高品质超低碳if钢的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种高品质超低碳IF钢的生产工艺，其包括高炉铁水、DeS预处理脱硫、DeP脱磷、DeC脱碳、RH真空处理和CC常规板坯连铸工序；所述DeP脱磷工序：终点温度≥1330℃，控制终点半钢成分的质量百分比为：C 3.40～3.60%、S≤0.010%、P≤0.040%；所述DeC脱碳工序，采用不倒炉直出，控制终点钢水成分的质量百分比：C 0.025～0.040%、S≤0.011%、P≤0.010%，终点温度1680～1700℃；所述RH真空处理工序，采用真空机械泵调整真空度；所述CC常规板坯连铸工序，中间包使用无碳镁质耐材，拉速控制为1.1～1.4m/min。本方法生产出无任何缺陷的连铸坯，热轧生产优质热轧卷板，经冷轧最终生产优质连退和镀锌产品。
【专利说明】
高品质超低碳丨F钢的生产工艺
技术领域
[0001]本发明属于钢铁冶炼领域，尤其是一种高品质超低碳IF钢的生产工艺。
【背景技术】
[0002] IF钢（Interstitial Free Steel)，又叫无间隙原子钢，因其具有优异的深冲性 能、具有超低碳、微合金化、钢质纯净的特点，同时具有高塑性应变比、高伸长率、高硬化指 标、较低的屈强比，以及优异的非时效性，因此被誉为第3代超深冲用钢，在汽车工业和家电 行业得到广泛应用。其本质是在钢中加入Ti和Nb.形成Ti和Nb的含氮化合物，从而得到无间 隙原子的洁净铁素体钢，即为超低碳无间隙原子钢。
[0003] 近几年，随着汽车工业的迅猛发展，IF钢的需求量急剧增加。国内各大钢铁企业纷 纷加大IF钢的研发力度，目前IF钢的成分已能控制在[C]0.002%、[N] 0.002%、[S] 0.001 %、T[0]0.002%的水平。常见的IF钢生产工艺有两种:A:铁水脱硫-顶底复吹转炉- RH真空处理-连铸;B:铁水脱硫-顶底复吹转炉-LF精炼-RH真空处理-连铸。采用上述 生产工艺，会带来如下问题：一是采用容量较小的l〇〇t转炉，使得生产过程中的温降速率 大，造成RH精炼补氧升温，增加钢水夹杂物生成的几率;二是转炉脱P困难，生产周期长，与 常规板坯连铸机节奏不对称，造成拉速波动，结晶器液位波动大，容易发生结晶器卷渣，对 板卷表面质量带来不利的影响。
【发明内容】
[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种产品质量好的高品质超低碳IF钢的生产工 〇
[0005] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括高炉铁水、DeS预处理 脱硫、DeP脱磷、DeC脱碳、RH真空处理和CC常规板坯连铸工序;所述DeP脱磷工序:终点温度 2 1330°C，控制终点半钢成分的质量百分比为:C 3.40~3.60%、S<0.010%、P<0.040%; 所述DeC脱碳工序，采用不倒炉直出，控制终点钢水成分的质量百分比：C 0.025~0.040%、 S < 0.011 %、P < 0.010%，终点温度1680~1700°C ;所述RH真空处理工序，采用真空机械栗 调整真空度;所述CC常规板坯连铸工序，中间包使用无碳镁质耐材，拉速控制为1.1~1.4m/ min〇
[0006] 本发明所述DeP脱磷工序:终渣碱度为1.8~2.0,出钢时间<7分钟。
[0007] 本发明所述DeC脱碳工序:终渣碱度为3.2~3.6，大包温度1660~1680°C，一次命 中终点P;终点温度1680~1700°C，终点氧位550~800ppm，终渣FeO质量百分比< 20%，出钢 时间2 3分钟。
[0008] 本发明所述RH真空处理工序：进站温度1635~1650°C，进站氧位550~700ppm;出 站化学成分质量百分比：0.0030%、Mn 0.10~0· 20%、S< 0.012%、P< 0.013%、Si < 0.03%、Als 0.020~0.050%、Ti 0.055~0.070%;出站温度 1600~162(TC。
[0009] 本发明所述CC常规板坯连铸工序：中间包钢水温度1555~1575 °C ;中间包采用挡 渣墙或挡渣堰，中间包烘烤温度2 1100°c、烘烤时间2 4h;使用无碳双层覆盖剂，二次冷却 米用强冷却方式，同时保证拉矫温度2 800 °C。
[0010] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用DeS-DeP-DeC-RH-CC工艺 来生产超低碳IF钢，通过控制脱磷炉终点的碳含量、磷含量和半钢温度，控制脱碳炉的不 倒炉直出，减少过程温降，采用真空机械栗快、准、稳控制碳含量，稳定生产节奏，恒拉速等 工艺措施来生产满足要求，生产无任何缺陷的连铸坯，热乳生产优质热乳卷板，经冷乳最终 生产优质连退和镀锌产品。
【具体实施方式】
[0011] 本高品质超低碳IF钢的生产工艺的工艺流程为：高炉铁水-DeS预处理脱硫-DeP 脱磷-DeC脱碳-RH真空处理-CC常规板坯连铸;采用100t转炉生产，各工序的工艺条件如 下所述：
[0012] (l)DeS预处理脱硫工序:铁水包内的铁水按比例喷吹石灰和镁粉后，将渣子扒净， 入转炉铁水（出站铁水)S < 0.003%。
[0013] (2)DeP脱磷工序：终渣碱度为1.8~2.0;半钢控制成分质量百分比C3.40~ 3.60 %、S < 0.010%、P < 0.040% ;终点温度2 1330°C，出钢时间< 7分钟;采用挡渣标挡渣， 下渣厚度< 80mm。
[0014] (3)DeC脱碳工序:终渣碱度为3.2~3.6;不倒炉直出，大包温度1660~1680°(：，较 常规出钢温度低20 °C，一次命中终点P，钢水控制成分质量百分比C0.025~0.040 %、S < 0.011%、？<0.010%;终点温度1680~1700°(：，终点氧位550~80(^111，终渣?60质量百分比 <20%，出钢时间2 3分钟。
[0015] 采用滑板+挡渣标双挡渣，下渣厚度< 50mm;石灰加入量2.2~3 . Okg/t钢，改质剂 加入量1.2~1.5kg/t钢，萤石0.3~0.8kg/t钢；出钢钢水1/5时开始加料，加料顺序依次石 灰、萤石、改质剂；出钢3/4前加完合金和造渣材料。
[0016] (4)RH真空处理工序：进站温度1635~1650°C，进站氧位550~700ppm，脱碳、脱氧 和微合金化；出站化学成分质量百分比：C < 0.0030 %、Mn 0.10~0.20%、S<0.012%、P< 0.013%、Si<0.03%、Als 0.020~0.050%、Ti 0.055~0.070%，出站温度 1600~1620 Γ。
[0017] 采用真空机械栗调整真空度，过程变化幅度平缓，利于钢水中碳氧的稳定反应。脱 碳期真空度< 1.2mbar、氩气环流60Nm3/h、时间12~15min;合金化真空度1.5mbar、氩气环 流量50Nm 3/h;静循环时间2 8min;吹氧期真空度40~80mbar、氩气环流量50Nm3/h。
[0018] (5)CC常规板坯连铸工序：中间包钢水温度1555~1575°C;中间包采用挡渣墙、挡 渣堰，中间包烘烤温度2 1100°C，烘烤时间2 4小时，中间包使用无碳镁质耐材，无碳铝质吹 氩上水口、吹氩塞棒和浸入式水口；使用无碳双层覆盖剂，结晶器使用无碳、低碱度、高粘度 保护渣，二次冷却采用强冷却方式，同时保证拉矫温度2 800°C ;拉速控制为1.1~1.4m/ min〇
[0019] (6)上述Dec脱碳、RH真空处理和CC常规板坯连铸工序中，中包钢水氧、氮含量质量 数均控制为T[0] < 20ppm、[N] < 35ppm。
[0020] (7)连铸坯经热乳成热乳卷板，热乳卷板再经冷乳，得到超低碳IF钢钢板。
[0021] 下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0022] 实施例1 一 10:本高品质超低碳IF钢的生产工艺采用下述具体工艺。
[0023] 1、实施例中采用的设备为:DeP脱磷炉10(^，0冗脱碳炉10(^，冊精炼10(^;0：常规 板坯连铸:连铸坯宽1280mm，厚200mm。
[0024] 2、具体操作步骤和各工序工艺参数控制如下：
[0025] (l)DeS预处理脱硫工序：a.铁水温度 1315~1362°C，S 0.016~0·035%、Ρ 0.113 ~o.m%;
[0026] b.吹炼过程以脱硫为主要目标，石灰与镁粉的质量配比为5.5:1;
[0027] c.使用捞渣机捞渣，铁水表层无渣，铁水裸露面2 90% ;
[0028] d.出站S < 0.003wt%，温度 1295~1348Γ。
[0029] (2)DeP 脱磷工序：a.铁水温度 1295 ~1322°C，S 0.001 ~0.002%、P 0· 113 ~ 0.124% ；
[0030] 匕装入量:铁水108~1151废钢5~15扒
[0031 ] c.吹炼过程以脱磷为主要目标，要求全程化渣，过程加入抑渣剂防止喷溅；
[0032] d.采用挡渣标挡渣，钢流圆整；出钢(半钢)主要成分以及具体工艺见表1。
[0033] 表1:半钢成分(wt%)和工艺参数
[0034]
[0035] (3)DeC 脱碳工序：a.半钢温度 1325 ~1366Γ，S 0.004 ~0.007%，P 0.034 ~ 0.039% ；
[0036] 匕装入量:半钢110~1151废钢0~5七；
[0037] c.吹炼过程以脱碳、脱磷为主要目标，要求全程化渣，炉温平稳上升；
[0038] d.不倒炉直出，一次命中终点P;终点钢水成分含量及温度、氧位见表2;
[0039] f.采用挡渣标+滑板双挡渣；出钢时，钢流圆整，出钢使用周转、洁净的无碳钢包； 出钢钢水1/5时开始加料，加料顺序:石灰-萤石-改质剂，出钢3/4前加完合金和造渣材 料;本工序具体的工艺参数见表3。
[0040] 表2:DeC脱碳工序终点成分(wt%)及温度、氧位
[0041]
[0042] 表3:DeC脱碳工序的工艺参数
[0043]
[0044] (4)RH真空处理工序:a.开启机械真空栗(螺杆栗、罗茨栗），预抽真空；
[0045] b.钢包进站，测温；
[0046] c.开启真空主阀，脱碳期真空度< 1.2mbar、氩气环流60Nm3/h、时间12~15min;合 金化真空度1.5mbar、氩气环流量50Nm3/h;静循环时间2 8min;吹氧期真空度40~80mbar、 氩气环流量50Nm3/h;
[0047] d.测温定氧，加入Ti含量70 %的钛铁1. Okg/t钢，测温取样出站；
[0048] e.出站温度:开浇1618~1620 °C、连浇包次1600~1610 °C ; RH出站化学成分见表4。
[0049] 表4:RH出站化学成分(wt%)
[0050]
[0051 ] (5 )CC常规板坯连铸工序:a.钢包到中间包采用长水口加氩气密封保护钢水，长水 口处钢水不能裸露;钢包向中间包浇注钢水时，严禁下渣；
[0052] b.中包使用无碳镁质耐材，无碳错质吹氩上水口和吹氩塞棒，使用无碳双层覆盖 剂；
[0053] c.结晶器使用无碳、低碱度、高粘度保护渣，结构和材质优化的浸入式水口；
[0054] d.二冷采用C1强冷却方式。
[0055] 本工序的工艺参数见表5;所得IF钢产品的化学成分见表6。
[0056] 表5: CC常规板坯连铸工序的工艺参数
[0057]
[0058] 表6: IF钢产品化学成份(wt%)
[0060] 3、本发明各实施例生产连铸坯低倍检验没有出现中心裂纹、中心疏松和中心偏析 等缺陷，铸坯表面及皮下没有夹渣缺陷;热乳板卷表面质量优良；所得IF钢产品的性能见表 7〇
[0061 ] 表7: IF钢产品性能分布
【主权项】
1. 一种高品质超低碳IF钢的生产工艺，其特征在于:其包括高炉铁水、DeS预处理脱硫、 DeP脱磷、DeC脱碳、RH真空处理和CC常规板坯连铸工序;所述DeP脱磷工序:终点温度2 1330 °C，控制终点半钢成分的质量百分比为:C 3.40~3.60%、S < 0.010%、P < 0.040%;所述DeC脱 碳工序，采用不倒炉直出，控制终点钢水成分的质量百分比：C 0.025~0.040%、S < 0.011%、 P <0.010%，终点温度1680~1700°C;所述RH真空处理工序，采用真空机械栗调整真空度;所 述CC常规板还连铸工序，中间包使用无碳镁质耐材，拉速控制为1.1~1.4m/min。2. 根据权利要求1所述的高品质超低碳IF钢的生产工艺，其特征在于，所述DeP脱磷工 序:终渣碱度为1.8~2.0，出钢时间< 7分钟。3. 根据权利要求1所述的高品质超低碳IF钢的生产工艺，其特征在于，所述DeC脱碳工 序：终渣碱度为3.2~3.6,大包温度1660~1680 °C，一次命中终点P;终点温度1680~1700 °C，终点氧位550~800ppm，终渣FeO质量百分比< 20%，出钢时间2 3分钟。4. 根据权利要求1所述的高品质超低碳IF钢的生产工艺，其特征在于，所述RH真空处理 工序：进站温度1635~1650°C，进站氧位550~700ppm;出站化学成分质量百分比：Cg 0·0030%、Μη 0·10~0.20%、S < 0.012%、P < 0.013%、Si < 0.03%、Als 0.020~0.050%、Ti 0.055~0.070%;出站温度 1600~1620°C。5. 根据权利要求1 一 4任意一项所述的高品质超低碳IF钢的生产工艺，其特征在于，所 述CC常规板坯连铸工序：中间包钢水温度1555~1575°C ;中间包采用挡渣墙或挡渣堰，中 间包烘烤温度2 ll〇〇°C、烘烤时间2 4h;使用无碳双层覆盖剂，二次冷却采用强冷却方式， 同时保证拉矫温度2 800 °C。
【文档编号】C22C38/04GK105886701SQ201610347654
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】李波, 李梦英, 马德刚, 张洪波, 王兰玉, 高永春, 刘海春, 李建设, 李经哲, 冯慧霄, 刘丽萍, 李梦龙, 周泉林, 段云祥, 吴艳青
【申请人】唐山钢铁集团有限责任公司