高品質(zhì)超低碳if鋼的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝，其包括高爐鐵水、DeS預(yù)處理脫硫、DeP脫磷、DeC脫碳、RH真空處理和CC常規(guī)板坯連鑄工序；所述DeP脫磷工序：終點溫度≥1330℃，控制終點半鋼成分的質(zhì)量百分比為：C 3.40～3.60%、S≤0.010%、P≤0.040%；所述DeC脫碳工序，采用不倒?fàn)t直出，控制終點鋼水成分的質(zhì)量百分比：C 0.025～0.040%、S≤0.011%、P≤0.010%，終點溫度1680～1700℃；所述RH真空處理工序，采用真空機(jī)械泵調(diào)整真空度；所述CC常規(guī)板坯連鑄工序，中間包使用無碳鎂質(zhì)耐材，拉速控制為1.1～1.4m/min。本方法生產(chǎn)出無任何缺陷的連鑄坯，熱軋生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熱軋卷板，經(jīng)冷軋最終生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)連退和鍍鋅產(chǎn)品。
【專利說明】
高品質(zhì)超低碳丨F鋼的生產(chǎn)工藝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，尤其是一種高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] IF鋼（Interstitial Free Steel)，又叫無間隙原子鋼，因其具有優(yōu)異的深沖性 能、具有超低碳、微合金化、鋼質(zhì)純凈的特點，同時具有高塑性應(yīng)變比、高伸長率、高硬化指 標(biāo)、較低的屈強(qiáng)比，以及優(yōu)異的非時效性，因此被譽為第3代超深沖用鋼，在汽車工業(yè)和家電 行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。其本質(zhì)是在鋼中加入Ti和Nb.形成Ti和Nb的含氮化合物，從而得到無間 隙原子的潔凈鐵素體鋼，即為超低碳無間隙原子鋼。
[0003] 近幾年，隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，IF鋼的需求量急劇增加。國內(nèi)各大鋼鐵企業(yè)紛 紛加大IF鋼的研發(fā)力度，目前IF鋼的成分已能控制在[C]0.002%、[N] 0.002%、[S] 0.001 %、T[0]0.002%的水平。常見的IF鋼生產(chǎn)工藝有兩種:A:鐵水脫硫-頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐- RH真空處理-連鑄;B:鐵水脫硫-頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-LF精煉-RH真空處理-連鑄。采用上述 生產(chǎn)工藝，會帶來如下問題：一是采用容量較小的l〇〇t轉(zhuǎn)爐，使得生產(chǎn)過程中的溫降速率 大，造成RH精煉補氧升溫，增加鋼水夾雜物生成的幾率;二是轉(zhuǎn)爐脫P困難，生產(chǎn)周期長，與 常規(guī)板坯連鑄機(jī)節(jié)奏不對稱，造成拉速波動，結(jié)晶器液位波動大，容易發(fā)生結(jié)晶器卷渣，對 板卷表面質(zhì)量帶來不利的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種產(chǎn)品質(zhì)量好的高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工 〇
[0005] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：其包括高爐鐵水、DeS預(yù)處理 脫硫、DeP脫磷、DeC脫碳、RH真空處理和CC常規(guī)板坯連鑄工序;所述DeP脫磷工序:終點溫度 2 1330°C，控制終點半鋼成分的質(zhì)量百分比為:C 3.40~3.60%、S<0.010%、P<0.040%; 所述DeC脫碳工序，采用不倒?fàn)t直出，控制終點鋼水成分的質(zhì)量百分比：C 0.025~0.040%、 S < 0.011 %、P < 0.010%，終點溫度1680~1700°C ;所述RH真空處理工序，采用真空機(jī)械栗 調(diào)整真空度;所述CC常規(guī)板坯連鑄工序，中間包使用無碳鎂質(zhì)耐材，拉速控制為1.1~1.4m/ min〇
[0006] 本發(fā)明所述DeP脫磷工序:終渣堿度為1.8~2.0,出鋼時間<7分鐘。
[0007] 本發(fā)明所述DeC脫碳工序:終渣堿度為3.2~3.6，大包溫度1660~1680°C，一次命 中終點P;終點溫度1680~1700°C，終點氧位550~800ppm，終渣FeO質(zhì)量百分比< 20%，出鋼 時間2 3分鐘。
[0008] 本發(fā)明所述RH真空處理工序：進(jìn)站溫度1635~1650°C，進(jìn)站氧位550~700ppm;出 站化學(xué)成分質(zhì)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%;出站溫度 1600~162(TC。
[0009] 本發(fā)明所述CC常規(guī)板坯連鑄工序：中間包鋼水溫度1555~1575 °C ;中間包采用擋 渣墻或擋渣堰，中間包烘烤溫度2 1100°c、烘烤時間2 4h;使用無碳雙層覆蓋劑，二次冷卻 米用強(qiáng)冷卻方式，同時保證拉矯溫度2 800 °C。
[0010] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明采用DeS-DeP-DeC-RH-CC工藝 來生產(chǎn)超低碳IF鋼，通過控制脫磷爐終點的碳含量、磷含量和半鋼溫度，控制脫碳爐的不 倒?fàn)t直出，減少過程溫降，采用真空機(jī)械栗快、準(zhǔn)、穩(wěn)控制碳含量，穩(wěn)定生產(chǎn)節(jié)奏，恒拉速等 工藝措施來生產(chǎn)滿足要求，生產(chǎn)無任何缺陷的連鑄坯，熱乳生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熱乳卷板，經(jīng)冷乳最終 生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)連退和鍍鋅產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0011] 本高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝的工藝流程為：高爐鐵水-DeS預(yù)處理脫硫-DeP 脫磷-DeC脫碳-RH真空處理-CC常規(guī)板坯連鑄;采用100t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，各工序的工藝條件如 下所述：
[0012] (l)DeS預(yù)處理脫硫工序:鐵水包內(nèi)的鐵水按比例噴吹石灰和鎂粉后，將渣子扒凈， 入轉(zhuǎn)爐鐵水（出站鐵水)S < 0.003%。
[0013] (2)DeP脫磷工序：終渣堿度為1.8~2.0;半鋼控制成分質(zhì)量百分比C3.40~ 3.60 %、S < 0.010%、P < 0.040% ;終點溫度2 1330°C，出鋼時間< 7分鐘;采用擋渣標(biāo)擋渣， 下渣厚度< 80mm。
[0014] (3)DeC脫碳工序:終渣堿度為3.2~3.6;不倒?fàn)t直出，大包溫度1660~1680°(：，較 常規(guī)出鋼溫度低20 °C，一次命中終點P，鋼水控制成分質(zhì)量百分比C0.025~0.040 %、S < 0.011%、？<0.010%;終點溫度1680~1700°(：，終點氧位550~80(^111，終渣?60質(zhì)量百分比 <20%，出鋼時間2 3分鐘。
[0015] 采用滑板+擋渣標(biāo)雙擋渣，下渣厚度< 50mm;石灰加入量2.2~3 . Okg/t鋼，改質(zhì)劑 加入量1.2~1.5kg/t鋼，螢石0.3~0.8kg/t鋼；出鋼鋼水1/5時開始加料，加料順序依次石 灰、螢石、改質(zhì)劑；出鋼3/4前加完合金和造渣材料。
[0016] (4)RH真空處理工序：進(jìn)站溫度1635~1650°C，進(jìn)站氧位550~700ppm，脫碳、脫氧 和微合金化；出站化學(xué)成分質(zhì)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%，出站溫度 1600~1620 Γ。
[0017] 采用真空機(jī)械栗調(diào)整真空度，過程變化幅度平緩，利于鋼水中碳氧的穩(wěn)定反應(yīng)。脫 碳期真空度< 1.2mbar、氬氣環(huán)流60Nm3/h、時間12~15min;合金化真空度1.5mbar、氬氣環(huán) 流量50Nm 3/h;靜循環(huán)時間2 8min;吹氧期真空度40~80mbar、氬氣環(huán)流量50Nm3/h。
[0018] (5)CC常規(guī)板坯連鑄工序：中間包鋼水溫度1555~1575°C;中間包采用擋渣墻、擋 渣堰，中間包烘烤溫度2 1100°C，烘烤時間2 4小時，中間包使用無碳鎂質(zhì)耐材，無碳鋁質(zhì)吹 氬上水口、吹氬塞棒和浸入式水口；使用無碳雙層覆蓋劑，結(jié)晶器使用無碳、低堿度、高粘度 保護(hù)渣，二次冷卻采用強(qiáng)冷卻方式，同時保證拉矯溫度2 800°C ;拉速控制為1.1~1.4m/ min〇
[0019] (6)上述Dec脫碳、RH真空處理和CC常規(guī)板坯連鑄工序中，中包鋼水氧、氮含量質(zhì)量 數(shù)均控制為T[0] < 20ppm、[N] < 35ppm。
[0020] (7)連鑄坯經(jīng)熱乳成熱乳卷板，熱乳卷板再經(jīng)冷乳，得到超低碳IF鋼鋼板。
[0021] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0022] 實施例1 一 10:本高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝采用下述具體工藝。
[0023] 1、實施例中采用的設(shè)備為:DeP脫磷爐10(^，0冗脫碳爐10(^，冊精煉10(^;0：常規(guī) 板坯連鑄:連鑄坯寬1280mm，厚200mm。
[0024] 2、具體操作步驟和各工序工藝參數(shù)控制如下：
[0025] (l)DeS預(yù)處理脫硫工序：a.鐵水溫度 1315~1362°C，S 0.016~0·035%、Ρ 0.113 ~o.m%;
[0026] b.吹煉過程以脫硫為主要目標(biāo)，石灰與鎂粉的質(zhì)量配比為5.5:1;
[0027] c.使用撈渣機(jī)撈渣，鐵水表層無渣，鐵水裸露面2 90% ;
[0028] d.出站S < 0.003wt%，溫度 1295~1348Γ。
[0029] (2)DeP 脫磷工序：a.鐵水溫度 1295 ~1322°C，S 0.001 ~0.002%、P 0· 113 ~ 0.124% ；
[0030] 匕裝入量:鐵水108~1151廢鋼5~15扒
[0031 ] c.吹煉過程以脫磷為主要目標(biāo)，要求全程化渣，過程加入抑渣劑防止噴濺；
[0032] d.采用擋渣標(biāo)擋渣，鋼流圓整；出鋼(半鋼)主要成分以及具體工藝見表1。
[0033] 表1:半鋼成分(wt%)和工藝參數(shù)
[0034]
[0035] (3)DeC 脫碳工序：a.半鋼溫度 1325 ~1366Γ，S 0.004 ~0.007%，P 0.034 ~ 0.039% ；
[0036] 匕裝入量:半鋼110~1151廢鋼0~5七；
[0037] c.吹煉過程以脫碳、脫磷為主要目標(biāo)，要求全程化渣，爐溫平穩(wěn)上升；
[0038] d.不倒?fàn)t直出，一次命中終點P;終點鋼水成分含量及溫度、氧位見表2;
[0039] f.采用擋渣標(biāo)+滑板雙擋渣；出鋼時，鋼流圓整，出鋼使用周轉(zhuǎn)、潔凈的無碳鋼包； 出鋼鋼水1/5時開始加料，加料順序:石灰-螢石-改質(zhì)劑，出鋼3/4前加完合金和造渣材 料;本工序具體的工藝參數(shù)見表3。
[0040] 表2:DeC脫碳工序終點成分(wt%)及溫度、氧位
[0041]
[0042] 表3:DeC脫碳工序的工藝參數(shù)
[0043]
[0044] (4)RH真空處理工序:a.開啟機(jī)械真空栗(螺桿栗、羅茨栗），預(yù)抽真空；
[0045] b.鋼包進(jìn)站，測溫；
[0046] c.開啟真空主閥，脫碳期真空度< 1.2mbar、氬氣環(huán)流60Nm3/h、時間12~15min;合 金化真空度1.5mbar、氬氣環(huán)流量50Nm3/h;靜循環(huán)時間2 8min;吹氧期真空度40~80mbar、 氬氣環(huán)流量50Nm3/h;
[0047] d.測溫定氧，加入Ti含量70 %的鈦鐵1. Okg/t鋼，測溫取樣出站；
[0048] e.出站溫度:開澆1618~1620 °C、連澆包次1600~1610 °C ; RH出站化學(xué)成分見表4。
[0049] 表4:RH出站化學(xué)成分(wt%)
[0050]
[0051 ] (5 )CC常規(guī)板坯連鑄工序:a.鋼包到中間包采用長水口加氬氣密封保護(hù)鋼水，長水 口處鋼水不能裸露;鋼包向中間包澆注鋼水時，嚴(yán)禁下渣；
[0052] b.中包使用無碳鎂質(zhì)耐材，無碳錯質(zhì)吹氬上水口和吹氬塞棒，使用無碳雙層覆蓋 劑；
[0053] c.結(jié)晶器使用無碳、低堿度、高粘度保護(hù)渣，結(jié)構(gòu)和材質(zhì)優(yōu)化的浸入式水口；
[0054] d.二冷采用C1強(qiáng)冷卻方式。
[0055] 本工序的工藝參數(shù)見表5;所得IF鋼產(chǎn)品的化學(xué)成分見表6。
[0056] 表5: CC常規(guī)板坯連鑄工序的工藝參數(shù)
[0057]
[0058] 表6: IF鋼產(chǎn)品化學(xué)成份(wt%)
[0060] 3、本發(fā)明各實施例生產(chǎn)連鑄坯低倍檢驗沒有出現(xiàn)中心裂紋、中心疏松和中心偏析 等缺陷，鑄坯表面及皮下沒有夾渣缺陷;熱乳板卷表面質(zhì)量優(yōu)良；所得IF鋼產(chǎn)品的性能見表 7〇
[0061 ] 表7: IF鋼產(chǎn)品性能分布
【主權(quán)項】
1. 一種高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于:其包括高爐鐵水、DeS預(yù)處理脫硫、 DeP脫磷、DeC脫碳、RH真空處理和CC常規(guī)板坯連鑄工序;所述DeP脫磷工序:終點溫度2 1330 °C，控制終點半鋼成分的質(zhì)量百分比為:C 3.40~3.60%、S < 0.010%、P < 0.040%;所述DeC脫 碳工序，采用不倒?fàn)t直出，控制終點鋼水成分的質(zhì)量百分比：C 0.025~0.040%、S < 0.011%、 P <0.010%，終點溫度1680~1700°C;所述RH真空處理工序，采用真空機(jī)械栗調(diào)整真空度;所 述CC常規(guī)板還連鑄工序，中間包使用無碳鎂質(zhì)耐材，拉速控制為1.1~1.4m/min。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述DeP脫磷工 序:終渣堿度為1.8~2.0，出鋼時間< 7分鐘。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述DeC脫碳工 序：終渣堿度為3.2~3.6,大包溫度1660~1680 °C，一次命中終點P;終點溫度1680~1700 °C，終點氧位550~800ppm，終渣FeO質(zhì)量百分比< 20%，出鋼時間2 3分鐘。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述RH真空處理 工序：進(jìn)站溫度1635~1650°C，進(jìn)站氧位550~700ppm;出站化學(xué)成分質(zhì)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%;出站溫度 1600~1620°C。5. 根據(jù)權(quán)利要求1 一 4任意一項所述的高品質(zhì)超低碳IF鋼的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所 述CC常規(guī)板坯連鑄工序：中間包鋼水溫度1555~1575°C ;中間包采用擋渣墻或擋渣堰，中 間包烘烤溫度2 ll〇〇°C、烘烤時間2 4h;使用無碳雙層覆蓋劑，二次冷卻采用強(qiáng)冷卻方式， 同時保證拉矯溫度2 800 °C。
【文檔編號】C22C38/04GK105886701SQ201610347654
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】李波, 李夢英, 馬德剛, 張洪波, 王蘭玉, 高永春, 劉海春, 李建設(shè), 李經(jīng)哲, 馮慧霄, 劉麗萍, 李夢龍, 周泉林, 段云祥, 吳艷青
【申請人】唐山鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司