.55%。当钢液温度达到1610。C时停止加热,以10m/s的速度再次喂入cHOmm的铝线,并以5m/s的速度喂入含Ti、V和N元素的cHOmm的合金包芯线,使钢液的[Als]为0.035%,Ti含量为0.010%,V含量为0.12%,N含量为0.015%,喂完Al线和合金包芯线后继续吹氩20分钟。连铸免钢时,钢液温度控制在1550°C。洗铸成的铸坯再以加热速度为10°C/min,采用步进式加热炉加热钢坯到1250°C,并在此温度下保温1.5小时后开始轧制型钢,终轧温度控制为830°C,轧后采用空冷方式进行型钢冷却。最后,检验型钢的化学组分为0.13%的C,0.31%的Si,1.55%的Mn,0.021%的P,0.007%的S,0.48%的Cr,0.20%的Cu,0.42%的Ni,0.028%的Als,0.008%的Ti,0.13%的V,0.014%的N。检验型钢的力学性能为465Mpa、Rm600Mpa、-40。C低温沖击吸收功Akv75J。实施例3本实施例用于生产形状为图1所示的高强度耐大气腐蚀型钢。在公称容量120吨(实际出钢量在125-135吨之间)的转炉中加入含C量为4.1%、可以出钢131吨的铁水,进行初炼。转炉冶炼钢液完毕前5分钟加入Cu板和Ni板,使钢液中Cu、Ni的含量分别为0.50%和0.25%,当转炉钢液的C含量在0.05。/。以下时,立即向钢包出钢,此时,钢液化学组分的实测值为C0.05%、P0.020%、S0.015%。出钢1/3时开始向钢包加入石灰和萤石的物理混合物1.0吨(其中石灰800kg,萤石200kg),然后加入FeAl(含A140%,其余为Fe)300kg,加入FeSiMn、FeSi和FeCr合金,进行Si、Mn、Cr元素合金化,其中,FeSiMn合金中Si含量为12%、Mn含量为62%,FeSi合金中Si含量为75%,FeCr合金中Cr含量为64%,控制钢液的Si含量为0.55。/。,Mn含量为0.89。/。,Cr含量为0.65%。出钢到总出钢量的2/3之前加完所有的石灰和萤石的物理混合物、FeAl、FeSiMn、FeSi和FeCr合金。出完钢后,按每吨钢0.40kg向钢液内喂入(HOmm的铝线,喂入速度为12m/s。钢液到LF炉工序后,立即进行加热,待渣炫化后向钢包内加入50kg铝丸,然后加入C粉并补加Si合金、Mn合金,控制C、Si和Mn含量分别在0.08%、0.54%和0.94%。当钢液温度达到1630。C时停止加热,以12m/s的速度再次喂入4>10mm的铝线,并以6m/s的速度喂入含Ti、V和N元素的(HOmm的合金包芯线,使钢液的[Als]为0.035%,Ti含量为0.014%,V含量为0.15%,N含量为0.019%,喂完Al线和合金包芯线后继续吹氩15分钟。连铸浇钢时,钢液温度控制在1565°C。浇铸成的铸坯再以加热速度10°C/min,采用步进式加热炉加热钢坯到1290°C,并在此温度下保温1.5小时后开始轧制型钢,终轧温度控制为900°C,轧后采用空冷方式进行冷却。最后,检验型钢的化学组分为0.08%的C,0.50%的Si,0.96%的Mn,0.019。/o的P,0.010。/o的S,0.67。/o的Cr,0.49%的Cu,0.23%的Ni,0.030%的Als,0,015%的Ti,0,14%的V,0.019%的N。检验型钢的力学性能为475Mpa、Rm630Mpa、-40。C低温沖击吸收功Akv62J。1权利要求1、一种钢的生产方法,所述方法包括以下步骤(a)冶炼钢液,使钢液的P含量≤0.035%,S含量≤0.015%,V含量≤0.15%,然后向钢液加入Cu元素和Ni元素,使钢液的Cu含量为0.20~0.60%,Ni含量为0.15~0.55%;(b)当钢液的C含量在0.05%以下时,向钢包出钢;(c)在出钢的过程中,向钢包中加入石灰和萤石的物理混合物以及预脱氧剂,使钢液的S含量≤0.012%;(d)向钢液加入Cr元素、Si元素、Mn元素,使钢液的Si含量为0.25~0.60%,Mn含量为0.80~1.60%,Cr含量为0.20~0.80%;(e)向钢液喂入Al单质,进行终脱氧;(f)在吹氩的条件下加热钢液使钢渣熔化,之后向钢包加入Al单质,使钢液的S含量≤0.010%,然后向钢液加入C元素,使钢液的C含量为0.08~0.16%;(g)向钢液喂入Al单质以及含Ti、V和N的合金,控制钢液的酸溶铝的含量为0.025~0.040%,Ti含量为0.005~0.015%,V含量为0.08~0.15%,N含量为0.010~0.020%,钢中上述各元素的含量均为重量百分比含量。2、根据权利要求1所述的钢的生产方法,其特征在于步骤(c)包括当出钢量与总出钢量的比例达到1/3以上并且小于2/3时,开始向钢包加入石灰和萤石的物理混合物以及预脱氧剂。3、根据权利要求2所述的钢的生产方法,其特征在于步骤(c)和(d)包括在出钢到总出钢量的2/3之前或出钢到总出钢量的2/3时加完石灰和萤石的物理混合物、预脱氧剂、Cr元素、Si元素、Mn元素。4、根据权利要求1所述的钢的生产方法,其特征在于石灰和萤石的物理混合物的总加入量为(7.48.5kg)x总出钢量的吨凄t,在所述物理混合物中石灰和萤石的重量比为8:29:1。5、根据权利要求1所述的钢的生产方法,其特征在于预脱氧剂的加入量以控制钢液的自由氧含量在0.0050%以下为准。6、根据权利要求5所述的钢的生产方法,其特征在于预脱氧剂是A1重量含量为40%的铝铁,所述铝铁的总加入量为(2.03.0kg)x总出钢量的吨数。7、根据权利要求1所述的钢的生产方法,其特征在于步骤(e)包括如果出钢前测定的钢液最后C含量在0.03%以下,则按每吨钢0.600.50kg的量将Al单质喂入钢液;如果出钢前测定的钢液最后C含量大于0.03%且不超过0.04%,则按每吨钢0.500.45kg的量将Al单质喂入钢液;如果出钢前测定的钢液最后C含量大于0.04%且不超过0.05%,则4要每吨钢0.45~0.35kg的量将Al单质喂入钢液。8、根据权利要求7所述的钢的生产方法,其特征在于步骤(e)中使用的Al单质是Al线,以不小于8m/s的速度将直径为8~10mm的Al线喂入钢液。9、根据权利要求1所述的钢的生产方法,其特征在于步骤(f)还包括在加入Al单质之后,向钢液补力。Si元素、Mn元素。10、根据权利要求1所述的钢的生产方法,其特征在于步骤(g)包括加热钢液,当钢液温度达到16001640。C时停止加热,向钢液喂入作为A1单质的A1线,并以合金包芯线的形式喂入含Ti、V和N的合金。11、根据权利要求IO所述的钢的生产方法,其特征在于合金包芯线的直径为810mm,合金包芯线的喂入速度不小于4m/s。全文摘要本发明提供了一种钢的生产方法,该方法包括冶炼钢液,使钢液的P含量≤0.035%,S含量≤0.015%,V含量≤0.15%,然后向钢液加入Cu元素和Ni元素,使钢液的Cu含量为0.20~0.60%,Ni含量为0.15~0.55%;当钢液的C含量在0.05%以下时,向钢包出钢;在出钢的过程中,向钢包中加入石灰和萤石的物理混合物以及预脱氧剂,使钢液的S含量≤0.012%;向钢液加入Cr元素、Si元素、Mn元素,使钢液的Si含量为0.25~0.60%,Mn含量为0.80~1.60%,Cr含量为0.20~0.80%,向钢液喂入Al单质,进行终脱氧;在吹氩的条件下加热钢液使钢渣熔化,之后向钢包加入Al单质,使钢液的S含量≤0.010%,然后向钢液加入C元素,使钢液的C含量为0.08~0.16%;向钢液喂入Al单质以及含Ti、V和N的合金,控制钢液的酸溶铝的含量为0.025~0.040%,Ti含量为0.005~0.015%,V含量为0.08~0.15%,N含量为0.010~0.020%。文档编号C21C7/00GK101660020SQ20091017670公开日2010年3月3日申请日期2009年9月17日优先权日2009年9月17日发明者明刘,徐华东,军李,李清春,李述生,杨星地,邓通武,陈小龙申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司;攀钢集团攀枝花钢钒有限公司;攀钢集团研究院有限公司
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