專利名稱：利用傳統(tǒng)煉鋼設(shè)備低成本地制造低碳、低硫以及低氮鋼的制作方法
利用傳統(tǒng)煉鋼設(shè)備低成本地制造低碳、低硫以及低氮鋼背景及

發(fā)明內(nèi)容
某些型鋼組合物需要相對低含量的碳(低于0. 035% )、氮(低于50ppm)、以及硫(低于30ppm)。在過去，制備這些低碳和低硫鋼的方法需要利用在煉鋼爐和脫氣爐 (degasser)中的過程的組合。現(xiàn)有方法涉及在煉鋼爐(例如電弧爐(EAF))中降低鋼組合物的碳水平，在出鋼過程(tapping process)中制備合金添加劑(alloy addition)以進(jìn)行鋼的脫硫和合金化，以及然后將鋼運(yùn)送給脫氣爐，例如真空罐脫氣爐(vacuum tank degasser) (VTD)。這樣的處理路線簡單且相當(dāng)直接。在過去，為了獲得符合上述工業(yè)等級的鋼組合物，具有非常低的碳水平(例如小于0. 025% )的鋼在煉鋼爐中出鋼。在出鋼之前，爐子中與這些低碳含量相關(guān)的溶解氧水平在1200ppm 1400ppm數(shù)量級。當(dāng)脫氣爐與爐子具有一段距離時(shí)，鋼需要在約1700°C出鋼以來補(bǔ)償運(yùn)輸?shù)矫摎鉅t過程中的溫度損失。在出鋼過程中，鋼被鋁和硅鐵(FeSi)脫氧。還加入了石灰和鋁浮渣從而產(chǎn)生液體的、脫氧的、脫硫的爐渣。利用這些添加劑，于運(yùn)送到脫氣爐的過程中，在盛鋼桶(ladle)中發(fā)生脫硫反應(yīng)。在脫氣爐中進(jìn)一步添加鋁、石灰、鋁酸鈣和白云石石灰，從而確保在脫氣循環(huán)中除去所需的硫。盡管使用鋁作為主要的脫氧劑，但這些鋼組合物在工業(yè)上被認(rèn)為是硅脫氧鋼?，F(xiàn)有方法具有缺點(diǎn)，包括對煉鋼爐的耐火材料的損蝕高。在煉鋼爐出鋼之前所需的升高的出鋼溫度以及高氧含量對于爐內(nèi)的生產(chǎn)能力會產(chǎn)生負(fù)面影響。高溫和高氧條件使得在高溫下爐渣中的FeO量多，引起過分的爐壁耐火材料損蝕。盡管利用噴漿對爐耐火材料進(jìn)行修補(bǔ)，這仍會導(dǎo)致爐子的停產(chǎn)時(shí)間增加。爐渣中高的FeO含量還會導(dǎo)致煉鋼效率更低，這是因?yàn)樵跔t渣中損失更多的鐵單元?，F(xiàn)有方法還需要在整個(gè)煉鋼爐的后續(xù)處理中使用低碳合金和添加劑，從而保持低碳水平低于0. 035%重量。需要低碳合金成分(例如低碳 ^Μη)來提供所需的成分，從而不會損害鋼中的最終碳含量。近來，低碳鐵合金(carbon ferro-alloy)的價(jià)格明顯增加，從而導(dǎo)致該方法無法經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)這樣的低碳鋼。另外，在煉鋼爐中降低鋼組合物中的碳量需要額外的脫碳時(shí)間，這也會負(fù)面影響煉鋼爐內(nèi)的生產(chǎn)能力。由于更高氧含量，因此需要更多的硅和鋁來對鋼組合物進(jìn)行脫氧，從而導(dǎo)致成本進(jìn)一步增加。仍然需要降低低碳、低氮和低硫鋼的生產(chǎn)成本。本申請人發(fā)現(xiàn)了制造低碳鋼的備選方法，該方法避免使用低碳鐵合金并且生產(chǎn)的鋼具有低于0. 035%重量的低碳，該方法減少了對耐火材料的損蝕，并且增加了煉鋼效率。本文公開了制造具有低于0. 035%重量低碳的鋼的方法，該方法包括如下步驟(a)在煉鋼爐中準(zhǔn)備溫度達(dá)到出鋼溫度的爐熔融鋼組合物(a heat of molten steel composition)，該出鋼溫度是真空罐脫氣爐中進(jìn)行脫硫所需的溫度，(b)打開出鋼氧水平為600 1120ppm的熔融鋼組合物至盛鋼桶，(c)提供盛鋼桶以造渣化合物(slag forming compound)從而形成爐渣來覆蓋盛鋼桶中的熔融鋼組合物，(d)運(yùn)輸盛鋼桶中的熔融鋼組合物至真空罐脫氣爐，
(e)在真空罐脫氣爐中通過抽真空至低于650毫巴來對熔融鋼組合物進(jìn)行脫碳，(f)脫碳之后，向熔融鋼組合物中添加一種或多種脫氧劑并對熔融鋼組合物進(jìn)行脫氧，(g)脫氧之后，添加一種或多種熔劑化合物(flux compound)以對熔融鋼組合物進(jìn)行脫硫，以及(i)鑄造熔融鋼組合物從而形成具有低于0. 035%重量低碳的鋼。在鑄造之前，可以通過向熔融鋼組合物中添加游離氧來對經(jīng)脫碳和脫氧的熔融鋼組合物進(jìn)行再氧化，使得水平為20 70ppm以及總氧含量至少為70ppm，并且然后在雙輥連鑄機(jī)(twin roll caster)中鑄造熔融鋼組合物從而形成具有低于0. 035%重量低碳的鋼帶。在出鋼步驟中，鋼組合物中的硫量可以為0.02%重量 0.06%重量。在出鋼步驟中，鋼組合物中的碳量可以為0. 02%重量 0. 05%重量，以及鋼組合物中的氮量可以低于 0. 005%重量。另外，準(zhǔn)備爐熔融鋼組合物的步驟可以在電弧爐中進(jìn)行。可以在1600°C 1650°C的溫度，或在1650°C 1700°C的溫度，或在1700°C 1750°C的溫度打開出鋼步驟?？梢栽? 650毫巴，或350 550毫巴，或等于或小于530毫巴的真空水平下進(jìn)行脫碳步驟。在脫碳步驟之前，制備具有低碳低于0. 035%重量的鋼的方法還可以包括如下步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的熔融鋼組合物，(ii)測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度，(iii)提供過程模型(process model)，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳量與鋼組合物達(dá)到需要的碳量的脫碳時(shí)間；以及(iv)基于檢測到鋼組合物中的氧和碳的量，利用過程模型來確定脫碳時(shí)間。備選或另外地，在脫碳步驟之前，制備具有低于0. 035%重量低碳的鋼的方法可以進(jìn)一步包括如下步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的鋼組合物(ii)測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度，(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳的量與對鋼組合物進(jìn)行脫氧所需的脫氧添加劑的量，以及(iv)基于檢測到鋼組合物中的氧和碳的量，利用過程模型來確定鋼組合物中脫氧添加劑的量。加入一種或多種熔劑化合物的步驟可以涉及加入選自石灰、鋁、鋁酸鈣、白云石石灰、以及硅錳鐵的一種或多種化合物。進(jìn)一步，備選或另外地，在脫碳步驟之前，制備具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法可以進(jìn)一步包括如下步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的鋼組合物(ii)測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度，(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳量與對鋼組合物進(jìn)行脫硫所需的熔劑成分的量以及基于熔劑成分的價(jià)格能夠選擇一種或多種熔劑成分；以及(iv)基于檢測到鋼組合物中的氧和碳的量，利用過程模型來確定熔劑成分的選擇和它們的量。


圖1是用于生產(chǎn)低碳、低氮和低硫鋼的方法的概略流程圖；圖2是示出利用現(xiàn)有方法的進(jìn)入真空罐脫氣爐的一爐鋼(heats)的硫含量的圖；圖3是示出比較了利用現(xiàn)有方法與本發(fā)明公開方法的一個(gè)但并不是僅有的一個(gè)實(shí)施方式時(shí)的電弧爐出鋼過程中的氧分布的圖；圖4是示出比較了利用現(xiàn)有方法與本發(fā)明公開方法時(shí)的電弧爐爐渣中的FeO分布的圖；圖5是示出比較了利用現(xiàn)有方法與本發(fā)明公開方法的實(shí)施方式時(shí)的電弧爐出鋼過程中的鋼溫度分布的圖；圖6是利用現(xiàn)有方法與本發(fā)明公開方法的實(shí)施方式時(shí)的、將電弧爐出鋼過程之前的氧量與出鋼之后的碳量進(jìn)行比較的圖；圖7是示出比較了利用現(xiàn)有方法與本發(fā)明公開方法的實(shí)施方式時(shí)的進(jìn)入真空罐脫氣爐的一爐鋼的硫含量的圖；圖8是示出比較了利用現(xiàn)有方法與本發(fā)明公開方法的實(shí)施方式時(shí)的在脫氣循環(huán)之后的鋼中的碳分布的圖；以及圖9是示出比較了利用現(xiàn)有方法與本發(fā)明公開方法的實(shí)施方式時(shí)的在脫氣循環(huán)之后的鋼中的硫分布的圖。發(fā)明詳述圖1示意性地描述了用于生產(chǎn)低碳、低氮和低硫鋼種(steel grade)的方法。在準(zhǔn)備用于鑄造的鋼的過程中，通常來說，鋼經(jīng)過從電弧爐(EAF)到真空罐脫氣爐(VTD)到鋼包冶金爐(ladle metallurgical furnace) (LMF)到澆注機(jī)(未示出)的過程。利用本發(fā)明公開的方法生產(chǎn)的鋼種具有低于約0. 035%重量的低碳。該鋼種還通常具有低于約0. 005% 重量的低氮和低于約0. 003%重量或低于約0. 0015%重量的低硫。鋼熔煉工廠通常具有一個(gè)或多個(gè)電弧爐，例如安裝有110兆伏-安(MVA)變壓器的120噸(公噸)EAF。這樣的電弧爐可以具有約30 400噸的容量，但是通常用于連續(xù)鑄造的處理量為60 120噸。每個(gè)爐子均可以含有氣體噴射噴槍，例如來自I^raxair的商標(biāo)為 Co-Jet 的三噴槍氣體噴射系統(tǒng)，通過其可以將氧氣和天然氣的組合吹入到爐子中，以及還具有碳噴射管。該系統(tǒng)可以用于在整個(gè)加熱鋼的過程中以不同的比例噴射碳和氧從而制造泡沫狀 EAF 爐S。在 Pretorius，E.B.禾口 R. C. Carlisle 的論文 Foamy Slag Fundamentals and Their Practical Application to Electric Furnace Steelmaking, ISS-AIME, EF Conference Proceedings, 1998，pp. 275-291中描述了泡沫狀爐S的制備。在該EAF上還可以安裝頂部供給熔劑系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以供給石灰、白云石和碳來控制爐渣的堿度和粘度，從而在熔煉中更好地形成爐渣。本發(fā)明方法可以使用其它煉鋼爐，例如堿性氧氣轉(zhuǎn)爐。在于此描述的本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，當(dāng)鋼組合物的氧含量和溫度進(jìn)入到期望的參數(shù)范圍之內(nèi)時(shí)，打開EAF —爐鋼中的熔融鋼的出鋼過程。由于EAF可以與VTD相隔一段距離，因此選擇鋼組合物的出鋼溫度從而使得由EAF輸送到VTD過程中的溫度降低可以為VTD中的脫碳、以及氮和硫的減量提供所需的溫度。通過偏心爐底出鋼孔(EBT)系統(tǒng)可以從爐子開始出鋼鋼組合物到盛鋼桶中，通常設(shè)計(jì)該系統(tǒng)使得在出鋼過程中從EAF帶入到盛鋼桶中的爐渣最小化。例如，在120噸容量的EAF中，從爐子出鋼到盛鋼桶約105噸的鋼。根據(jù)需要盛鋼桶通常安裝有兩個(gè)多孔塞，該多孔塞可以用來向鋼組合物中引入氬。該多孔塞掛鉤(hook-up)可以利用通過相應(yīng)的盛鋼桶耳軸自動連接。該出鋼工作站也可以安裝有測量系統(tǒng)，其可以在出鋼后直接測量和記錄鋼的溫度，以及可以測量和記錄額外的信息，例如鋼組合物中的氧水平。一旦出鋼過程完成，馬上可以從EAF中取出爐渣樣品用來檢測EAF爐渣中的FeO量。在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，與過去的方法不同，脫碳沒有在EAF中完成。代替地，在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，EAF出鋼氧低于相應(yīng)較高的出鋼碳水平。該經(jīng)改進(jìn)的方法包括于煉鋼爐的打開出鋼步驟，以及于VTD的后續(xù)的脫碳步驟。打開出鋼(open tapping) (或出鋼打開(tapping open))意味著在無有意添加脫氧劑的條件下進(jìn)行出鋼。在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，降低鋼的出鋼氧含量至約600 1120ppm，以及更期望地，降低至約 600 900ppm。當(dāng)VTD與煉鋼爐有一段距離時(shí)，出鋼溫度可以為約1700°C 1750°C，該溫度允許溫度在從爐子運(yùn)輸?shù)絍TD過程中降低。備選地，當(dāng)運(yùn)輸?shù)絍TD的時(shí)間變短時(shí)，出鋼溫度可以為約1600°C 1650°C，或備選地可以為約1650°C 1700°C。在本發(fā)明的出鋼步驟中，關(guān)閉氬塞從而可以不對鋼組合物進(jìn)行攪拌。一旦完成了從爐子到盛鋼桶的出鋼，就可以取出鋼樣品，并且將造渣化合物，例如石灰加入到盛鋼桶中以覆蓋鋼，從而減少運(yùn)輸?shù)絍TD過程中的熱損失和氧化。在盛鋼桶運(yùn)輸?shù)絍TD之前優(yōu)選可以在其上放置爐蓋。本發(fā)明的出鋼步驟與現(xiàn)有方法相比，現(xiàn)有方法在出鋼過程中向鋼組合物中添加了石灰、鋁酸鈣、鋁、爐渣脫氧劑和硅鐵，并且在整個(gè)出鋼過程中對盛鋼桶中的鋼組合物進(jìn)行攪拌，從而使添加劑與鋼組合物混合。在本方法的實(shí)施方式中，優(yōu)選在出鋼過程中不對鋼組合物進(jìn)行攪拌。另外，除了在盛鋼桶中加入石灰以覆蓋鋼之外，在本發(fā)明的出鋼步驟中可以不加入熔劑。過去的方法要求從EAF出鋼的鋼組合物的碳水平非常低，例如低于0. 025%碳，出鋼之后，當(dāng)在盛鋼桶中進(jìn)行了部分脫硫之后，于VTD隨后完成脫硫并且除去氫和氮。在現(xiàn)有方法中，平均出鋼溫度為1708°C。此外，在出鋼之前EAF中的平均溶解氧含量(出鋼氧)為 1398ppm，其導(dǎo)致盛鋼桶中的平均碳含量為0. 022%。在現(xiàn)有方法中，爐渣中的平均!^eO含量為38. 6%。在現(xiàn)有的出鋼過程中，向盛鋼桶中加入了 FeSi、鋁和石灰。另外，在過去的方法中，將鋁浮渣加入到盛鋼桶中以減少可還原的氧化物、帶入的 EAP爐渣的FeO和MnO的濃度。傳統(tǒng)的帶入的EAF爐渣通常低于500kg。相對而言，在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，在不加入脫氧添加劑的情況下，在爐子中打開出鋼鋼組合物。如下文所述，出鋼打開步驟降低了在VTD之前的盛鋼桶中的脫硫能力。 現(xiàn)有方法涉及向盛鋼桶中加入脫氧劑并且攪拌金屬和爐渣從而在VTD之前提供一些程度的脫硫。在現(xiàn)有方法中，在VTD步驟之前，盛鋼桶中的鋼組合物的硫含量通常從約0. 035% 重量降低到0.016%重量。在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，在出鋼步驟之后，將在盛鋼桶中的鋼組合物運(yùn)輸?shù)絍TD中以進(jìn)一步處理從而減少氫和氮的含量，并進(jìn)行鋼組合物的脫硫。可以通過運(yùn)載工具或高架起重機(jī)來運(yùn)輸盛鋼桶。在運(yùn)輸?shù)絍TD上方后，可以通過高架起重機(jī)移動盛鋼桶并放置到VTD罐中。一旦可以建立了 VTD多孔塞的連接，就將塞子打開并通過多孔塞將氬引入到盛鋼桶中的鋼組合物中，使用的氬氣的流量通常低于lm7min。氬的流動引起初始攪拌從而破碎和液化爐渣，并使整個(gè)盛鋼桶中的鋼溫度更為均勻。當(dāng)爐渣開始液化時(shí)，關(guān)閉多孔塞， 并記錄溫度和氧量的測量值。于VTD中記錄的這些測量值，以及在出鋼之前和/或之后于爐內(nèi)記錄的測量值可以用來確定向鋼組合物中添加的合金和熔劑，并用來確定VTD中的脫碳步驟的時(shí)間長短。在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，脫碳步驟在VTD中進(jìn)行，并隨后在VTD中進(jìn)行脫氧步驟、爐渣形成步驟、脫硫步驟、以及氮除去步驟。由于存在脫碳，在VTD工作站中的總時(shí)間比現(xiàn)有方法長約10分鐘。但是，在VTD中增加的處理時(shí)間不會明顯影響鋼組合物制備的總時(shí)間。脫碳過程可以在關(guān)閉氬攪拌之后開始，以及記錄于VTD的鋼組合物中的溫度和氧的量。將爐蓋放置在盛鋼桶上，并開始進(jìn)行罐的抽氣。隨著盛鋼桶上抽成真空，氣體將從盛鋼桶中的鋼組合物中除去，該氣體包括一氧化碳(Co)、氫氣以及氮?dú)?。由于鋼組合物上方的CO蒸汽壓下降，另外的碳和氧反應(yīng)會形成C0，并從鋼組合物中抽出。本申請人發(fā)現(xiàn)碳和氧的反應(yīng)提供了充分的攪拌作用，并且可以不需要?dú)宓臄嚢?。在脫碳過程中使用的真空水平低于650毫巴。在脫碳過程中，真空水平可以為約1毫巴 650毫巴，以及可以為350 550毫巴或低于530毫巴。脫碳之后在VTD中，在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，向鋼組合物中加入鋁用來進(jìn)行脫氧。優(yōu)選將石灰、鋁、鋁酸鈣、白云石石灰、硅錳鐵O^SiMn) —起加入，并且還可以加入其它熔劑來形成脫硫爐渣。通過壓力均勻的加料斗，于該方法需要的時(shí)刻向鋼組合物中加入添加劑。在真空下添加的鋁是反應(yīng)性的。在加入鋁之前，可以將真空水平調(diào)節(jié)到約530 1000毫巴。可以利用過程模型來確定脫碳時(shí)間，以及鋼組合物的脫氧和爐渣形成所需的添加劑?？梢允褂眠^程模型來控制VTD中的爐渣的化學(xué)作用，這是因?yàn)閂TD中的脫碳和脫氧步驟會影響爐渣的化學(xué)作用。可以將在出鋼之后記錄的鋼組合物的測量值、以及VTD中的爐渣組成和鋼組合物的測量值提供給過程模型(process model)，或添加模型(Addition Model)。添加模型是一種算法其可以用來分析測量值、或輸入的數(shù)據(jù)，并且比較輸入的數(shù)據(jù)和所期望值或預(yù)定值。 根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)和所期望或預(yù)定值之間的差異，添加模型算法可以確定將要向鋼組合物中添加哪幾種合金和熔劑，以及它們的量以能夠促進(jìn)除去氮和硫到所期望的水平。添加模型可以利用光學(xué)堿度的概念依據(jù)硫化物的容量來產(chǎn)生更好的爐渣組合物。在 Sosinsky，D. J.禾口 Sommervilie，I. D.的論文 The Composition and Temperature Dependence of the Sulfide Capacity of Metallurgical Slags,Met. Trans. B,vol. 17B, 1986，pp. 331-337中對光學(xué)堿度概念進(jìn)行了描述。另外，添加模型利用了合金和熔劑添加劑的低成本組合來制備所期望的組成。添加模型可以用于提供具有所期望的鋼-爐渣混合性質(zhì)的流體的、堿性爐渣以及經(jīng)脫氧的鋼組合物。在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，添加模型可以利用算法來確定脫碳時(shí)間，該算法是在VTD中在初始攪拌之后，基于經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)脫碳時(shí)間和鋼組合物中氧和碳量的算法。添加模型可以利用，在VTD中在初始攪拌之后的鋼組合物中的氧量來確定在脫碳之后添加的鋁的量?；阡X的量和氧的量，該添加模型的投影(projection)確定需要的熔劑添加劑以來形成脫硫爐渣。添加模型算法可以向控制器提供已確定的量，該控制器可以自動地向鋼組合物中添加確定量的經(jīng)選定的合金和熔劑。例如，VTD可以具有四個(gè)設(shè)置用來向鋼組合物提供合金和熔劑的料箱(bin)。根據(jù)所需要的鋼組合物和爐渣組合物，四個(gè)料箱可以含有石灰、鋁、 鋁酸鈣、以及白云石石灰或硅錳鐵O^SiMn)中的一種?？刂破髂軌颡?dú)自地使每個(gè)料箱活動從而向相應(yīng)地已確定量的鋼組合物中提供已測定量的經(jīng)選定的合金或熔劑添加劑。在對所需要的合金和熔劑添加劑進(jìn)行稱重之后，于該方法需要的時(shí)刻，通過壓力均勻的加料斗將它們添加到盛鋼桶中的鋼組合物中。在本發(fā)明方法的實(shí)施方式中，由于從加料斗加料所需的添加劑，罐蓋放置在其操作位置中。關(guān)閉多孔塞并開始罐的抽氣。在VTD中的總循環(huán)時(shí)間可以為約35分鐘。在脫碳和脫氧之后，可以達(dá)到1 2. 5毫巴的真空水平以除去氮。備選或另外地，在脫硫之后，可以達(dá)到1 2. 5毫巴的真空水平以除去氮。泵抽吸下降至1 2. 5毫巴的時(shí)間通常少于7分鐘，這部分地取決于罐的熱過程。完成脫硫和氮的去除的時(shí)間約為20分鐘。在現(xiàn)有方法中，設(shè)計(jì)添加模型主要用于產(chǎn)生能夠僅除去硫和氮的條件。在現(xiàn)有方法中，鋼組合物已經(jīng)被部分脫氧，在一些一爐鋼中被脫氧至約6. 6ppm，并具有約1645°C的較高的進(jìn)入盛鋼桶的溫度。由于一些脫硫過程發(fā)生在出鋼之后，以及在運(yùn)輸?shù)絍TD的過程中，因此在進(jìn)入到VTD的鋼組合物中的硫含量分布是無規(guī)律的。圖2示出了在現(xiàn)有方法中進(jìn)入到真空罐脫氣爐中的硫的分布。進(jìn)入到VTD的平均的碳、氮和硫的濃度列于表1中。表1 現(xiàn)有方法中進(jìn)入到VTD的平均的碳、氮和硫濃度
權(quán)利要求
1.制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其包括如下步驟(a)在煉鋼爐中，準(zhǔn)備溫度達(dá)到出鋼溫度的爐熔融鋼組合物，該出鋼溫度是真空罐脫氣爐中進(jìn)行脫硫所需的溫度，(b)打開出鋼氧水平為600 1120ppm的熔融鋼組合物至盛鋼桶，(c)提供給盛鋼桶以造渣化合物從而形成爐渣來覆蓋盛鋼桶中的熔融鋼組合物，(d)運(yùn)輸盛鋼桶中的熔融鋼組合物至真空罐脫氣爐，(e)在真空罐脫氣爐中通過抽真空至低于650毫巴來對熔融鋼組合物進(jìn)行脫碳，(f)脫碳之后，向熔融鋼組合物中添加一種或多種脫氧劑并對熔融鋼組合物進(jìn)行脫氧，(g)脫氧之后，添加一種或多種熔劑化合物以對熔融鋼組合物進(jìn)行脫硫，以及(i)鑄造熔融鋼組合物從而形成具有低于0. 035%重量低碳的鋼。
2.權(quán)利要求1所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在出鋼步驟中鋼組合物中的碳量為0. 02% 0. 05%重量。
3.權(quán)利要求1或2所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，準(zhǔn)備爐熔融鋼組合物的步驟在電弧爐中進(jìn)行。
4.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中， 脫碳步驟處于1 650毫巴的真空水平。
5.權(quán)利要求4所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，脫碳步驟處于 350 550毫巴的真空水平。
6.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中， 加入一種或多種脫氧劑的步驟包括于530 1000毫巴的真空水平加入需要量的鋁。
7.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括如下步驟在脫硫之后，抽真空至1 2. 5毫巴以除去氮。
8.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中， 加入一種或多種熔劑化合物的步驟包括加入選自石灰、鋁、鋁酸鈣、白云石石灰和硅錳鐵的一種或多種化合物。
9.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中， 在出鋼步驟中，鋼組合物中的硫量為0. 02% 0. 06%重量。
10.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括在脫碳步驟之前的下述步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的熔融鋼組合物，( )測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度，(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳量與鋼組合物達(dá)到需要的碳量所需的脫碳時(shí)間；以及(iv)基于檢測到鋼組合物中的氧和碳的量，利用過程模型來確定脫碳時(shí)間。
11.權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括在脫碳步驟之前的下述步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的鋼組合物( )測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度，(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳的量與對鋼組合物進(jìn)行脫氧所需的脫氧添加劑的量，以及(iv)基于檢測到的氧和碳的量，利用過程模型來確定鋼組合物中脫氧添加劑的量。
12.權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括在脫碳步驟之前的下述步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的鋼組合物( )測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度；(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳量與對鋼組合物進(jìn)行脫硫所需的熔劑成分的量以及基于熔劑成分的價(jià)格能夠選擇一種或多種熔劑成分；以及(iv)基于檢測到的氧和碳的量，利用過程模型來確定熔劑成分的選擇和它們的量。
13.上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中， 在1600°C 1650°C的溫度打開出鋼步驟。
14.權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在1650°C 1700°C的溫度打開出鋼步驟。
15.權(quán)利要求1 12中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在1700°C 1750°C的溫度打開出鋼步驟。
16.制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其包括如下步驟(a)在煉鋼爐中準(zhǔn)備溫度達(dá)到出鋼溫度的爐熔融鋼組合物，該出鋼溫度是真空罐脫氣爐中進(jìn)行脫硫所需的溫度，(b)打開出鋼氧水平為600 1120ppm的熔融鋼組合物至盛鋼桶，(c)提供給盛鋼桶以造渣化合物從而形成爐渣來覆蓋盛鋼桶中的熔融鋼組合物，(d)運(yùn)輸盛鋼桶中的熔融鋼組合物至真空罐脫氣爐，(e)在真空罐脫氣爐中通過抽真空至低于650毫巴來對熔融鋼組合物進(jìn)行脫碳，(f)脫碳之后，向熔融鋼組合物中添加一種或多種脫氧劑并對熔融鋼組合物進(jìn)行脫氧，(g)脫氧之后，添加一種或多種熔劑化合物以對熔融鋼組合物進(jìn)行脫硫，(i)向熔融鋼組合物中添加游離氧直到水平為20 70ppm以及總氧含量至少為 70ppm,以及(j))然后在雙輥連鑄機(jī)中鑄造熔融鋼組合物從而形成具有低于0. 035%重量的低碳的鋼帶。
17.權(quán)利要求16所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在出鋼步驟中鋼組合物中的碳量為0. 02% 0. 05%重量。
18.權(quán)利要求16或17所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，準(zhǔn)備爐熔融鋼組合物的步驟在電弧爐中進(jìn)行。
19.權(quán)利要求16 18中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，脫碳步驟處于1 650毫巴的真空水平。
20.權(quán)利要求16 19中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，脫碳步驟處于350 550毫巴的真空水平。
21.權(quán)利要求16 20中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，加入一種或多種脫氧劑的步驟包括于530 1000毫巴的真空水平加入需要量的鋁。
22.權(quán)利要求16 21中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括如下步驟在脫硫之后，抽真空至1 2. 5毫巴以除去氮。
23.權(quán)利要求16 22中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，加入一種或多種熔劑化合物的步驟包括加入選自石灰、鋁、鋁酸鈣、白云石石灰和硅錳鐵的一種或多種化合物。
24.權(quán)利要求16 23中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在出鋼步驟中，鋼組合物中的硫量為0. 02% 0. 06%重量。
25.權(quán)利要求16 M中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括在脫碳步驟之前的下述步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的熔融鋼組合物，( )測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度，(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳量與鋼組合物達(dá)到需要的碳量所需的脫碳時(shí)間；以及(iv)基于檢測到鋼組合物中的氧和碳的量，利用過程模型來確定脫碳時(shí)間。
26.權(quán)利要求16 M中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括在脫碳步驟之前的下述步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的鋼組合物( )測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度，(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳的量與對鋼組合物進(jìn)行脫氧所需的脫氧添加劑的量，以及(iv)基于檢測到的氧和碳的量，利用過程模型來確定鋼組合物中脫氧添加劑的量。
27.權(quán)利要求16 M中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其還包括在脫碳步驟之前的下述步驟(i)攪拌于真空罐脫氣爐的盛鋼桶中的鋼組合物( )測量并記錄鋼組合物中的碳量、鋼組合物中的氧量、以及鋼組合物的溫度；(iii)提供過程模型，該過程模型關(guān)聯(lián)鋼組合物中的氧和碳量與對鋼組合物進(jìn)行脫硫所需的熔劑成分的量以及基于熔劑成分的價(jià)格能夠選擇一種或多種熔劑成分；以及(iv)基于檢測到的氧和碳的量，利用過程模型來確定熔劑成分的選擇和它們的量。
28.權(quán)利要求16 27中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在1600°C 1650°C的溫度打開出鋼步驟。
29.權(quán)利要求16 27中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在1650°C 1700°C的溫度打開出鋼步驟。
30.權(quán)利要求16 27中任一項(xiàng)所述的制造具有低于0.035%重量低碳的鋼的方法，其中，在1700°C 1750°C的溫度打開出鋼步驟。
全文摘要
制造具有低于0.035％重量低碳的鋼的方法，其包括如下步驟在煉鋼爐中準(zhǔn)備溫度達(dá)到出鋼溫度的爐熔融鋼組合物，該出鋼溫度是VTD中進(jìn)行脫硫所需的溫度，打開出鋼氧水平為600～1120ppm的熔融鋼組合物至盛鋼桶，提供給盛鋼桶以造渣化合物從而形成爐渣來覆蓋盛鋼桶中的熔融鋼組合物，將盛鋼桶中的熔融鋼組合物運(yùn)輸至VTD，在VTD中通過抽真空至低于650毫巴來對熔融鋼組合物進(jìn)行脫碳，脫碳之后，向熔融鋼組合物中添加一種或多種脫氧劑并對熔融鋼組合物進(jìn)行脫氧，脫氧之后，添加一種或多種熔劑化合物以對熔融鋼組合物進(jìn)行脫硫，以及鑄造熔融鋼組合物從而形成具有低于0.035％重量低碳的鋼。
文檔編號C21C7/00GK102171370SQ200980138838
公開日2011年8月31日 申請日期2009年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月4日
發(fā)明者丹尼爾.G.默里, 尤金.B.普雷托里厄斯, 戴維.J.索辛斯基, 戴維.W.麥戈伊, 雅各布斯.M.A.吉爾登休斯 申請人:紐科爾公司