一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法技术

本发明专利技术属于炼钢技术领域，涉及一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法，具体的，转炉出钢温度控制在1650～1680℃，碳含量控制在0.05～0.10％，出钢过程不加脱氧剂，加入烘烤过的合金，RH过程进行吹氧真空脱碳处理，碳含量满足要求后破空，进行合金细调。本发明专利技术可使用价格较为低廉的高碳合金和硅锰合金替代价格昂贵的低碳合金，降低炼钢成本60元/吨。降低炼钢成本60元/吨。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法


[0001]本专利技术属于转炉炼钢
，尤其是一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法，属于冶金


技术介绍

[0002]1215系列钢种为低碳钢，成品成分要求如下：碳含量≤0.09％，硅含量≤0.08％，锰含量1.1～1.4％，磷含量0.04～0.09％，硫含量要求0.33～0.42％；冶炼的工艺路线为转炉
→
精炼炉
→
连铸，采用此种工艺路线。为保证锰含量和碳含量同时达标，要求：(1)转炉出钢碳含量≤0.05％，(2)出钢过程加入铝块脱氧并采用低碳合金进行合金化。此种冶炼方式，导致转炉脱碳压力增大，炉渣氧化性强，导致钢铁料消耗大且炉衬侵蚀严重；另外低碳锰铁价格远高于高碳锰铁和硅锰，造成冶炼成本增加。
[0003]为了克服上述工艺的缺点，本专利技术提出新的工艺路线，具体为转炉
→
RH精炼
→
连铸。部分脱碳任务主要交给RH进行，减轻转炉脱碳压力，转炉终点碳含量控制在0.05～0.10％即可，能明显降低炉渣氧化性。另外，为了保证RH冶炼结束，温度满足工序要求，主要采用的方法有：(1)转炉采用高温出钢；(2)加入烘烤过的合金，减少温降；(3)出钢过程加入部分硅锰，由于硅锰价格低于低碳锰铁，硅锰增锰的成本亦低于低碳锰铁，且增加的硅可与钢水中的氧发生反应，释放热量，提高钢水温度。
[0004]中国专利文献CN101760581A公开一种低成本冶炼高级别低碳钢的生产工艺，采用转炉
‑
RH精炼炉
‑
钢包炉精炼
‑
连铸的工艺路线，具体控制方法为：转炉终点碳含量控制在0.04～0.08％，出钢过程采用高碳合金，RH处理根据碳含量选择自然脱碳和强制脱碳两种脱碳方式，钢包炉精炼对合金成分和温度进行微调。中国专利文献CN112593142A公开一种低成本高纯净超低碳钢方法，包括步骤有：转炉终点磷含量控制在0.015％以内，钢液中氧活度控制在450
‑
550ppm，转炉采用顶底复合吹氧的冶炼模式，RH采用吹氧强制脱碳，脱碳结束后加铝脱氧，减少钢中夹杂物，减少铝耗，提高钢水洁净度。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法，采用含碳量相对较高但价格低廉的高碳合金代替低碳合金，降低炼钢成本。
[0006]具体方法步骤及控制的方法参数如下：
[0007]一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法，冶炼的工艺流程为依次进行的转炉冶炼
→
RH精炼
→
连铸：
[0008]转炉冶炼步骤：转炉冶炼过程终点控制方法为终点温度1650～1680℃，碳含量0.05～0.10％。
[0009]出钢方法包括出钢过程不加脱氧剂，仅加入烘烤过的高碳锰铁5～12kg/t、硅锰7～13kg/t、硫铁8～12kg/t，石灰2.5～5.0kg/t；高碳锰铁的成分为Mn：74.2％、C：6.3％、Si：0.6％、其它为铁，硅锰的成分为Mn：65.8％、C：1.2％、Si：21.2％、其他为铁；合金的烘烤温
度为500～1000℃。
[0010]RH精炼步骤：RH精炼方法包括钢包到站后，定氧、测温、取样；之后开始抽真空，真空度控制在3.0～8.0kPa，真空度满足后开始吹氧，吹氧流量控制在800～1500Nm3/h；当钢水碳含量满足要求后破空，并根据钢种要求加入其他合金，钢水成分满足后出站，吊入连铸工位进行浇铸。
[0011]本专利技术在出钢过程中以硅锰和高碳锰铁相结合，代替低碳锰铁，以较低成本确保低碳含量和高锰含量，同时将真空度限定在3.0～8.0kPa，进而有效降低锰损耗，较好保证脱碳保锰，避免后期通以补锰为目的补加低碳锰铁，造成成本增加。同时本专利技术硅锰的使用，可以基于硅锰的升温作用，保证后续有效温度，便于省去LF精炼和后续升温，有效简化操作流程。
[0012]进一步的，RH精炼步骤吹氧操作中吹氧量的计算公式为：吹氧量＝1000*(W
到站C
‑
W
目标C
)+850*(W
到站Si
‑
W
目标Si
)+110，其中吹氧量单位为m3，W
到站C
、W
目标C
、W
到站Si
和W
目标Si
为重量百分含量，％。
[0013]与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：(1)通过过程温降控制，实现转炉
→
RH炉
→
连铸短流程工艺；(2)采用硅锰+高碳锰铁代替低碳锰铁组合增锰的方式，硅锰和高碳锰铁的增锰价格均低于低碳锰铁，且硅锰中的硅被氧化可释放大量热量，提高钢水温度；(3)明确了RH真空度控制在3000～10000Pa，可提高RH氧气收得率和锰收得率；(4)本专利技术吨钢成本可降低60元以上，效益显著。
具体实施方式
[0014]本专利技术下面结合实施例作进一步详述：
[0015]实施例1
[0016]一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法，采用下述具体的工艺步骤：
[0017]转炉终点：温度1670℃，C：0.07％、Si：0.001％、Mn：0.08％、P：0.025％、S：0.022％，O：0.05％；炉渣FeO％含量：16.1％。出钢：加入高碳锰铁1500kg，硅锰：1000kg，硫铁1300kg，石灰350kg。RH到站钢水温度为1600℃，成分为C：0.15％、Si：0.057％、Mn：1.28％、P：0.027％、S：0.35％，O：0.004％；之后开始抽真空，真空度控制在5000Pa；真空度到达要求后开始吹氧，吹氧流量控制在1200Nm3/h，吹氧量控制在247Nm3；吹氧结束后加入磷铁160kg，取样分析钢水成分，C：0.05％、Si：0.01％、Mn：1.21％、P：0.051％、S：0.35％，钢水温度为1568℃。之后出站上连铸。
[0018]实施例2
[0019]一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法，采用下述具体的工艺步骤：
[0020]转炉终点：温度1680℃，C：0.06％、Si：0.001％、Mn：0.075％、P：0.023％、S：0.025％，O：0.06％；炉渣FeO％含量：16.8％。出钢：加入高碳锰铁1550kg，硅锰：1050kg，硫铁1350kg，石灰350kg。RH到站钢水温度为1609℃，成分为C：0.14％、Si：0.062％、Mn：1.31％、P：0.025％、S：0.36％，O：0.003％；之后开始抽真空，真空度控制在5500Pa；真空度到达要求后开始吹氧，吹氧流量控制在1100Nm3/h，吹氧量控制在253Nm3；吹氧结束后加入磷铁165kg，取样分析钢水成分，C：0.052％、Si：0.01％、Mn：1.22％、P：0.053％、S：0.36％，钢水温度为1579℃。之后出站上连铸。
[002本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低碳易切削钢种低成本冶炼方法，其特征在于：冶炼的工艺流程为依次进行的转炉冶炼
→
RH精炼
→
连铸：转炉冶炼步骤：转炉冶炼过程终点控制方法为终点温度1650～1680℃，碳含量0.05～0.10％；出钢方法包括出钢过程不加脱氧剂，仅加入烘烤过的高碳锰铁5～12kg/t、硅锰7～13kg/t、硫铁8～12kg/t，石灰2.5～5.0kg/t；高碳锰铁的成分为Mn：74.2％、C：6.3％、Si：0.6％、其它为铁，硅锰的成分为Mn：65.8％、C：1.2％、Si：21.2％、其他为铁；合金的烘烤温度为500～1000℃；RH精炼步骤：RH精炼方法包括钢包到站后，定氧、测温、取样；之后开始抽真空，真空度控制在3.0～8.0kPa，真空度...

【专利技术属性】
技术研发人员：管挺，于飞，杨成威，苏振伟，郭动动，孟晓玲，谢有，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：