低碳抗酸管線鋼的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種低碳抗酸管線鋼的制備方法，包括：將鐵水進行預脫硫后進行扒渣處理，獲得硫含量≤0.001%的鐵水；將所述硫含量≤0.001%的鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C≥3.3%,P≤0.040%，T≥1320℃的半鋼水；將所述半鋼水經(jīng)過脫碳爐冶煉，獲得C含量為0.015%-0.025%的鋼水；將所述鋼水經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理后，將鋼水中增碳量控制在≤50ppm；將增碳量控制在≤50ppm的鋼水經(jīng)過RH精煉工藝進行深脫氣處理后，再通過連鑄獲得板坯。本發(fā)明提供的一種低碳抗酸管線鋼的制備方法，通過對冶煉工藝進行優(yōu)化，降低了生產(chǎn)消耗，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【專利說明】低碳抗酸管線鋼的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于本發(fā)明屬于煉鋼【技術領域】，具體涉及一種低碳抗酸管線鋼的制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著鋼鐵冶煉原材料價格的飛漲、能源物質(zhì)的短缺，以及冶煉技術的不斷創(chuàng)新，鋼鐵企業(yè)的競爭日趨激烈。在這種形勢下，低成本生產(chǎn)的優(yōu)勢就顯得尤為重要?？顾峁芫€鋼生產(chǎn)主要難點在低碳的情況下要求硫含量同時低，現(xiàn)階段普遍采用的生產(chǎn)工藝流程為:轉(zhuǎn)爐-RH-LF-RH，轉(zhuǎn)爐鋼水在第一次RH主要進行脫碳處理，然后在LF爐進行脫S及成分調(diào)整，最后再次進RH進行真空處理，這樣的流程生產(chǎn)抗酸管線鋼成本及工序消耗會提高很多，不符合競爭激烈的市場環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種能降低生產(chǎn)消耗，節(jié)約生產(chǎn)成本的低碳抗酸管線鋼的制備方法。
[0004]本發(fā)明提供的一種低碳抗酸管線鋼的制備方法，包括:
[0005]將鐵水進彳了預脫硫后進彳了機潘處理，犾得硫含量< 0.001%的鐵水；
[0006]將所述硫含量< 0.001%的鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C含量> 3.3%, P含量≤0.040%, T含量≥1320°C的半鋼水；
[0007]將所述半鋼水經(jīng)過脫碳爐冶煉，獲得C含量為0.015%-0.025%的鋼水；
[0008]將所述鋼水經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理后，將鋼水中增碳量控制在^ 50ppm ；
[0009]將增碳量控制在< 50ppm的鋼水經(jīng)過RH精煉工藝進行深脫氣處理后，再通過連鑄獲得板坯。
[0010]進一步地，所述將鐵水進行預脫硫后進行扒渣處理，獲得硫含量< 0.001%的鐵水包括:
[0011]將盛有高爐鐵水的鐵包在脫硫站通過KR攪拌進行脫硫處理；
[0012]將預脫硫后的鐵水通過扒渣機對鐵水進行扒渣處理，防止渣中硫返回到鐵水中，將鐵水硫含量控制在< 0.001%。
[0013]進一步地，所述將所述硫含量< 0.001%的鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C含量≥3.3%, P含量< 0.040%, T含量≤1320°C的半鋼水包括:
[0014]將經(jīng)過脫硫預處理后的鐵水兌入脫磷轉(zhuǎn)爐，同時加入占鐵水重量5%_15%的廢鋼，底吹采用全程底吹氮氣大攪拌，經(jīng)過6-8min的冶煉，使鐵水中的雜質(zhì)元素全部脫除，將終點半鋼水的成分控制在=C含量≥3.3%, P含量≤ 0.040%, T含量≥13200C。
[0015]進一步地，所述將半鋼水經(jīng)過脫碳爐冶煉，獲得C含量為0.015%-0.025%的鋼水包括:[0016]將所述半鋼水兌入脫碳轉(zhuǎn)爐直接進行冶煉，先采用低-高-低的槍位控制模式化好前期渣；再將終點槍位降低至1.6-1.7m ;最后在吹煉后期將轉(zhuǎn)爐底吹流量提高至800-1400Nm3/h，將脫碳爐內(nèi)鋼水的碳含量控制在0.015%-0.025% ；
[0017]同時控制終點溫度在1670_1690°C，控制轉(zhuǎn)爐渣堿度在3.5-4.2，使終點P含量控制在< 0.007 ；
[0018]最后進行出鋼操作，出鋼過程防止LF爐回磷采用滑板前后擋渣，出鋼時采用低碳錳鐵進行合金化。
[0019]進一步地，所述在將鋼水經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理時，先采用電極系統(tǒng)的自動控制，將石墨陽極控制在的熔爐渣層中，實現(xiàn)電極與鋼水間距離的準確定位，再通過造泡沫渣和將弧壓[(電壓，電流)控制在(6，4) (4，2)]，使加熱過程中電弧掩埋在渣層中，避免電極插入鋼水中造成增碳；再在電極加熱期間將底吹流量限定在300-400NL/min，最后在形成白渣后，升起電極，進行底吹強攪拌脫硫，底吹流量控制在600-1000Nl/min。
[0020]進一步地，所述在進行連鑄獲得板坯時，開澆頭爐覆蓋劑加入量控制在500-700kg,連澆爐次覆蓋劑加入量控制在30-50kg。
[0021]進一步地，所述覆蓋劑采用C含量〈1%的高堿度覆蓋劑。
[0022]進一步地，所述板坯中C含量為0.025-0.045%, Mn含量為1.0-1.5%, S含量(0.0010%, P 含量≤ 0.010%O
[0023]本發(fā)明提供的一種低碳抗酸管線鋼的制備方法，主要采用轉(zhuǎn)爐“全三脫”冶煉-LF-RH工藝，將轉(zhuǎn)爐工序中鋼水的C含量控制在一個極低的水平，避免了因轉(zhuǎn)爐合金化、LF升溫、連鑄覆蓋劑造成板坯碳高的問題，比現(xiàn)階段普遍采用的生產(chǎn)工藝流程相比，減少了一次RH脫碳處理操作，使生產(chǎn)抗酸管線鋼成本及工序消耗大幅降低。
【具體實施方式】
[0024]本發(fā)明提供的一種低碳抗酸管線鋼的制備方法，采用轉(zhuǎn)爐“全三脫”冶煉-LF-RH工藝，具體步驟包括:
[0025]步驟S1:將鐵水進行預脫硫后進行扒渣處理，獲得硫含量< 0.001%的鐵水；
[0026]步驟S2:將硫含量< 0.001%的鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C含量> 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥1320°C的半鋼水；
[0027]步驟S3:將半鋼水經(jīng)過脫碳爐冶煉，獲得C含量為0.015%-0.025%的鋼水；
[0028]步驟S4:將鋼水經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理后，將鋼水中增碳量控制在 < 50ppm ；
[0029]步驟S5:將增碳量控制在≤50ppm的鋼水經(jīng)過RH精煉工藝進行深脫氣處理后，再通過連鑄獲得板坯。板坯中C含量為0.025-0.045%，Mn含量為1.0-1.5%，S含量<0.0010%,P含量≤0.010%ο
[0030]其中，步驟SI將鐵水進行預脫硫后進行扒渣處理，獲得硫含量< 0.001%的鐵水包括；
[0031]步驟Sll:將盛有高爐鐵水的鐵包在脫硫站通過KR攪拌進行脫硫處理；
[0032]步驟S12:因為預脫硫后的鐵水表層渣中富含硫，將預脫硫后的鐵水通過扒渣機對鐵水進行扒渣處理，防止渣中硫返回到鐵水中，鐵水脫硫率控制在90%以上，將鐵水硫含量控制在< 0.001% ；
[0033]步驟S2:將硫含量< 0.001%的鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C含量> 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥1320°C的半鋼水包括:
[0034]將經(jīng)過脫硫預處理后的鐵水兌入脫磷轉(zhuǎn)爐，同時加入占鐵水重量5%_15%左右的廢鋼，底吹采用全程底吹氮氣大攪拌，經(jīng)過6-8min的冶煉，使鐵水中的硅、錳等雜質(zhì)元素全部脫除，將終點半鋼水的成分控制在:C含量≥3.3%，P含量≤0.040%，T含量≥1320°C。
[0035]步驟S3將半鋼水經(jīng)過脫碳爐冶煉，獲得C含量為0.015%-0.025%的鋼水包括:
[0036]步驟S31:將半鋼水兌入脫碳轉(zhuǎn)爐直接進行冶煉，先采用低-高-低的槍位控制模式化好前期渣。再將終點槍位降低至1.6-1.7m,以提高拉碳階段鋼水頂吹的攪拌力，進一步提高轉(zhuǎn)爐脫碳效果。最后在吹煉后期將轉(zhuǎn)爐底吹流量提高至800-1400Nm3/h，以提高拉碳階段鋼水底吹的攪拌力，加強脫碳效果，實際實施過程中，底吹流量提高1200Nm3/h效果最佳。最終通過上述操作將脫碳爐內(nèi)鋼水的碳含量控制在0.015%-0.025%。這樣一個極低的碳含量水平，為減少精煉RH脫碳工序奠定了非常重要的基礎。
[0037]步驟S32:同時控制終點溫度在1670_1690°C，控制轉(zhuǎn)爐渣堿度在3.5-4.2，使終點P含量控制在< 0.007 ；
[0038]步驟S33:最后進行出鋼操作，由于終點碳極低，所以出鋼過程防止LF爐回磷采用滑板前后擋渣，出鋼時采用低碳錳鐵進行合金化，節(jié)約合金成本。
[0039]步驟S4中，在經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理時，通過下述操作將增碳量控制在50ppm以內(nèi)。a、先采用電極系統(tǒng)的自動控制，將石墨陽極控制在的熔爐渣層中，實現(xiàn)電極與鋼水間距離的準確定位。b、再通過造泡沫渣和將弧壓[(電壓，電流)控制在(6，4)(4,2)],使加熱過程中電弧掩埋在渣層中，避免電極插入鋼水中造成增碳。c、再在電極加熱期間將底吹流量限定在300-400NL/min，底吹流量過小造成鋼水成分溫度不均，底吹流量過大造成鋼水增碳，底吹效果較好時流量控制在400NL/min以下，以防止氬氣過大，升溫期間造成鋼水與電極接觸增碳或氬氣過小，造成升溫速率低，鋼水溫度不均。
[0040]最后在形成白渣后，升起電極，進行底吹強攪拌脫硫，底吹流量控制在600-1000Nl/min,可實現(xiàn)一次脫硫后硫含量≤6ppm,以防止IS氣流量過大,造成鋼水增氮、鋼包溢渣，氬氣過小脫硫效果不佳。底吹流量過小脫硫效果差，底吹流量過大易造成鋼水被空氣氧化及鋼水飛濺。
[0041]步驟S5中，在進行連鑄獲得板坯時，將開澆頭爐覆蓋劑加入量控制在500_700kg，本發(fā)明實施例采用的優(yōu)選值為600kg。再連澆爐次覆蓋劑加入量控制在30-50kg，本發(fā)明采用的實施例優(yōu)選值為30kg覆蓋劑加入量過大板坯碳含量容易超標不合格，加入量偏小鋼水會被空氣氧化。覆蓋劑采用C含量〈1%的高堿度覆蓋劑，覆蓋劑中的碳含量如果過高，容易使板還的碳含量超標不合格。
[0042]上述操作中，通過步驟S2將鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C含量> 3.3%, P含量^ 0.040%，T含量> 1320°C的半鋼水，然后到了脫碳爐冶煉使得脫碳轉(zhuǎn)爐的脫磷負擔就減輕了，加入的渣料會減少，再經(jīng)過步驟S31的一系列合理操作可以將脫碳爐內(nèi)碳含量控制在0.015%-0.025%,故而無需在轉(zhuǎn)爐冶煉后再增加RH精煉脫碳處理。最后加上步驟S4的操作將LF爐中增碳量控制在50ppm，進一步使板坯中的低含碳量得到了保證。
[0043]本發(fā)明提供的一種低碳抗酸管線鋼的制備方法，主要采用轉(zhuǎn)爐“全三脫”冶煉-LF-RH工藝，通過在轉(zhuǎn)爐工序中將鋼水中的C含量控制在一個極低的水平，避免了因轉(zhuǎn)爐合金化、LF升溫、連鑄覆蓋劑造成板坯碳高的問題，比現(xiàn)階段普遍采用的生產(chǎn)工藝流程相t匕，減少了一次RH脫碳處理操作，使生產(chǎn)抗酸管線鋼成本及工序消耗大幅降低。
[0044]下面通過具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。
[0045]實施例1:
[0046]利用轉(zhuǎn)爐“全三脫”-LF-RH工藝流程生產(chǎn)低碳抗酸管線鋼X65MS:入爐半鋼水條件為:半鋼水 C 含量 3.45% ；Si 含量 0.016% ;S 含量 0.0049% ;P 含量 0.0310% ;Mn 含量 0.069% ；鐵水溫度1324°C。
[0047]將鐵水經(jīng)過脫碳爐連續(xù)進行半鋼冶煉時，通過以下步驟控制脫碳爐中的低碳含量:開吹錯過混氣后，槍位2.8米維持3-5分鐘，槍位2.5米維持3分鐘，期間加入350kg螢石幫助化渣，前期化好渣有利于脫碳；氧耗70%左右時，轉(zhuǎn)爐底吹流量提高至1200Nm3/h，測完TSC后終點槍位為1.6米，維持1.5分鐘，出鋼前禁止加入增碳改質(zhì)劑，使用低碳合金。
[0048]在經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理時，通過以下步驟控制LF爐中的增碳量:先采用電極系統(tǒng)的自動控制，將石墨陽極控制在的熔爐渣層中，實現(xiàn)電極與鋼水間距離的準確定位。再通過造泡沫渣和將弧壓[(電壓，電流)控制在出，4) (4，2)]，使加熱過程中電弧掩埋在渣層中，避免電極 插入鋼水中造成增碳。再在電極加熱期間將底吹流量限定在400NL/min，以防止氬氣過大，升溫期間造成鋼水與電極接觸增碳或氬氣過小，造成升溫速率低，鋼水溫度不均?？刂瓢自纬珊?，爐渣堿度為9.8，最后采用電極埋弧加熱，鋼包底吹氬氣流量820NL/min，攪拌脫硫9.2min，處理時間為48min。
[0049]在進行連鑄獲得板坯時，通過下述方法控制連鑄時的增碳量，中包覆蓋劑使用低C的高堿度覆蓋劑(C〈l%)，覆蓋劑加入量根據(jù)爐次順序作相應調(diào)整:開澆頭爐覆蓋劑加入量:600kg，連澆爐次覆蓋劑加入量:30kg。
[0050]通過本發(fā)明提供的上述低碳抗酸管線鋼的制備方法，總流程中C含量及S含量的變化如表一:
[0051]表一
[0052]
【權(quán)利要求】
1.一種低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于，包括: 將鐵水進行預脫硫后進行扒渣處理，獲得硫含量< 0.001%的鐵水； 將所述硫含量< 0.001%的鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C含量> 3.3%, P含量≤ 0.040%, T含量≥1320°C的半鋼水； 將所述半鋼水經(jīng)過脫碳爐冶煉，獲得C含量為0.015%-0.025%的鋼水； 將所述鋼水經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理后，將鋼水中增碳量控制在^ 50ppm ； 將增碳量控制在< 50ppm的鋼水經(jīng)過RH精煉工藝進行深脫氣處理后，再進行連鑄獲得板還。
2.如權(quán)利要求1所述的低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于，所述將鐵水進行預脫硫后進彳了機潘處理，犾得硫含量< 0.001%的鐵水包括: 將盛有高爐鐵水的鐵包在脫硫站通過KR攪拌進行脫硫處理； 將預脫硫后的鐵水通過扒渣機對鐵水進行扒渣處理，防止渣中硫返回到鐵水中，將鐵水硫含量控制在< 0.001%。
3.如權(quán)利要求1所述的低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于，所述將所述硫含量(0.001%的鐵水經(jīng)過脫磷轉(zhuǎn)爐冶煉，獲得C含量≤ 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥1320°C的半鋼水包括: 將經(jīng)過脫硫預處理后的鐵水兌入脫磷轉(zhuǎn)爐，同時加入占鐵水重量5%-15%的廢鋼，底吹采用全程底吹氮氣大攪拌，經(jīng)過6-8min的冶煉，使鐵水中雜質(zhì)元素全部脫除，將終點半鋼水的成分控制在=C含量≤ 3.3%, P含量< 0.040%, T含量≥13200C。
4.如權(quán)利要求1所述的低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于，所述將半鋼水經(jīng)過脫碳爐冶煉，獲得C含量為0.015%-0.025%的鋼水包括: 將所述半鋼水兌入脫碳轉(zhuǎn)爐直接進行冶煉，先采用低-高-低的槍位控制模式化好前期渣；再將終點槍位降低至1.6-1.7m ;最后在吹煉后期將轉(zhuǎn)爐底吹流量提高至800-1400Nm3/h，將脫碳爐內(nèi)鋼水的碳含量控制在0.015%-0.025% ； 同時控制終點溫度在1670-1690°C，控制轉(zhuǎn)爐渣堿度在3.5-4.2，使終點P含量控制在(0.007 ； 最后進行出鋼操作，出鋼過程防止LF爐回磷采用滑板前后擋渣，出鋼時采用低碳錳鐵進行合金化。
5.如權(quán)利要求1所述的低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于: 所述在將鋼水經(jīng)過LF爐進行升溫、脫硫、成分調(diào)整處理時，先采用電極系統(tǒng)的自動控制，將石墨陽極控制在的熔爐渣層中，實現(xiàn)電極與鋼水間距離的準確定位，再通過造泡沫渣和將弧壓[(電壓，電流)控制在出，4) (4，2)]，使加熱過程中電弧掩埋在渣層中，避免電極插入鋼水中造成增碳；再在電極加熱期間將底吹流量限定在300-400NL/min，通過上述操作將增碳量控制在50ppm以內(nèi)，最后在形成白渣后，升起電極，進行底吹強攪拌脫硫，底吹流量控制在600-1000Nl/min。
6.如權(quán)利要求1所述的低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于: 所述在進行連鑄獲得板坯時，將開澆頭爐覆蓋劑加入量控制在500-700kg，連澆爐次覆蓋劑加入量控制在30-50kg。
7.如權(quán)利要求6所述的低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于: 所述覆蓋劑采用C含量〈1%的高堿度覆蓋劑。
8.如權(quán)利要求1所述的低碳抗酸管線鋼的制備方法，其特征在于: 所述板坯中C含量為0.025-0.045%, Mn含量為1.0-1.5%, S含量≤0.0010%, P含量≤0.010%。
【文檔編號】C21C7/00GK103667875SQ201310356491
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月15日
【發(fā)明者】田志紅, 單慶林, 高圣永, 郭小龍, 王朝斌, 張宏艷, 王志鵬, 宋佳友, 邊吉明, 周偉, 楊曉山, 王勝東 申請人:首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司, 首鋼總公司