專(zhuān)利名稱：一種采用vd+lf+vd工藝生產(chǎn)低碳、超低碳鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到中厚板生產(chǎn)，具體涉及到一種采用VD+LF+VD工藝生產(chǎn)低碳、超低碳 鋼的方法。
背景技術(shù)：
隨著市場(chǎng)對(duì)鋼板質(zhì)量等級(jí)要求的日益嚴(yán)格，鋼鐵企業(yè)的設(shè)備和技術(shù)不斷的更新?lián)Q 代，但是由于當(dāng)前國(guó)際金融危機(jī)對(duì)我國(guó)鋼鐵企業(yè)造成了較大的沖擊，特別是鋼廠的中厚板 行業(yè)是受沖擊較為嚴(yán)重的行業(yè)，導(dǎo)致多數(shù)企業(yè)的利潤(rùn)下降，設(shè)備更新的資金給企業(yè)帶來(lái)很 大負(fù)擔(dān)，為應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī)帶來(lái)的不利影響，加快結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)，實(shí)現(xiàn)低成本 戰(zhàn)略，鋼鐵企業(yè)深挖現(xiàn)有設(shè)備的潛力，對(duì)于增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力具有十分重要的作用。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種采用VD+LF+VD工藝生產(chǎn)保性能、保探傷的低 碳、超低碳鋼的方法。一種采用VD+LF+VD工藝生產(chǎn)低碳、超低碳鋼的方法，包括以下步驟a. KR鐵水預(yù)處理工藝到站低碳鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度 彡20mm,鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S彡0. 010%，保證脫硫周期彡21min、脫硫溫降 (30 0C ；b.轉(zhuǎn)爐冶煉工藝入爐鐵水S彡0. 010%,P彡0. 085%,鐵水溫度彡1240°C，鐵水 裝入量誤差按士 1. 5t來(lái)控制，廢鋼嚴(yán)格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，造渣堿度R按2. 5-4. 0控制，出鋼 目標(biāo)P彡0.015%、C彡0.05%、S彡0.012%，出鋼過(guò)程中不加任何合金及脫氧劑，出鋼前 用擋渣塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前必須采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 40mm ；c. VD真空脫碳鋼水從轉(zhuǎn)爐吊至VD爐后，根據(jù)溫度及出鋼碳含量確定保壓時(shí)間在 10-25min之間，VD破空后吊至LF爐進(jìn)行精煉處理；d. LF精煉工藝精煉過(guò)程中全程吹氬，吹氬強(qiáng)度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，加 入精煉渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，精煉脫氧劑以鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據(jù)鋼水中氧 含量及造白渣情況適量加入，加熱過(guò)程根據(jù)節(jié)奏富余和溫度情況選擇適當(dāng)電流進(jìn)行加熱， 加熱時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin，二加熱過(guò)程中要求根據(jù)造渣情況， 補(bǔ)加脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，上 鋼溫度1565士 15°C (不采用真空脫氣)/1610士 15°C (采用真空脫氣)；e. VD精煉工藝VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后 軟吹2-5min或不吹，軟吹過(guò)程中鋼水不得裸露；正常在線包抽真空時(shí)間(抽真空前鋼水溫 度-目標(biāo)離站溫度)/1. 7min,覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫 度 1565 士 15°C，f.連鑄工藝澆鋼前保證鑄機(jī)設(shè)備狀況良好，中包過(guò)熱度15士 10°C，拉速0. 7m/ min,比水量0. 80L/kg,電攪900A、5Hz、30s-3-30s，連鑄澆鋼要求全程保護(hù)澆鑄，大包開(kāi)澆后Imin內(nèi)必須套保護(hù)管，中包澆注過(guò)程中必須保證鋼液面不見(jiàn)紅，澆鋼過(guò)程中合理控制 塞棒吹氬量，保證結(jié)晶器液面波動(dòng)輕微；g.加熱加熱溫度及加熱時(shí)間如下預(yù)熱段溫度900-1000°C，加熱段溫度 1220-U60°C，保溫段溫度 1200-1240°C，加熱速度 9_13min/cm ；h.控軋控冷第一階段開(kāi)軋溫度控制在1000 1200°C之間，采用高溫低速大壓 下軋制，道次壓下量不小于20mm ；當(dāng)溫度不低于1000°C時(shí)，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度 的2. 0-3倍；當(dāng)軋件溫度小于再結(jié)晶終止溫度時(shí)，開(kāi)始第二階段軋制，二階段累計(jì)變形率 ^ 60%,終軋溫度控制在780 840°C ；軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在580 700°C之間，然后送往矯直機(jī)矯直。i.堆冷工藝改善鋼板探傷缺陷，鋼板堆垛緩冷工藝如下；堆垛緩冷溫度不低于350°C，堆冷時(shí) 間控制在12小時(shí)以上。采用高溫堆冷工藝可有效避免因快速冷卻產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，同時(shí)可 大大降低鋼板中氫的含量，充分實(shí)現(xiàn)熱擴(kuò)散效果，本發(fā)明的有益效果在于在不增加RH等真空脫碳設(shè)備的前提下，利用企業(yè)現(xiàn)有的 VD等設(shè)備，達(dá)到冶煉低碳鋼、超低碳鋼鋼板的要求，在現(xiàn)階段企業(yè)利潤(rùn)不高的情況下，避免 了大規(guī)模上馬新設(shè)備、改造設(shè)備的大量投入，為公司節(jié)約投入，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，大大減 輕了現(xiàn)階段企業(yè)的資金投入，并為以后市場(chǎng)形勢(shì)好轉(zhuǎn)以及企業(yè)利潤(rùn)提高后再上馬新設(shè)備提 供了充足的準(zhǔn)備時(shí)間。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用優(yōu)質(zhì)鐵水、鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、VD真空脫碳、LF精煉、VD真空脫氣、 澆注、鑄坯堆冷、加熱爐加熱、軋制、Acc冷卻、矯直、鋼板堆冷等工藝，達(dá)到提高鋼水潔凈度 的同時(shí)，降低鋼中碳含量，從而得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的低碳、超低碳鋼板。其工藝流程為優(yōu)質(zhì)鐵 水、KR鐵水預(yù)處理、100/120噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐、LF爐精煉、真空脫氣處理、鑄坯堆冷12-60小 時(shí)、推鋼式加熱爐、3800m軋機(jī)、ACC層流冷卻、11輥熱矯直機(jī)、堆冷、精整、外檢、探傷、入庫(kù)。實(shí)施例如下具體成分設(shè)計(jì)如下C 0. 03 0. 09, Si 彡 0. 50,Mn 彡 1. 80,P 彡 0. 020,S 彡 0. 010,AlS 0. 015 0. 050、Ni+Cr+Mo彡1. 0、Nb+V+Ti彡0. 15，其它為!^e和殘留元素；此方法適用于對(duì)C含量 要求在0.09以下的鋼種，均可通過(guò)此工藝達(dá)到C含量的要求。為達(dá)到上述目的，在原有的 低碳、超低碳鋼工藝基礎(chǔ)上，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)C含量和溫度，轉(zhuǎn)爐出鋼后，進(jìn)行VD真空處 理，使鋼水在低壓條件下，通過(guò)鋼水中的氧與碳反應(yīng)，脫除鋼中的碳，達(dá)到低碳要求，然后再 經(jīng)過(guò)LF精煉處理，脫除鋼中的硫和氧以及夾雜物，并進(jìn)行合金化，LF處理后，再經(jīng)過(guò)一次VD 真空處理，脫除鋼中的H、N等氣體，達(dá)到潔凈鋼的要求。結(jié)合煉鋼化學(xué)成分，經(jīng)過(guò)理論測(cè)算 鋼的再結(jié)晶終止溫度，為防止混晶和晶粒粗大，因此設(shè)計(jì)其待溫晾鋼至再結(jié)晶終止溫度以 下開(kāi)始精軋，晾鋼厚度控制在成品厚度的2. 0-3倍，為精軋階段累計(jì)變形量及細(xì)化晶粒、位 錯(cuò)強(qiáng)化奠定基礎(chǔ)；如軋后緩慢冷卻易使晶粒長(zhǎng)大，并且組織中的C、Mn等合金固溶量有限， 因此要控制適當(dāng)?shù)睦鋮s速度。為了獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，根據(jù)板厚的不同，軋后采用不 同的層流冷卻，通過(guò)調(diào)整冷卻集管組數(shù)，確保返紅溫度在580 700°C之間。
控軋控冷工藝如下在冶煉過(guò)程中，嚴(yán)格控制鋼中P (磷)、S (硫)等有害元素，保 證鋼水的純凈度基本達(dá)到潔凈鋼水平。在后續(xù)軋制加熱過(guò)程中，為防止鋼坯內(nèi)部晶粒粗大， 適當(dāng)降低加熱溫度，為鋼坯在軋制過(guò)程中細(xì)化晶粒奠定些實(shí)基礎(chǔ)。在軋制過(guò)程中，通過(guò)采用 國(guó)內(nèi)先進(jìn)的TMCP軋制技術(shù)以及后續(xù)合理的熱處理工藝，能夠保證低碳、超低碳鋼板性能需 求。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是對(duì)于冶煉鋼中碳含量在0. 08%以下的鋼 板，其生產(chǎn)工藝路線采用 優(yōu)質(zhì)鐵水-鐵水脫硫預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-VD真空脫碳-LF精煉-VD真空脫氣_澆 注-加熱爐加熱-軋制-Acc冷卻-鋼板堆冷等工藝，達(dá)到提高鋼水潔凈度的同時(shí)，降低鋼 中碳含量，從而得到質(zhì)量?jī)?yōu)良的低碳、超低碳鋼板。前述方法中，適合生產(chǎn)的鋼種有高級(jí)別 )(65、X70、X80等管線鋼、Q550D、Q690D的低碳貝氏體高強(qiáng)度鋼、09MnNiDR等壓力容器鋼，以 及其它碳含量在0. 08%以下的鋼種。結(jié)果分析前期采用此工藝生產(chǎn)的L485管線鋼結(jié)果顯示，此工藝可以滿足生產(chǎn)低 碳、超低碳鋼板的要求。下面以L485檢驗(yàn)結(jié)果為例。機(jī)械力學(xué)性能分析成份及機(jī)械力學(xué)性能按GB/T21237-2007執(zhí)行，具體見(jiàn)表1。表1 L485鋼板機(jī)械力學(xué)性能要求
權(quán)利要求
1. 一種采用VD+LF+VD工藝生產(chǎn)低碳、超低碳鋼的方法，其特征在于包括以下步驟a.KR鐵水預(yù)處理工藝到站低碳鐵水必須扒前渣與扒后渣，保證液面渣層厚度 彡20mm,鐵水經(jīng)KR攪拌脫硫后保證鐵水S彡0. 010%，保證脫硫周期彡21min、脫硫溫降 (30 0C ；b.轉(zhuǎn)爐冶煉工藝入爐鐵水S彡0.010%,P彡0. 085%，鐵水溫度彡1240°C，鐵水裝入 量誤差按士 1. 5t來(lái)控制，廢鋼嚴(yán)格采用優(yōu)質(zhì)邊角料，造渣堿度R按2. 5-4. 0控制，出鋼目標(biāo) P彡0. 015%、C彡0. 05%、S彡0. 012%，出鋼過(guò)程中不加任何合金及脫氧劑，出鋼前用擋渣 塞擋前渣出鋼，出鋼結(jié)束前必須采用擋渣錐擋渣，保證渣層厚度< 40mm ；c.VD真空脫碳鋼水從轉(zhuǎn)爐吊至VD爐后，根據(jù)溫度及出鋼碳含量確定保壓時(shí)間在 10-25min之間，VD破空后吊至LF爐進(jìn)行精煉處理；d.LF精煉工藝精煉過(guò)程中全程吹氬，吹氬強(qiáng)度根據(jù)不同環(huán)節(jié)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，加入精 煉渣料，堿度按4. 0-6. 0控制，精煉脫氧劑以鋁粒、硅鐵粉為主，加入量根據(jù)鋼水中氧含量 及造白渣情況適量加入，加熱過(guò)程根據(jù)節(jié)奏富余和溫度情況選擇適當(dāng)電流進(jìn)行加熱，加熱 時(shí)間按兩次控制，一加熱7-12min、二加熱6-lOmin，二加熱過(guò)程中要求根據(jù)造渣情況，補(bǔ)加 脫氧劑，并要求粘渣次數(shù)大于6次，離站前加入硅鈣線，加硅鈣線前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫 度1565士 15°C (不采用真空脫氣)/1610士 15°C (采用真空脫氣)；e.VD精煉工藝VD真空度必須達(dá)到671 以下，保壓時(shí)間必須彡15min，破真空后軟 吹2-5min或不吹，軟吹過(guò)程中鋼水不得裸露；正常在線包抽真空時(shí)間(抽真空前鋼水溫 度-目標(biāo)離站溫度)/1. 7min，覆蓋劑，保證鋪滿鋼液面，加覆蓋劑前必須關(guān)閉氬氣，上鋼溫 度 1565 士 15°C，f.連鑄工藝澆鋼前保證鑄機(jī)設(shè)備狀況良好，中包過(guò)熱度15士10°C，拉速0. 7m/min, 比水量0. 80L/kg,電攪900A、5Hz、30S-3-30S，連鑄澆鋼要求全程保護(hù)澆鑄，大包開(kāi)澆后 Imin內(nèi)必須套保護(hù)管，中包澆注過(guò)程中必須保證鋼液面不見(jiàn)紅，澆鋼過(guò)程中合理控制塞棒 吹氬量，保證結(jié)晶器液面波動(dòng)輕微；g.加熱加熱溫度及加熱時(shí)間如下預(yù)熱段溫度900-1000°C，加熱段溫度 1220-U60°C，保溫段溫度 1200-1240°C，加熱速度 9_13min/cm ；h.控軋控冷第一階段開(kāi)軋溫度控制在1000 1200°C之間，采用高溫低速大壓下 軋制，道次壓下量不小于20mm;當(dāng)溫度不低于1000°C時(shí)，停軋晾鋼，晾鋼厚度為成品厚度 的2. 0-3倍；當(dāng)軋件溫度小于再結(jié)晶終止溫度時(shí)，開(kāi)始第二階段軋制，二階段累計(jì)變形率 ^ 60%,終軋溫度控制在780 840°C ；軋制完畢后采用ACC控冷，終冷溫度控制在580 700°C之間，然后送往矯直機(jī)矯直。i.堆冷工藝改善鋼板探傷缺陷，鋼板堆垛緩冷工藝如下；堆垛緩冷溫度不低于 350°C，堆冷時(shí)間控制在12小時(shí)以上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種采用VD+LF+VD工藝生產(chǎn)低碳、超低碳鋼的方法，該方法在不增加RH等真空脫碳設(shè)備的前提下，利用企業(yè)現(xiàn)有的VD等設(shè)備，達(dá)到冶煉低碳鋼、超低碳鋼鋼板的要求，在現(xiàn)階段企業(yè)利潤(rùn)不高的情況下，避免了大規(guī)模上馬新設(shè)備、改造設(shè)備的大量投入，為公司節(jié)約投入，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，大大減輕了現(xiàn)階段企業(yè)的資金投入，并為以后市場(chǎng)形勢(shì)好轉(zhuǎn)以及企業(yè)利潤(rùn)提高后再上馬新沒(méi)備提供了充足的準(zhǔn)備時(shí)間。
文檔編號(hào)C21D8/02GK102061351SQ20101059828
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月21日
發(fā)明者劉慶波, 崔冠軍, 龐百鳴, 張兵, 張立新, 徐璠, 朱書(shū)成, 朱成杰, 許少普, 郭艷芳, 陳平, 雷文慧 申請(qǐng)人:南陽(yáng)漢冶特鋼有限公司