低碳抗酸管线钢的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种低碳抗酸管线钢的制备方法，包括：将铁水进行预脱硫后进行扒渣处理，获得硫含量≤0.001%的铁水；将所述硫含量≤0.001%的铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C≥3.3%,P≤0.040%，T≥1320℃的半钢水；将所述半钢水经过脱碳炉冶炼，获得C含量为0.015%-0.025%的钢水；将所述钢水经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理后，将钢水中增碳量控制在≤50ppm；将增碳量控制在≤50ppm的钢水经过RH精炼工艺进行深脱气处理后，再通过连铸获得板坯。本发明提供的一种低碳抗酸管线钢的制备方法，通过对冶炼工艺进行优化，降低了生产消耗，节约了生产成本。
【专利说明】低碳抗酸管线钢的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于本发明属于炼钢【技术领域】，具体涉及一种低碳抗酸管线钢的制备方法。
【背景技术】
[0002]随着钢铁冶炼原材料价格的飞涨、能源物质的短缺，以及冶炼技术的不断创新，钢铁企业的竞争日趋激烈。在这种形势下，低成本生产的优势就显得尤为重要。抗酸管线钢生产主要难点在低碳的情况下要求硫含量同时低，现阶段普遍采用的生产工艺流程为:转炉-RH-LF-RH，转炉钢水在第一次RH主要进行脱碳处理，然后在LF炉进行脱S及成分调整，最后再次进RH进行真空处理，这样的流程生产抗酸管线钢成本及工序消耗会提高很多，不符合竞争激烈的市场环境。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种能降低生产消耗，节约生产成本的低碳抗酸管线钢的制备方法。
[0004]本发明提供的一种低碳抗酸管线钢的制备方法，包括:
[0005]将铁水进彳了预脱硫后进彳了机潘处理，犾得硫含量< 0.001%的铁水；
[0006]将所述硫含量< 0.001%的铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C含量> 3.3%, P含量≤0.040%, T含量≥1320°C的半钢水；
[0007]将所述半钢水经过脱碳炉冶炼，获得C含量为0.015%-0.025%的钢水；
[0008]将所述钢水经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理后，将钢水中增碳量控制在^ 50ppm ；
[0009]将增碳量控制在< 50ppm的钢水经过RH精炼工艺进行深脱气处理后，再通过连铸获得板坯。
[0010]进一步地，所述将铁水进行预脱硫后进行扒渣处理，获得硫含量< 0.001%的铁水包括:
[0011]将盛有高炉铁水的铁包在脱硫站通过KR搅拌进行脱硫处理；
[0012]将预脱硫后的铁水通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，防止渣中硫返回到铁水中，将铁水硫含量控制在< 0.001%。
[0013]进一步地，所述将所述硫含量< 0.001%的铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C含量≥3.3%, P含量< 0.040%, T含量≤1320°C的半钢水包括:
[0014]将经过脱硫预处理后的铁水兑入脱磷转炉，同时加入占铁水重量5%_15%的废钢，底吹采用全程底吹氮气大搅拌，经过6-8min的冶炼，使铁水中的杂质元素全部脱除，将终点半钢水的成分控制在=C含量≥3.3%, P含量≤ 0.040%, T含量≥13200C。
[0015]进一步地，所述将半钢水经过脱碳炉冶炼，获得C含量为0.015%-0.025%的钢水包括:[0016]将所述半钢水兑入脱碳转炉直接进行冶炼，先采用低-高-低的枪位控制模式化好前期渣；再将终点枪位降低至1.6-1.7m ;最后在吹炼后期将转炉底吹流量提高至800-1400Nm3/h，将脱碳炉内钢水的碳含量控制在0.015%-0.025% ；
[0017]同时控制终点温度在1670_1690°C，控制转炉渣碱度在3.5-4.2，使终点P含量控制在< 0.007 ；
[0018]最后进行出钢操作，出钢过程防止LF炉回磷采用滑板前后挡渣，出钢时采用低碳锰铁进行合金化。
[0019]进一步地，所述在将钢水经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理时，先采用电极系统的自动控制，将石墨阳极控制在的熔炉渣层中，实现电极与钢水间距离的准确定位，再通过造泡沫渣和将弧压[(电压，电流)控制在(6，4) (4，2)]，使加热过程中电弧掩埋在渣层中，避免电极插入钢水中造成增碳；再在电极加热期间将底吹流量限定在300-400NL/min，最后在形成白渣后，升起电极，进行底吹强搅拌脱硫，底吹流量控制在600-1000Nl/min。
[0020]进一步地，所述在进行连铸获得板坯时，开浇头炉覆盖剂加入量控制在500-700kg,连浇炉次覆盖剂加入量控制在30-50kg。
[0021]进一步地，所述覆盖剂采用C含量〈1%的高碱度覆盖剂。
[0022]进一步地，所述板坯中C含量为0.025-0.045%, Mn含量为1.0-1.5%, S含量(0.0010%, P 含量≤ 0.010%O
[0023]本发明提供的一种低碳抗酸管线钢的制备方法，主要采用转炉“全三脱”冶炼-LF-RH工艺，将转炉工序中钢水的C含量控制在一个极低的水平，避免了因转炉合金化、LF升温、连铸覆盖剂造成板坯碳高的问题，比现阶段普遍采用的生产工艺流程相比，减少了一次RH脱碳处理操作，使生产抗酸管线钢成本及工序消耗大幅降低。
【具体实施方式】
[0024]本发明提供的一种低碳抗酸管线钢的制备方法，采用转炉“全三脱”冶炼-LF-RH工艺，具体步骤包括:
[0025]步骤S1:将铁水进行预脱硫后进行扒渣处理，获得硫含量< 0.001%的铁水；
[0026]步骤S2:将硫含量< 0.001%的铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C含量> 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥1320°C的半钢水；
[0027]步骤S3:将半钢水经过脱碳炉冶炼，获得C含量为0.015%-0.025%的钢水；
[0028]步骤S4:将钢水经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理后，将钢水中增碳量控制在 < 50ppm ；
[0029]步骤S5:将增碳量控制在≤50ppm的钢水经过RH精炼工艺进行深脱气处理后，再通过连铸获得板坯。板坯中C含量为0.025-0.045%，Mn含量为1.0-1.5%，S含量<0.0010%,P含量≤0.010%ο
[0030]其中，步骤SI将铁水进行预脱硫后进行扒渣处理，获得硫含量< 0.001%的铁水包括；
[0031]步骤Sll:将盛有高炉铁水的铁包在脱硫站通过KR搅拌进行脱硫处理；
[0032]步骤S12:因为预脱硫后的铁水表层渣中富含硫，将预脱硫后的铁水通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，防止渣中硫返回到铁水中，铁水脱硫率控制在90%以上，将铁水硫含量控制在< 0.001% ；
[0033]步骤S2:将硫含量< 0.001%的铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C含量> 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥1320°C的半钢水包括:
[0034]将经过脱硫预处理后的铁水兑入脱磷转炉，同时加入占铁水重量5%_15%左右的废钢，底吹采用全程底吹氮气大搅拌，经过6-8min的冶炼，使铁水中的硅、锰等杂质元素全部脱除，将终点半钢水的成分控制在:C含量≥3.3%，P含量≤0.040%，T含量≥1320°C。
[0035]步骤S3将半钢水经过脱碳炉冶炼，获得C含量为0.015%-0.025%的钢水包括:
[0036]步骤S31:将半钢水兑入脱碳转炉直接进行冶炼，先采用低-高-低的枪位控制模式化好前期渣。再将终点枪位降低至1.6-1.7m,以提高拉碳阶段钢水顶吹的搅拌力，进一步提高转炉脱碳效果。最后在吹炼后期将转炉底吹流量提高至800-1400Nm3/h，以提高拉碳阶段钢水底吹的搅拌力，加强脱碳效果，实际实施过程中，底吹流量提高1200Nm3/h效果最佳。最终通过上述操作将脱碳炉内钢水的碳含量控制在0.015%-0.025%。这样一个极低的碳含量水平，为减少精炼RH脱碳工序奠定了非常重要的基础。
[0037]步骤S32:同时控制终点温度在1670_1690°C，控制转炉渣碱度在3.5-4.2，使终点P含量控制在< 0.007 ；
[0038]步骤S33:最后进行出钢操作，由于终点碳极低，所以出钢过程防止LF炉回磷采用滑板前后挡渣，出钢时采用低碳锰铁进行合金化，节约合金成本。
[0039]步骤S4中，在经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理时，通过下述操作将增碳量控制在50ppm以内。a、先采用电极系统的自动控制，将石墨阳极控制在的熔炉渣层中，实现电极与钢水间距离的准确定位。b、再通过造泡沫渣和将弧压[(电压，电流)控制在(6，4)(4,2)],使加热过程中电弧掩埋在渣层中，避免电极插入钢水中造成增碳。c、再在电极加热期间将底吹流量限定在300-400NL/min，底吹流量过小造成钢水成分温度不均，底吹流量过大造成钢水增碳，底吹效果较好时流量控制在400NL/min以下，以防止氩气过大，升温期间造成钢水与电极接触增碳或氩气过小，造成升温速率低，钢水温度不均。
[0040]最后在形成白渣后，升起电极，进行底吹强搅拌脱硫，底吹流量控制在600-1000Nl/min,可实现一次脱硫后硫含量≤6ppm,以防止IS气流量过大,造成钢水增氮、钢包溢渣，氩气过小脱硫效果不佳。底吹流量过小脱硫效果差，底吹流量过大易造成钢水被空气氧化及钢水飞溅。
[0041]步骤S5中，在进行连铸获得板坯时，将开浇头炉覆盖剂加入量控制在500_700kg，本发明实施例采用的优选值为600kg。再连浇炉次覆盖剂加入量控制在30-50kg，本发明采用的实施例优选值为30kg覆盖剂加入量过大板坯碳含量容易超标不合格，加入量偏小钢水会被空气氧化。覆盖剂采用C含量〈1%的高碱度覆盖剂，覆盖剂中的碳含量如果过高，容易使板还的碳含量超标不合格。
[0042]上述操作中，通过步骤S2将铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C含量> 3.3%, P含量^ 0.040%，T含量> 1320°C的半钢水，然后到了脱碳炉冶炼使得脱碳转炉的脱磷负担就减轻了，加入的渣料会减少，再经过步骤S31的一系列合理操作可以将脱碳炉内碳含量控制在0.015%-0.025%,故而无需在转炉冶炼后再增加RH精炼脱碳处理。最后加上步骤S4的操作将LF炉中增碳量控制在50ppm，进一步使板坯中的低含碳量得到了保证。
[0043]本发明提供的一种低碳抗酸管线钢的制备方法，主要采用转炉“全三脱”冶炼-LF-RH工艺，通过在转炉工序中将钢水中的C含量控制在一个极低的水平，避免了因转炉合金化、LF升温、连铸覆盖剂造成板坯碳高的问题，比现阶段普遍采用的生产工艺流程相t匕，减少了一次RH脱碳处理操作，使生产抗酸管线钢成本及工序消耗大幅降低。
[0044]下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。
[0045]实施例1:
[0046]利用转炉“全三脱”-LF-RH工艺流程生产低碳抗酸管线钢X65MS:入炉半钢水条件为:半钢水 C 含量 3.45% ；Si 含量 0.016% ;S 含量 0.0049% ;P 含量 0.0310% ;Mn 含量 0.069% ；铁水温度1324°C。
[0047]将铁水经过脱碳炉连续进行半钢冶炼时，通过以下步骤控制脱碳炉中的低碳含量:开吹错过混气后，枪位2.8米维持3-5分钟，枪位2.5米维持3分钟，期间加入350kg萤石帮助化渣，前期化好渣有利于脱碳；氧耗70%左右时，转炉底吹流量提高至1200Nm3/h，测完TSC后终点枪位为1.6米，维持1.5分钟，出钢前禁止加入增碳改质剂，使用低碳合金。
[0048]在经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理时，通过以下步骤控制LF炉中的增碳量:先采用电极系统的自动控制，将石墨阳极控制在的熔炉渣层中，实现电极与钢水间距离的准确定位。再通过造泡沫渣和将弧压[(电压，电流)控制在出，4) (4，2)]，使加热过程中电弧掩埋在渣层中，避免电极 插入钢水中造成增碳。再在电极加热期间将底吹流量限定在400NL/min，以防止氩气过大，升温期间造成钢水与电极接触增碳或氩气过小，造成升温速率低，钢水温度不均。控制白渣形成后，炉渣碱度为9.8，最后采用电极埋弧加热，钢包底吹氩气流量820NL/min，搅拌脱硫9.2min，处理时间为48min。
[0049]在进行连铸获得板坯时，通过下述方法控制连铸时的增碳量，中包覆盖剂使用低C的高碱度覆盖剂(C〈l%)，覆盖剂加入量根据炉次顺序作相应调整:开浇头炉覆盖剂加入量:600kg，连浇炉次覆盖剂加入量:30kg。
[0050]通过本发明提供的上述低碳抗酸管线钢的制备方法，总流程中C含量及S含量的变化如表一:
[0051]表一
[0052]
【权利要求】
1.一种低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于，包括: 将铁水进行预脱硫后进行扒渣处理，获得硫含量< 0.001%的铁水； 将所述硫含量< 0.001%的铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C含量> 3.3%, P含量≤ 0.040%, T含量≥1320°C的半钢水； 将所述半钢水经过脱碳炉冶炼，获得C含量为0.015%-0.025%的钢水； 将所述钢水经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理后，将钢水中增碳量控制在^ 50ppm ； 将增碳量控制在< 50ppm的钢水经过RH精炼工艺进行深脱气处理后，再进行连铸获得板还。
2.如权利要求1所述的低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于，所述将铁水进行预脱硫后进彳了机潘处理，犾得硫含量< 0.001%的铁水包括: 将盛有高炉铁水的铁包在脱硫站通过KR搅拌进行脱硫处理； 将预脱硫后的铁水通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，防止渣中硫返回到铁水中，将铁水硫含量控制在< 0.001%。
3.如权利要求1所述的低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于，所述将所述硫含量(0.001%的铁水经过脱磷转炉冶炼，获得C含量≤ 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥1320°C的半钢水包括: 将经过脱硫预处理后的铁水兑入脱磷转炉，同时加入占铁水重量5%-15%的废钢，底吹采用全程底吹氮气大搅拌，经过6-8min的冶炼，使铁水中杂质元素全部脱除，将终点半钢水的成分控制在=C含量≤ 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥13200C。
4.如权利要求1所述的低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于，所述将半钢水经过脱碳炉冶炼，获得C含量为0.015%-0.025%的钢水包括: 将所述半钢水兑入脱碳转炉直接进行冶炼，先采用低-高-低的枪位控制模式化好前期渣；再将终点枪位降低至1.6-1.7m ;最后在吹炼后期将转炉底吹流量提高至800-1400Nm3/h，将脱碳炉内钢水的碳含量控制在0.015%-0.025% ； 同时控制终点温度在1670-1690°C，控制转炉渣碱度在3.5-4.2，使终点P含量控制在(0.007 ； 最后进行出钢操作，出钢过程防止LF炉回磷采用滑板前后挡渣，出钢时采用低碳锰铁进行合金化。
5.如权利要求1所述的低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于: 所述在将钢水经过LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理时，先采用电极系统的自动控制，将石墨阳极控制在的熔炉渣层中，实现电极与钢水间距离的准确定位，再通过造泡沫渣和将弧压[(电压，电流)控制在出，4) (4，2)]，使加热过程中电弧掩埋在渣层中，避免电极插入钢水中造成增碳；再在电极加热期间将底吹流量限定在300-400NL/min，通过上述操作将增碳量控制在50ppm以内，最后在形成白渣后，升起电极，进行底吹强搅拌脱硫，底吹流量控制在600-1000Nl/min。
6.如权利要求1所述的低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于: 所述在进行连铸获得板坯时，将开浇头炉覆盖剂加入量控制在500-700kg，连浇炉次覆盖剂加入量控制在30-50kg。
7.如权利要求6所述的低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于: 所述覆盖剂采用C含量〈1%的高碱度覆盖剂。
8.如权利要求1所述的低碳抗酸管线钢的制备方法，其特征在于: 所述板坯中C含量为0.025-0.045%, Mn含量为1.0-1.5%, S含量≤0.0010%, P含量≤0.010%。
【文档编号】C21C7/00GK103667875SQ201310356491
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】田志红, 单庆林, 高圣永, 郭小龙, 王朝斌, 张宏艳, 王志鹏, 宋佳友, 边吉明, 周伟, 杨晓山, 王胜东 申请人:首钢京唐钢铁联合有限责任公司, 首钢总公司