一种采用lf+rh精炼工艺生产车轮钢的方法
【专利摘要】本发明属于炼钢【技术领域】，提供了一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，该方法生产的车轮钢的化学成分按重量百分比为：C0.08-0.10%,Si≤0.05%，Mn0.80-1.00%，P≤0.020%，S≤0.006%,Als0.020-0.050%,N≤0.0060%，余量为Fe及不可避免的杂质，本发明采用的工艺流程为：“铁水KR脱硫→脱磷转炉冶炼→脱碳转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸”,采用本发明生产的车轮钢在保证钢水成分合格的情况下，可将98%以上的钢卷各类夹杂控制在1.0级及以下。
【专利说明】一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于炼钢【技术领域】，提供了一种LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法。
【背景技术】
[0002]随着客户对产品质量要求的不断提高，面对越来越高的夹杂物控制要求，如何将夹杂物稳定控制在一个较低的水平，就需要在工艺控制的同时，进行精细化操作。
[0003]中国专利200710158965名称为“一种车轮钢及其冶炼方法”，采用LF精炼工艺，LF精炼炉采用硅铝钡锶钙脱氧剂，采用该工艺生产的车轮钢，其B，D类夹杂物容易超标。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供了一种LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，在保证钢水成分合格的情况下，可将98%以上钢卷各类夹杂控制在1.0级及以下。
[0005]本发明的技术解决方案:本发明的工艺流程为:“铁水KR脱硫一脱磷转炉冶炼一脱碳转炉冶炼一LF精炼一RH精炼一连铸”，工艺中控制如下技术参数:
[0006]所述脱磷转炉冶炼阶段:脱磷炉半钢目标终渣碱度1.8~2.2，脱磷后的铁水温度为1320°C~1380°C，C的重量百分比含量为3.3%~4.0% ；
[0007]所述脱碳转炉冶炼阶段:将脱磷后铁水放入脱碳转炉冶炼出钢后，钢液P的重量百分比含量≤0.012%，S的重量百分比含量≤0.006%，温度为1660°C~1690°C ；
[0008]所述LF精炼阶段:LF精炼结束控制S的重量百分比含量≤0.0015% ；
[0009]所述RH精炼:RH按镇静钢轻处理模式控制，真空度≤7KPa，循环纯脱气时间不少于10分钟,真空时间不少于25min,保证破空到开烧的镇静时间不少于30min,RH精炼过程避免吹氧操作；
[0010]所述连铸阶段:严格控制大包下渣，三路氩气流量控制如下:中间包上水口:3~5NL/min、塞棒:1~3NL/min、板间:6~8NL/min,浸入式水口浸入深度控制在150~170mm ；
[0011]所述的车轮钢的化学成分按重量百分比为C:0.08-0.10%, Si 0.05%, Mn:
0.80-1.00%, P ≤ 0.020%, S ≤ 0.006%, Als: 0.020-0.050%, N ≤ 0.0060%，余量为 Fe 及不可
避免的杂质。
[0012]所述脱磷转炉冶炼使用低S废钢，不使用生铁块、渣钢、冷固球团，出半钢后通过炉后测温取样装置进行测温、取样，每炉取半钢钢样，采用挡渣出钢，渣层厚度< 50_。
[0013]所述脱碳炉冶炼周期为30~40分钟。
[0014]所述LF精炼造洛料使用三元合成洛或小粒白灰、萤石控制S含量。
[0015]所述连铸阶段，结晶器液面波动应控制在±3mm。
[0016]本方法生产车轮钢采用转炉“两步法”冶炼-LF精炼-RH精炼，KR脱硫后铁水进入脱磷转炉冶炼，半钢进入脱碳炉冶炼，钢水在LF炉进行升温、脱硫、成分调整处理，处理后的钢水在RH进行轻处理，出站后上铸机进行浇铸。该方法主要在于同时要控制A，B, C，D及DS类夹杂在1.0级及以下，要求RH处理结束后不能进行Ca处理，因Ca处理结束后容易导致B，D类夹杂物超标，需要LF精炼结束后将S控制在重量百分比含量≤0.0015% ；RH轻处理过程保证纯循环时间不少于lOmin，同时保证RH破空至开浇的镇静时间，避免RH吹氧操作，同时做好连铸过程的保护浇铸和控制大包的下渣。
[0017]所述连铸步骤中，浇注过程尽可能采用恒拉速浇注，如需变拉速，每分钟拉速变化小于0.lm/min,中包过热度15_30°C。
[0018]本发明优点在于:采用LF+RH精炼工艺，LF精炼可将S控制在一个较低的水平，有利于控制A类夹杂物；RH轻处理有利于夹杂物在钢液里的碰撞长大，同时保证了破空至开浇的镇静时间，有利于夹杂物的充分上浮。在保证钢水成分合格的情况下，可将98%以上钢卷各类夹杂控制在1.0级及以下。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明做进一步详细的说明。所提出的说明只是仅用于举例说明目的的实施例，并非意在限制本发明的范围。
[0020]本发明为保证进转炉铁水低硫，首先通过KR铁水脱硫预处理，然后通过限定脱磷转炉废钢配比，确保转炉冶炼较低的S含量，保证钢水低硫，控制A类夹杂物；通过RH的循环促进夹杂物的碰撞，保证镇静时间，具体步骤及关键控制点如下:
[0021 ] I) KR铁水预处理 脱硫
[0022]脱S目标值及扒渣率:脱硫目标值S≤0.001%,扒渣率≤95%。
[0023]2)脱磷转炉冶炼
[0024]脱磷炉冶炼结束，其钢水温度应控制在1320~1380°C，P的重量百分比含量(0.035%, S的重量百分比含量≤0.004%。
[0025]3)脱碳转炉冶炼
[0026]出钢2/5时加铝铁，TSO氧为600ppm时，铝铁加入量为4kg/t钢，每± IOOppm氧招铁±0.5kg/1钢，最闻加入量不超过7kg/t钢。
[0027]4)脱碳转炉出钢及脱氧合金化
[0028]出钢时间应控制在5-8分钟，出钢过程中加入小粒白灰和萤石(加入量分别为8kg/t和2kg/t)，在出钢前期加入，出钢1/5前加完。出钢后渣面加150-200Kg缓释脱氧剂，底吹搅拌3-5分钟，底吹流量以实际效果为准。
[0029]5) LF 精炼
[0030]预吹氩后测温、定氧、取钢/渣样、分析N含量。使用三元合成渣或小粒白灰、萤石造渣。加完渣料和铝铁搅拌3-5min后，才可根据炉渣和钢水[S]的情况，分批在渣面加入铝粒脱氧，每批铝粒加入量< 50Kg，搅拌期间关闭除尘风机；根据进站成分和结束目标成分进行成分调整；
[0031]6) RH 精炼
[0032]RH按镇静钢轻处理模式控制，真空度≤7KPa，循环纯脱气时间> 10分钟，真空时间> 25min。
[0033]7)连铸
[0034]连铸过程采用全保护浇铸，浇注前要求长水口及其垫片完好；确保长水口氩气密封效果。开浇时先上长水口后开浇；停浇时先停浇后摘长水口，严禁提前摘长水口裸浇钢水。连浇时大包先座转台后停浇，采用浸入式开浇；要求长水口垫圈每炉更换并对连浇炉次炉炉吹扫大包长水口。使用高碱度中包覆盖剂，开浇后头批加入量>500kg，并及时在测温口补加。未加长水口或长水口未浸入钢液面时严禁向中包内加入覆盖剂。
[0035]实施例1:
[0036]具体实施过程单浇次生产2炉，采用转炉“两步法”冶炼-LF-RH精炼一连铸’工艺路线生产某型号车轮钢，其最终成分见表1。
[0037]LF精炼结束开始进行软吹，LF及RH过程部分控制参数如表1所示，钢卷夹杂物的评级结果如表2所示。
[0038]表1LF-RH处理过程部分参数
[0039]
【权利要求】
1.一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，其特征在于:工艺流程为:“铁水KR脱硫一脱磷转炉冶炼一脱碳转炉冶炼一LF精炼一RH精炼一连铸”,工艺中控制如下技术参数: 所述脱磷转炉冶炼阶段:脱磷炉半钢目标终渣碱度1.8~2.2，脱磷后的铁水温度为1320°C~1380°C，C的重量百分比含量为3.3%~4.0% ； 所述脱碳转炉冶炼阶段:将脱磷后铁水放入脱碳转炉冶炼出钢后，钢液P的重量百分比含量≤0.012%，S的重量百分比含量≤0.006%，温度为1660°C~1690°C ； 所述LF精炼阶段:LF精炼结束控制S的重量百分比含量< 0.0015% ； 所述RH精炼:RH按镇静钢轻处理模式控制，真空度< 7KPa，循环纯脱气时间不少于10分钟，真空时间不少于25min，保证破空到开浇的镇静时间不少于30min，RH精炼过程避免吹氧操作；所述连铸阶段:严格控制大包下渣，三路氩气流量控制如下:中间包上水口:3~5 NL/min、塞棒:1~3 NL/min、板间:6~8 NL/min,浸入式水口浸入深度控制在150~170mm ；所述的车轮钢的化学成分按重量百分比为C: 0.08-0.10%, S1:≤0.05%, Mn:0.80-1.00%，P ≤ 0.020%, S ≤ 0.006%, Als: 0.020-0.050%, N ≤ 0.0060%，余量为 Fe 及不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，其特征在于:脱磷转炉冶炼使用低S废钢，不使用生铁块、渣钢、冷固球团，出半钢后通过炉后测温取样装置进行测温、取样，每炉取半钢钢样，采用挡渣出钢，渣层厚度<50_。
3.根据权利要求1所述的一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，其特征在于:脱碳炉冶炼周期为30~40分钟。
4.根据权利要求1所述的一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，其特征在于:LF精炼造渣料使用三元合成渣或小粒白灰、萤石控制S含量。
5.根据权利要求1所述的一种采用LF+RH精炼工艺生产车轮钢的方法，其特征在于:所述连铸阶段，结晶器液面波动应控制在±3_。
【文档编号】C21C5/28GK103556050SQ201310553587
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月8日 优先权日:2013年11月8日
【发明者】唐德池, 高圣勇, 崔阳, 邵肖静, 朱国森, 田志红, 肖宝亮, 张大伟, 季晨曦, 王朝斌, 王志鹏, 李永林, 曾智 申请人:首钢总公司