一种冶炼C≤20PPm超低碳钢的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢的冶炼方法，具体地属于一种冶炼C ( 20PPm超低碳钢的方法。
【背景技术】
[0002]目前钢铁市场严峻，用户对钢材产品不仅要求质量高、好用，还要求价格低，有时相同材质的钢材5元/吨就能决定用户的买卖意向，市场已经倒逼要求钢铁生产成本越低越好，生产成本越低钢铁产品的竞争力越强，因此在钢铁生产中广泛采用便宜的原料代替较贵的原料势在必行。
[0003]冶炼碳小于0.002%的超低碳钢，生产这种钢的原则是不能加入含碳量高的合金和原料，经过提炼的微碳的合金和原料价格往往很高，如冶炼超低碳钢一般都选择使用价格很贵的低碳金属锰、超低碳锰铁(碳含量小于0.05%)，其价格往往是高碳锰铁(碳含量在2-6%)的2倍以上，使生产成本高。
[0004]现有技术中，生产冶炼碳小于20ppm的超低碳钢时，均加入纯度很高的微碳合金和原料，如低磷、低硫，这些原料价格往往很高，限制了碳小于20ppm的超低碳钢规模生产。
[0005]因精炼渣、脱硫剂中分别含有Al和CaF2成份，在RH加入精炼渣、脱硫剂可替代部分脱氧剂和调渣料，这样做即可节省铝丸、化渣料的用量，又可达到调渣、脱硫的作用，一举两得。
[0006]在现有技术中，在碳含量为:400-3000ppm范围的钢种冶炼过程中有采用高碳锰铁替代低碳锰铁的做法，但在碳含量要求小于20ppm的超低碳钢目前还没有使用过，是因为人们认为如加入高碳锰铁替代低碳锰铁，会导致钢的碳含量增加，难以控制到20PPm以下，故全部采用价格较昂贵的低碳锰铁，致使生产成本增加。
【发明内容】
[0007]本发明针对现有技术存在的不足，提供一种在保证超低碳钢力学性能的前提下，能使C ( 20PPm，使成本降低至少30元/吨钢，冶炼过程平稳，精炼过程成渣良好的冶炼C ( 20PPm超低碳钢的方法。
[0008]实现上述目的的措施:
一种冶炼C ( 20PPm超低碳钢的方法，其步骤:
1)采用纯镁及熟石灰对铁水进行脱硫，其纯镁及熟石灰加入之比按照1:4~6，加入量以使铁水中的硫含量不超过0.001wt%为准，并在扒渣后使铁水的裸露面不低于95% ；
2)进行转炉冶炼:在出钢过程中，当氧含量<750PPm时，按照2.5-2.8Kg/吨钢加入的高碳锰铁，当氧含量高于750PPm时，按照3.8-4.2Kg/吨钢加入高碳锰铁；
3)吹氩，吹氩时间不低于3分钟；
4)在RH炉中进行真空处理:
A、先进行真空脱碳，在处理的前8分钟内，控制氩流量在60~80Nm3/小时；后再将氩流量增至100~130Nm3/小时直至真空处理结束； B、加入碳含量小于0.15wt%低碳精炼剂进行脱硫及化渣，低碳精炼剂的加入量按照1.8-2.3Kg/吨钢加入；
C、真空处理到15分钟时开始按照钢种中铝的含量要求加入铝丸；
D、待再循环3分钟后，随即按照3.6-4.8Kg/吨钢加入含碳量为0.01-0.02wt%的硅铁，同时按照4.7-6.2Kg/吨钢加入含碳量为0.03-0.04wt%的锰铁，并同时按照1.3-3.8Kg/吨钢加入碳含量小于0.15wt%的低碳脱硫剂；
E、再循环5分钟后，结束真空处理；
5)在钢渣表面按照0.9-1.1Kg/吨钢撒入铝丸，待熔渣中的氧化铁与MnO总量小于
5.5被％时，进行后工序。
[0009]其在于:所述的低碳精炼剂的组分及含量为:CaO 38-48 wt%、Al2O3 20-30 wt%、Al18-22 wt%、C 0.1-0.15 wt%，其余为Fe ;并控制低碳精炼剂粒度小于3mm的量不超过5wt%，粒度大于30mm的不超过5wt%，其余粒度为3mm~30mmo
[0010]其在于:所述的低碳脱硫剂组分及含量为:CaO 52-70 wt%、CaF2 22~36 wt%、C
0.1-0.15 wt%，其余为Fe ;并控制低碳脱硫剂粒度小于2mm的不超过10wt%，粒度大于1mm的不超过15wt%，其余粒度为
[0011]本发明之所以在转炉中加入高碳锰铁，以替代部分低碳锰铁，是经过大量的实验研宄，发现，向钢水中增加碳含量，利用真空循环碳脱氧原理，其既可以实现C彡20PPm工艺要求同时还能降低生产成本，因为高碳锰铁的价格远低于低碳锰铁的价格。
[0012]本发明之所以在真空处理阶段采用碳含量小于0.15被％低碳精炼剂及低碳脱硫剂替代部分化渣料和脱氧剂，其即可节省成本，又可达到脱硫、调渣的作用。
[0013]本发明与现有技术相比，在保证超低碳钢力学性能的前提下，能使CS 20PPm，且通过用部分高碳锰铁替代部分低碳锰铁，碳含量小于0.15wt%低碳精炼剂及低碳脱硫剂替代部分化渣料和脱氧剂，使成本可降低至少30元/吨钢，冶炼过程平稳，精炼过程成渣良好。
【附图说明】
[0014]图1为本发明精炼结束渣样的实物图片；
图2为现有技术精炼结束渣样的实物图片。
【具体实施方式】
[0015]下面对本发明予以详细描述:
实施例1
冶炼C ( 15PPm超低碳钢的方法，其步骤:
1)采用纯镁及熟石灰对铁水进行脱硫，其纯镁及熟石灰加入之比按照1:4，加入量以使铁水中的硫含量不超过0.001wt%为准，并在扒渣后使铁水的裸露面不低于95% ；
2)进行转炉冶炼:在出钢过程中，氧含量为732PPm，故按照2.7Kg/吨钢加入的高碳锰铁；
3)吹氩，吹氩时间为3.5分钟；
4)在RH炉中进行真空处理: A、先进行真空脱碳，在处理的前5分钟时，控制氩流量在66Nm3/小时；后再将氩流量增至125Nm3/小时直至真空处理结束；
B、加入碳含量小于0.15wt%的低碳精炼剂进行脱硫及化渣，其加入量为1.95Kg/吨钢；
所述的低碳精炼剂的组分及含量为:CaO 38.2 wt%、Al2O3 23.8 wt%、Al 21 wt%、C 0.llwt%，其余为Fe ;其低碳精炼剂粒度小于3mm的量为4.5wt%，粒度大于30mm的为
1.5wt%，粒度 3mm~30_ 的为 94 wt% ；
C、真空处理到15.5分钟时开始按照钢种中铝的含量要求加入铝丸；
D、待再循环了3分钟时，随即按照4.05Kg/吨钢加入含碳量为0.01-0.02wt%的硅铁，同时按照5.1Kg/吨钢加入含碳量为0.03-0.04wt%的锰铁，并同时按照1.8Kg/吨钢加入碳含量小于0.15wt%的低碳脱硫剂；其低碳脱硫剂组分及含量为:CaO: 52wt%、CaF2i26wt%、C:0.1 wt%，其余为Fe ;并控制其粒度小于2mm的为8wt%，粒度大于1mm的为llwt%，粒度为 81 wt% ；
E、再循环了5分钟时，结束真空处理；
5)在钢渣表面按照0.93Kg/吨钢撒入铝丸，在熔渣中的氧化铁与MnO总量在5.lwt%时，进彳T后工序。
[0016]经检测及统计，所冶炼钢种碳含量为12PPm，吨钢降低成本为33元。
[0017]实施例2
冶炼C ^ 18PPm超低碳钢的方法，其步骤:
1)采用纯镁及熟石灰对铁水进行脱硫，其纯镁及熟石灰加入之比按照1:4.5，加入量以使铁水中的硫含量不超过0.001wt%为准，并在扒渣后使铁水的裸露面不低于95% ；
2)进行转炉冶炼:在出钢过程中，氧含量为718PPm，故按照2.7IKg/吨钢加入的高碳锰铁；
3)吹氩，吹氩时间为4.0分钟；
4)在RH炉中进行真空处理:
A、先进行真空脱碳，在处理的前6分钟时，控制氩流量在61Nm3/小时；后再将氩流量增至108Nm3/小时直至真空处理结束；
B、加入碳含量小于0.15wt%的低碳精炼剂进行脱硫及化渣，其加入量为1.82Kg/吨钢；
所述的低碳精炼剂的组分及含量为:CaO 41 wt%,Al2O3 26 wt%、Al 19 wt%、C 0.12wt%,其余为Fe ;其低碳精炼剂粒度小于3mm的量为3.0wt%，粒度大于30mm的为1.2wt%，粒度3mm~30mm 的为 95.8 wt% ；
C、真空处理到15分钟时开始按照钢种中铝的含量要求加入铝丸；
D、待再循环了3分钟时，随即按照4.3Kg/吨钢加入含碳量为0.01-0.02wt%的硅铁，同时按照4.75Kg/吨钢加入含碳量为0.03-0.04wt%的锰铁，并同时按照2.4Kg/吨钢加入碳含量小于0.15wt%的低碳脱硫剂；其低碳脱硫剂组分及含量为:CaO: 66wt%、CaF2:22wt%,C:0.13 wt%，其余为Fe ;并控制其粒度小于2mm的为7.5wt%，粒度大于1mm的为12wt%，粒度为 80.5 wt% ；
E、再循环了6.5分钟时，结束真空处理； 5)在钢渣表面按照0.99Kg/吨钢撒入铝丸，在熔渣中的氧化铁与MnO总量在5.3wt%时，进彳T后工序。
[0018]经检测及统计，所冶炼钢种碳含量为18PPm，吨钢降低成本为32元。
[0019]实施例3
冶炼C ^ 16PPm超低碳钢的方法，其步骤:
1)采用纯镁及熟石灰对铁水进行脱硫，其纯