本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術領域，尤其是一種加磷高強無間隙原子鋼的生產(chǎn)工藝。

背景技術：

加磷高強無間隙原子鋼兼有高強度和超深沖性，主要用于制作汽車內(nèi)相對復雜的結構件，如轎車延伸支架、懸掛安裝梁、轉(zhuǎn)向機安裝支梁、覆蓋件、加強板等，滿足了汽車輕量化、高強化的發(fā)展需求。汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，給相關鋼材提供機遇的同時也帶來了挑戰(zhàn)。加磷高強無間隙原子鋼的成分體系復雜，主要成分目前控制在[C]0.0030％、[S]0.003％、[P]0.080％、[Si]0.55％、[N]0.0025％、T[O]0.0025％的水平。加磷高強無間隙原子鋼的生產(chǎn)工藝各不相同，主要有以下兩種：A、高爐→鐵水脫硫→頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐→RH真空處理→連鑄；B、高爐→鐵水脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→LF精煉→RH真空處理→連鑄。

采用公稱容量在110t及以下的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)加磷高強無間隙原子的難度太大，其原因在于：一、公稱容量在110t及以下的轉(zhuǎn)爐容量小，生產(chǎn)、出鋼過程中的溫降速率大，冶煉過程需要加入的合金種類和數(shù)量較多，會造成RH精煉大批量補氧升溫，增加鋼水夾雜物生成的幾率；二、連鑄澆鑄周期短，與RH生產(chǎn)節(jié)奏不匹配造成拉速波動，容易發(fā)生結晶器卷渣，對板卷表面質(zhì)量帶來不利的影響。因此，采用公稱容量在110t以下的轉(zhuǎn)爐，例如100t轉(zhuǎn)爐，生產(chǎn)高品質(zhì)的加磷高強無間隙原子鋼是具有挑戰(zhàn)性、創(chuàng)新性的工作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種采用公稱容量在110t及以下的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高品質(zhì)的加磷高強無間隙原子鋼的生產(chǎn)工藝。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案是：包括鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉、RH真空處理和常規(guī)板坯連鑄工序；

所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序：采用公稱容量在110t及以下轉(zhuǎn)爐；終渣堿 度為3.6～3.76；不倒爐直接出鋼，鋼水控制成分C 0.025～0.040wt％、S≤0.008wt％、P 0.020～0.035wt％；終點溫度1700～1730℃，終點氧位600～800ppm，終渣中FeO含量≤20wt％，出鋼時間≥3分鐘；

所述RH真空處理工序：進站溫度1645～1660℃，進站氧位550～700ppm；出站化學成分：C≤0.0030wt％，Mn 0.50～0.70wt％、S≤0.008wt％、P 0.075～0.095wt％、Si 0.50～0.60wt％、Als 0.020～0.050wt％、Ti 0.015～0.025wt％、Nb 0.030～0.040wt％、B 0.0005～0.0015wt％，出站溫度1600～1620℃；

所述常規(guī)板坯連鑄工序：中間包鋼水溫度1550～1565℃，中間包烘烤溫度≥1100℃、烘烤時間≥4小時；拉速控制為1.1～1.3m/min。

本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序：采用擋渣標+滑板雙擋渣，下渣厚度≤50mm；出鋼鋼水1/4時開始加造渣料，依次加入石灰2.5～3.5公斤/噸鋼、螢石0.5～1.0公斤/噸鋼、改質(zhì)劑1.2～1.5公斤/噸鋼，出鋼3/4前加完。

本發(fā)明所述RH真空處理工序：采用真空機械泵調(diào)整真空度，脫碳期真空度≤1.2mbar、氬氣環(huán)流60Nm³/h、脫碳時間13～16min，鋼水脫碳期加入磷鐵調(diào)整P含量；吹氧時期真空度40～80mbar、氬氣環(huán)流量50Nm³/h；鋁脫氧結束后合金化，先調(diào)整鋼水中Mn、Si、Nb和B，3min后調(diào)整鋼水中的Ti，合金化真空度1.5mbar、氬氣環(huán)流量50Nm³/h；靜循環(huán)時間≥6min。

本發(fā)明所述常規(guī)板坯連鑄工序：鋼包到中間包采用長水口加氬氣密封保護鋼水。

本發(fā)明所述常規(guī)板坯連鑄工序：二次冷卻采用強冷卻方式，同時保證拉矯溫度≥800℃。

本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序、RH真空處理和常規(guī)板坯連鑄工序中，控制中包鋼水全氧T.O≤20ppm、N≤30ppm。

本發(fā)明所述鐵水脫硫工序：鐵水脫硫至S≤0.003％。

采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明采用公稱容量在110t及以下的轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的加磷高強無間隙原子鋼，通過控制轉(zhuǎn)爐 的不倒爐直接出鋼，減少轉(zhuǎn)爐到鋼包的出鋼過程溫降，采用真空機械泵快、準、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)連退產(chǎn)品。本發(fā)明通過控制各工序工藝參數(shù)，來生產(chǎn)滿足要求，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)連退產(chǎn)品。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

實施例1－7：本加磷高強無間隙原子鋼的生產(chǎn)工藝采用下述工藝步驟。

實施例1－7中采用100t轉(zhuǎn)爐、100t RH精煉爐，常規(guī)板坯連鑄：連鑄坯寬1100～1430mm、厚200mm，生產(chǎn)鋼種TS250P1鋼，工藝流程為：高爐鐵水→鐵水脫硫→轉(zhuǎn)爐冶煉→RH真空處理→常規(guī)板坯連鑄；具體操作步驟和各工序工藝參數(shù)控制如下所述；下述各工序中，控制中包鋼水全氧T.O≤20ppm、N≤30ppm。

(1)鐵水脫硫工序：鐵水包噴吹石灰和鎂粉后，將渣子扒凈，脫硫至S≤0.003wt％。

(2)轉(zhuǎn)爐冶煉工序：

A、入爐鐵水溫度1305～1339℃，S≤0.003wt％、P 0.105～0.118wt％；裝入量：鐵水+廢鋼115～120t，廢鋼10～15t。

B、吹煉過程以脫碳、升溫為主要目標，要求全程化渣，爐溫平穩(wěn)上升。

C、終渣堿度R為3.60～3.76，終點溫度：1700～1730℃、氧位600～800ppm，采用不倒爐直出，可減少轉(zhuǎn)爐到鋼包的出鋼溫降18～25℃；終點鋼水控制成分：C 0.025～0.040wt％，S≤0.008wt％，P 0.020～0.035wt％。

D、采用擋渣標+滑板雙擋渣，下渣厚度≤50mm，終渣FeO≤20wt％；大包溫度1673～1690℃。

E、出鋼時間≥3分鐘，鋼流圓整，出鋼使用周轉(zhuǎn)、潔凈的無碳 鋼包；出鋼鋼水1/4時開始加造渣料，出鋼3/4前加完造渣料；各造渣料加入量為：石灰2.5～3.5kg/t鋼，螢石0.5～1.0kg/t鋼，改質(zhì)劑1.2～1.5kg/t鋼；加料順序：石灰→螢石→改質(zhì)劑。

F、轉(zhuǎn)爐冶煉工序各實施例的溫度、氧位及大包成分見表1，工藝參數(shù)見表2。

表1：轉(zhuǎn)爐冶煉工序的溫度、氧位及大包成分(wt％)

表2：轉(zhuǎn)爐冶煉工序的工藝參數(shù)

(2)RH真空處理工序：

A、開啟機械真空泵(螺桿泵、羅茨泵)，預抽真空；鋼包進站，測溫，溫度1645～1660℃，進站氧位550～700ppm。

B、脫碳期：開啟真空主閥，3分鐘后真空度≤1.2mbar，氬氣環(huán)流量60Nm³/h；鋼水帶氧循環(huán)脫碳，脫碳時間13～16min，加入磷鐵調(diào)整鋼水P，真空處理時間達到6分鐘，測溫取樣分析成分；根據(jù)測得溫度確定鋁氧升溫的氧氣量、加鋁量，調(diào)整真空度至40～80mbar、載氣量(氬氣環(huán)流量)50Nm³/h，開始鋁氧升溫；脫碳15min后測溫定氧。

C、合金化期：計算終脫氧鋁加入量，真空度1.5mbar、氬氣環(huán)流量50Nm³/h，加入鋁粒循環(huán)3分鐘后，加入金屬錳、低碳硅鐵、鈮鐵、硼鐵，循環(huán)3分鐘后，加入Ti含量70％的鈦鐵，靜循環(huán)≥6min，測溫取樣出站。

D、出站溫度：第1爐1610～1620℃、后續(xù)爐次1600～1610℃。

E、RH出站的化學成分表3；本工序各實施例具體的工藝參數(shù)見表4。

表3：RH出站的化學成分(wt％)

表3中，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

表4：RH真空處理工序的工藝參數(shù)

(3)常規(guī)板坯連鑄工序：

A、中間包鋼水溫度1550～1565℃，采用擋渣墻+擋渣堰；鋼包到中間包采用長水口加氬氣密封保護鋼水，長水口處鋼水不能裸露；鋼包向中間包澆注鋼水時，嚴禁下渣。

B、中間包烘烤溫度≥1100℃，烘烤時間≥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、浸入式水口；使用無碳雙層覆蓋劑；結晶器使用無碳、低堿度、高粘度保護渣。

C、連鑄拉速為1.1～1.3m/min。

D、二冷采用C1強冷卻方式，同時保證拉矯溫度≥800℃。

E、常規(guī)板坯連鑄工序的工藝參數(shù)見表5；按上述工藝生產(chǎn)的加磷高強無間隙原子鋼最終產(chǎn)品化學成份見表6。

表5：常規(guī)板坯連鑄工序的工藝參數(shù)

表6：所得TS250P1鋼產(chǎn)品化學成份(wt％)

表6中，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

(4)產(chǎn)品性能：上述各實施例生產(chǎn)的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；熱軋板卷表面質(zhì)量優(yōu)良；所得加磷高強無間隙原子鋼－TS250P1鋼產(chǎn)品的性能見表7。

表7：TS250P1鋼產(chǎn)品性能分布