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一种提高含Nb、Ti钢洁净度的方法技术

技术编号:8956462 阅读:162 留言:0更新日期:2013-07-25 01:31
本发明专利技术提供一种提高含Nb、Ti钢洁净度的方法,包括以下步骤:顶底复吹转炉冶炼,全程底吹氩气,出钢过程中加入小粒白灰和萤石,出钢后渣面加缓释脱氧剂;钢水进行二次精炼;将精炼后的钢水送连铸进行全保护浇铸。本发明专利技术通过转炉冶炼采取全程底吹氩气模式可以获得低氮钢水,LF炉精炼脱硫和升温完成后进行钙处理和软吹,然后进行Nb-Ti合金化,再次软吹促进合金熔化。通过先钙处理和软吹工艺减少氧化物类夹杂,软吹促进Nb-Ti合金熔化,RH真空精炼脱气去夹杂,破真空后软吹进一步去除夹杂物,连铸低过热度浇铸可以减弱铸坯偏析,从而达到控制钢中氧化物类夹杂和氮化物类夹杂的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及炼钢精炼控制领域,尤其涉及一种减少含Nb、Ti钢中非金属夹杂物的方法。
技术介绍
目前国内生产高级别管线钢和高强钢大多采取LF精炼+RH真空精炼的工艺,LF炉主要实现升温和深脱硫,RH实现脱气去夹杂,再结合全保护浇铸工艺生产高品质的管线钢和高强钢。高强钢和高级别管线钢基本采取Nb、Ti强化提高性能,Nb和Ti均为易偏析元素,而且在高温过程中可以与N结合生成NbN和TiN,NbN和TiN以独立或与氧化物夹杂伴形态存在。过热度较高、N含量较高、氧化物类夹杂较多的时候会在铸坯芯部出现大量氧化物与氮化物复合的夹杂物,热轧板表现为D类非金属夹杂物评级偏高。在炼钢和精炼过程中通常通过低氧、低硫、造渣精炼、真空精炼、钙处理、软吹和全保护浇铸等工艺控制钢中非金属夹杂物。对于Nb、Ti强化的钢种Nb和Ti在高温下可以与N结合形成TiN和NbN,通常氮化物夹杂较小,但氧化夹杂可以作为氮化物形成的核心,因此在钢中氧化夹杂较多的时候氮化物会大量出现。目前的冶炼工艺Nb在LF炉精炼前期加入,完成造渣脱硫和温度调整后加入Ti。Nb和Ti的加入会不可避免的生成NbN和TiN,在LF炉处理过程中和刚结束的时候钢中氧化物夹杂较多,在这个过程中生成的NbN和TiN会以氧化物夹杂为核心结合形成复合夹杂物,复合夹杂物形成后很难从钢液中去除,会一直保留到铸坯中最终造成热轧板D类夹杂物评级偏高。本专利是在减少氧 化物类夹杂、减少氮化物夹杂的同时优化Nb和Ti合金化工艺实现降低钢中氧化物和氮化物夹杂的目的。
技术实现思路
本专利技术为解决现有含Nb、Ti生产工艺存在的上述不足,提供一种提高含Nb、Ti钢洁净度的工艺。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下:,包括以下步骤:步骤a:将铁水兑入顶底复吹转炉吹炼,全程底吹IS气,冶炼完成后出钢,出钢过程加入小粒白灰和萤石,出钢后渣面加缓释脱氧剂;步骤b:将钢水进行LF炉造渣精炼,完成造渣脱硫、钙处理、Nb-Ti合金化、软吹;精炼后,控制钢包定渣成分包括50 55% CaO, 24 28%A1203,6 9% Mg0,4 8%Si02, TFe+MnO ( 1.0% ;步骤C:将精炼后的钢水再次进行RH真空精炼和二次钙处理,最后确保连铸进行低过热度全保护浇铸。在上述技术方案的基础上,本专利技术还可以做如下改进。进一步地,所述步骤a中小粒白灰和萤石加入量为8kg/吨钢和2kg/吨钢,缓释脱氧剂金属铝含量为50%,其加入量为Ikg/吨钢。进一步地,所述步骤b中I丐处理后钢液中Ca含量15_30ppm,软吹IS气流量100-200NL/min,软吹时间 5-lOmin。进一步地,所述步骤b中软吹氩气流量100-200NL/min,软吹时间5_10min。进一步地,所述步骤c中二次软吹IS气流量100-160NL/min,软吹时间10_15min。进一步地,所述步骤c中低过热度为15_25°C中间包过热度。本专利技术在LF炉精炼完成脱硫和升温后进行钙处理和软吹,然后加入Nb和Ti合金,然后软吹促进合金熔化,随后进行RH真空精炼和二次软吹,最后连铸低过热度全保护浇铸,可以实现氧化物类和氮化物夹杂物的稳定控制等。具体实施例方式以下对本专利技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本专利技术,并非用于限定本专利技术的范围。 本专利技术所采取的工艺路线为:‘转炉冶炼一LF造渣精炼一RH真空精炼一全保护浇铸,。本专利技术的技术原理为:本专利技术通过低硫、低氧和钙处理控制硫化物夹杂物,低氧、造渣精炼、钙处理、软吹等控制氧化物类夹杂物,低氧、低氮、后Nb-Ti合金化、低过热度等控制氮化物夹杂物。转炉出钢铝脱氧产生的氧化铝夹杂物,细小呈簇状分布在钢水中,在高碱度顶渣和钙处理的作用下逐渐向低熔点的钙铝酸盐类夹杂物转变,软吹后可以有效减少氧化物类夹杂物的总量。在氧化物夹杂物减少后进行Nb-Ti合金化可以减少氮化物形成。RH真空精炼可以进一步脱气去除夹杂物,较小的夹杂物也会聚集长大,随后的二次软吹可以去除这部分长大的夹杂物,进一步提高洁净度。连铸低过热度浇铸可以减弱易Nb和Ti的偏析,降低凝固过程夹杂物长大的趋势。(1)300吨顶底复吹转炉冶炼,全程底吹氩气,在出钢过程中加入小粒白灰和萤石,出钢结束渣面加缓释脱氧剂。(2)LF炉精炼后,控制顶渣成份:55 60% CaO, 25 30%A1203,6 9% Mg0,5 10%Si02, TFe+MnO ( 1.0% ;脱硫和升温后钙处理,钢液Ca含量15_30ppm ;软吹,软吹氩气流量100-200NL/min,软吹时间5-lOmin ;Nb-Ti合金化,软吹,软吹氩气流量100_200NL/min,软吹时间5-10min。(3) RH真空循环,破真空后软吹,软吹氩气流量100 160NL/min,软吹进行10 15min ;最后送连铸低过热度全保护浇铸,中间包过热度15-25°C。实施例:单浇次生产8炉含Nb和Ti热轧钢种,采用‘转炉一LF精炼一RH精炼一连铸’工艺路线生产。300吨顶底复吹转炉炼钢,出钢过程加入小粒白灰8kg/吨钢和萤石2kg/吨钢,出钢后渣面加入缓释脱氧剂Ikg/吨钢,出钢后钢液氮含量见表I。LF炉完成脱硫和升温后进行钙处理,每炉喂S1-Ca线600m,软吹、Nb-Ti合金化、软吹,过程参数见表3,LF炉精炼结束Ca含量见表1,钢包终渣成分见表2。然后进行RH真空精炼处理,破真空后软吹,软吹参数见表3,软吹完成后进行全保护浇铸,中间包过热度见表I。表I过程钢液成分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高含Nb、Ti钢洁净度的方法,其特征在于:包括以下步骤:步骤a:将铁水兑入顶底复吹转炉吹炼,全程底吹氩气,冶炼完成后出钢,出钢过程加入小粒白灰和萤石,出钢后渣面加缓释脱氧剂;步骤b:将钢水进行LF炉造渣精炼,完成造渣脱硫、升温、钙处理、Nb?Ti合金化、软吹;LF炉精炼后,钢包顶渣成分包括50~55%CaO,24~28%Al2O3,6~9%MgO,4~8%SiO2,TFe+MnO≤1.0%;步骤c:将精炼后的钢水再次进行RH真空精炼,破真空后进行软吹,最后确保连铸进行低过热度全保护浇铸。

【技术特征摘要】
1.一种提高含Nb、Ti钢洁净度的方法,其特征在于:包括以下步骤: 步骤a:将铁水兑入顶底复吹转炉吹炼,全程底吹氩气,冶炼完成后出钢,出钢过程加入小粒白灰和萤石,出钢后渣面加缓释脱氧剂; 步骤b:将钢水进行LF炉造渣精炼,完成造渣脱硫、升温、钙处理、Nb-Ti合金化、软吹; LF炉精炼后,钢包顶渣成分包括50 55 % CaO, 24 28%A1203,6 9 % MgO,4 8%Si02, TFe+MnO ( 1.0% ; 步骤c:将精炼后的钢水再次进行RH真空精炼,破真空后进行软吹,最后确保连铸进行低过热度全保护浇铸。2.根据权利要求1所述的提高含Nb、Ti钢洁净度的方法,其特征在于,所述步骤a中小粒白灰和萤石加入量为8kg/吨钢和2kg/吨钢,金属铝含...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志鹏高圣勇张宏艳崔阳田志红李一丁李永林曾智王朝斌周伟
申请(专利权)人:首钢总公司
类型:发明
国别省市:

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