一种深冲钢硫含量的控制方法

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，具体涉及一种深冲钢硫含量的控制方法。

背景技术

深冲钢是一种具有深冲性能、良好表面质量和很高延展性的钢种，是一种超低碳、低硫，并且加入合金稳定元素的无间隙钢，在汽车工业发展中大量应用。

深冲钢由于硫含量较低，转炉冶炼后经常出现硫高情况，后道RH工序不具备脱硫能力，因此最终钢水易发生硫含量超标状况，导致钢的机械性能降低，对钢的塑性、韧性、疲劳性能、焊接性能和耐腐蚀性能均产生不利影响。

基于此，有必要提供一种深冲钢硫含量的控制方法。

发明内容

针对深冲钢钢水硫含量易超标的技术问题，本发明提供一种深冲钢硫含量的控制方法，能实现对钢中成分硫含量、转炉终点氧、钢水可浇性、钢水夹杂、铸坯表面质量的稳定控制。

本发明技术方案如下：

一种深冲钢硫含量的控制方法，在深冲钢生产的高炉冶炼工序控制铁水出铁温度≥1410℃，出铁Si：0.25％-0.50％，出铁P≤0.120％，出铁S≤0.030％；铁水KR预处理工序加入脱硫剂1500-2200kg，搅拌桨搅拌时间为15-20min，采用吹氮气赶渣方式，扒渣5-10min，扒渣后亮面≥95％，处理后的铁水S≤0.003％。

进一步的，转炉冶炼工序采用顶底复吹工艺，转炉底吹全程使用氩气，控制铁水装入量为195-210吨，终点温度为1665-1695℃，CAS出站温度为1620-1650℃，控制终点P≤0.012％，终点S含量≤0.008％，终点C含量为0.03％-0.05％，终点O含量为400-900ppm。

进一步的，低碳、类低碳钢种生产中，转炉冶炼工序的铁水装入量为195吨、废钢装入量为50吨，其中废钢配置为铸余5000kg，坯头坯尾5000kg，铁块或渣钢5000kg，其余使用全自产优质废钢轧板轧边，自产优质废钢不足使用外购优质钢板料、马蹄铁补充；控制终点温度为1665-1680℃，终点O为400-550ppm，终点C≤0.045％。

进一步的，超低碳钢种生产中，转炉冶炼工序的铁水装入量为197吨，废钢装入量为48吨，其中废钢配置为铸余5000kg，坯头坯尾5000kg，其余使用全自产优质废钢轧板轧边，自产优质废钢不足使用外购优质钢板料、马蹄铁补充；控制终点温度为1670-1685℃，终点O为500-650ppm，终点C≤0.040％。

进一步的，超低碳大合金钢种生产中，转炉冶炼工序的铁水装入量为210吨，废钢装入量为35吨，其中废钢配置为铸余5000kg，坯头坯尾5000kg，其余使用全自产优质废钢轧板轧边；控制终点温度为1680-1695℃，终点O为750-900ppm，终点C≤0.040％。

进一步的，转炉冶炼工序控制升温剂加入量≤2000kg、硅铁≤600kg。

进一步的，转炉冶炼工序中，终点O≤500ppm时，加入改质剂230kg、顶渣700kg及萤石150kg；500ppm<终点O≤700ppm时，加入改质剂300kg、顶渣900kg及萤石250kg；终点O>700ppm时，加入改质剂400kg、顶渣900kg及萤石250kg。

进一步的，在CAS钢包渣改质工序加入低碱度改质剂，低碱度改质剂包括Al

进一步的，RH炉外精炼工序使用低碳类低碳钢洗槽，洗槽时间间隔<4h，槽温≥800℃，防止RH工序处理过程中回硫。

进一步的，RH炉外精炼工序在真空开始2min以内测温，到站温度为1615-1625℃、到站氧为350-600ppm，进行顶升钢包抽真空，真空脱碳12-25min，纯脱气≥7min，根据残氧情况一次加铝，加铝5min后加入其它合金，RH破空到连铸机开浇的镇静时间控制在30-50min，使钢中夹杂物充分上浮。

进一步的，连铸工序使用涂抹料中间包，中包一开浇吨位≥35吨，换浇吨位≥45吨；中间包清扫彻底，开浇前三根充氩管保证排空时间≥3min，浇铸过程中保持充氩气；连铸机铸余见渣关流，大包严禁下渣。

进一步的，连铸工序保持恒速浇注，当8℃<中包过热度≤20℃时，拉速为1-1.6m/min；当20℃<中包过热度≤35℃时，拉速为0.9-1.6m/min；当35℃<中包过热度≤40℃时，拉速为0.9-1.5m/min；当40℃<中包过热度≤45℃时，拉速为0.9-1.4m/min；当45℃<中包过热度≤50℃时，拉速为0.9-1.3m/min。

本发明的有益效果在于：

与现有技术相比，本发明对工艺流程进行优化，保证铁水物理热量富余，利于转炉脱硫，同时热量富裕减少转炉升温剂加入减少物料自身硫含量带入；KR铁水预处理，采用吹气赶渣技术，扒渣后亮面≥95％，控制废钢料型、重量，减少由铁水、废钢带入硫含量；出钢加焦粉、碳粉预脱氧技术，保证转炉终点温度、终点成分、终点氧在要求范围内，并确保到RH碳、氧含量匹配，避免吹氧、加铝造成钢水污染、浇铸偏流换水口。本发明提供的硫含量控制方法能够得到质量良好的深冲钢。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

在深冲钢生产过程中，对硫含量进行控制，具体包括如下手段：

1、高炉冶炼工序：控制铁水出铁温度≥1410℃，出铁Si：0.25％-0.50％，该条件下化学反应放热释放充足，且热量又不会使转炉产生喷溅，出铁P≤0.120％，出铁S≤0.030％，便于KR处理。

2、铁水KR预处理工序：加入脱硫剂1500-2200kg，搅拌桨搅拌时间为15-20min，采用吹氮气赶渣方式，扒渣5-10min，扒渣后亮面≥95％，使处理后的铁水S≤0.003％。

3、转炉冶炼工序：控制铁水装入量为195-210吨，采用顶底复吹工艺，转炉底吹全程使用氩气，控制升温剂加入量≤2000kg、硅铁≤600kg，使终点温度为1670-1690℃，CAS出站温度为1620-1650℃，控制终点P≤0.012％，终点S含量≤0.008％，终点C含量为0.03％-0.05％，终点O含量为400-900ppm。

特别的，生产低碳、类低碳钢种时，控制铁水装入量为195吨、废钢装入量为50吨，其中废钢配置为铸余5000kg，坯头坯尾5000kg，铁块或渣钢5000kg，其余使用全自产优质废钢轧板轧边，自产优质废钢不足使用外购优质钢板料、马蹄铁补充；控制终点温度为1665-1680℃，终点O为400-550ppm，终点C≤0.045％。

生产超低碳钢种时，控制铁水装入量为197吨，废钢装入量为48吨，其中废钢配置为铸余5000kg，坯头坯尾5000kg，其余使用全自产优质废钢轧板轧边，自产优质废钢不足使用外购优质钢板料、马蹄铁补充；控制终点温度为1670-1685℃，终点O为500-650ppm，终点C≤0.040％。

生产超低碳大合金钢种时，控制铁水装入量为210吨，废钢装入量为35吨，其中废钢配置为铸余5000kg，坯头坯尾5000kg，其余使用全自产优质废钢轧板轧边；控制终点温度为1680-1695℃，终点O为750-900ppm，终点C≤0.040％。

4、CAS钢包渣改质工序：转炉加入顶渣、萤石出钢完成后，进入CAS站加入低碱度改质剂，其主要成分包括Al

5、RH炉外精炼工序：使用低碳类低碳钢洗槽，洗槽时间间隔<4h，槽温≥800℃，防止RH工序处理过程中回硫。在真空开始2min以内测温，到站温度为1615-1625℃、到站氧为350-600ppm，进行顶升钢包抽真空，真空脱碳12-25min，纯脱气≥7min，根据残氧情况一次加铝，加铝5min后加入其它合金，保证RH破空到连铸机开浇的镇静时间在30-50min，使钢中夹杂物充分上浮。

6、连铸工序：使用涂抹料中间包，中包一开浇吨位≥35吨，换浇吨位≥45吨；中间包清扫彻底，开浇前三根充氩管保证排空时间≥3min，浇铸过程中保持充氩气；连铸机铸余见渣关流，大包严禁下渣。

确保恒速浇注，拉速范围与中包过热度关系如下表1所示，不允许随意调整拉速。

表1中包过热度ΔT与对应的最低拉速-最高拉速范围

实施例2

生产一种超低碳深冲钢，钢的化学成分及质量百分含量如下：

C：0.002wt％，Si：0.005wt％，Mn：0.10wt％，P：0.008wt％，S：0.01wt％，Als：0.04wt％，N：0.003wt％，余量为Fe。

工艺流程为高炉冶炼→铁水KR预处理→转炉冶炼→CAS钢包渣改质→RH炉外精炼→连铸→连铸坯加热→粗轧→酸洗→冷轧→脱脂→退火→平整，其中在高炉冶炼、铁水KR预处理、转炉冶炼、CAS钢包渣改质、RH炉外精炼和连铸工序控制硫含量。具体控制方法如下：

1、高炉冶炼工序：通过自动炼铁技术，采用铁质量分数45％-55％的铁矿石，优化熔剂、燃料，保证铁水出铁温度≥1410℃，出铁Si：0.25％-0.50％，出铁P≤0.120％，出铁S≤0.030％，保证铁水物理热量富余，利于转炉脱硫，同时热量富裕减少转炉升温剂加入减少物料自身硫含量带入。

2、铁水KR预处理工序：加入脱硫剂1500-2200kg，搅拌桨搅拌时间为15-20min，采用吹氮气赶渣方式，扒渣5-10min，扒渣后亮面≥95％，使处理后的铁水S≤0.003％。

3、转炉冶炼工序：控制铁水装入量为197吨，废钢装入量为48吨，其中废钢配置为铸余5000kg，坯头坯尾5000kg，其余使用全自产优质废钢轧板轧边，自产优质废钢不足使用外购优质钢板料、马蹄铁补充，减少由废钢装入转炉的带入硫含量；采用顶底复吹工艺，转炉底吹全程使用氩气保证钢水洁净度，避免使用氮气污染钢水，采用熔剂石灰、生白云石、轻烧镁球、烧结矿，使终点温度控制在1670-1685℃，CAS出站温度为1620-1650℃，控制终点P≤0.012％，终点S含量≤0.008％，终点C含量为0.040％，终点O含量为500-650ppm。通过一键炼钢技术，优化熔剂结构，冶炼开吹、过程、拉碳枪位，以及转炉出钢加焦粉、碳粉预脱氧技术，保证转炉终点温度、终点成分、终点O在要求范围内，并确保到RH碳、氧含量匹配，避免吹氧、加铝造成钢水污染、浇铸偏流换水口。

4、CAS钢包渣改质工序：转炉加入顶渣、萤石出钢完成后，进入CAS站加入低碱度改质剂，其主要成分包括Al

5、RH炉外精炼工序：提前3小时准备低碳、类低碳专包专用生产，准备6个包口积渣符合要求的钢包，不得使用上一炉生产普碳钢或低合金钢的钢包，生产过程中不得清包口；使用低碳类低碳钢洗槽，洗槽时间间隔<4h，槽温≥800℃，防止RH工序处理过程中回硫。在真空开始2min以内测温，到站温度为1615-1625℃、到站氧为350-600ppm，进行顶升钢包抽真空，真空脱碳12-25min，纯脱气≥7min，RH非必要严禁吹氧操作，根据残氧情况一次加铝，加铝5min后加入其它合金，保证RH破空到连铸机开浇的镇静时间控制在30-50min，使钢中夹杂物充分上浮。

6、连铸工序：使用涂抹料中间包，中包一开浇吨位≥35吨，换浇吨位≥45吨；中间包清扫彻底，开浇前三根充氩管保证排空时间≥3min，浇铸过程中保持充氩气；连铸机铸余见渣关流，大包严禁下渣；确保恒速浇注，拉速范围与中包过热度关系同实施例1，不允许随意调整拉速。

对按照上述方案生产的某批次超低碳深冲钢进行成分检测，满足成分要求；进行性能检测，结果为屈服强度110MPa、抗拉强度300MPa、断后伸长率50％，满足性能要求。

检测结果表明，采用本发明硫含量控制工艺获得的超低碳深冲钢钢卷的起皮质量异议为0，钢卷质量提升效果明显，表明本发明技术方案能有效控制超低碳深冲钢质量，而且生产工艺流程短，生产成本相对较低，节能减排。

检测结果表明，连铸机整浇次10炉超低碳钢，未因钢流偏流涨行程更换浸入式水口，表明采用本发明硫含量控制工艺获得的超低碳深冲钢钢水夹杂稳定满足可浇性要求。

尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。