[发明专利]一种用于钢液脱氢的RH真空处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别是涉及一种用于钢液脱氢的RH真空处理工艺，尤其是冶炼高级别钢种实现钢中氢含量的稳定控制。

背景技术

溶解于钢中的氢是造成白点、缩孔、裂纹和各类气泡的主要原因，这些缺陷的存在会严重降低钢的强度、冲击韧性、断面收缩率和延伸性。钢中氢含量较高时，钢材的内部会产生细小的内部微裂纹，它是导致厚板探伤不合的主要原因之一，严重影响钢材的质量。在高级别管线钢、船板钢和高强结构钢等厚板的生产中，对钢中的氢含量都有严格的要求，早期通过实施缓冷工艺来减少钢中的氢含量，伴随着工艺技术的进步，目前普遍采用真空处理工艺对钢中的氢含量进行控制。

目前工艺技术的现状：在高级别钢种的生产中，普遍采用RH真空脱氢处理，由于此工艺技术尚不成熟，在真空处理过程中各种参数控制不够合理，使得经RH真空处理后钢中的氢含量仍然较高[H]＞2ppm，导致厚板的探伤合格率大大降低，并且没有成熟的方法解决在RH真空处理过程中的工艺控制技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于钢液脱氢的RH真空处理工艺，通过控制100t RH真空处理过程中的各个工艺参数，成功解决了钢中氢含量较高、难脱除的问题，可将钢中的氢含量脱除到1.1ppm以下，使得高级别厚板钢的探伤合格率获得显著提高，从而满足高级别钢种的工业化生产的要求。

本发明解决问题所采用的技术方案是：

(1)对RH炉所使用的合金和原辅料进行烘烤，减少其水分含量，按重量百分比，合金中水分含量≤0.5％，原辅料中水分含量≤1％；

(2)钢水进入RH炉前将合金成分调整到内控范围内，保证在RH真空处理过程中尽量减少成分调整，以减少合金带入钢中的氢含量；

(3)在钢水真空处理前，对RH真空室进行烘烤；对真空室进行烘烤时，保证真空室温度在1100-1200℃。

(4)保证钢水到RH炉的氧活度≤8ppm；

(5)提升氩气的流量的控制，提升氩气流量控制在8-12NL/(min·t)；

(6)真空处理开始到深真空的时间控制在2.5-4min，真空室内的高真空度保持在10-100Pa；

(7)RH真空处理时间控制在15-30min；其中RH在高真空度10-100Pa的条件下，深真空处理时间控制8-15min。

(8)RH真空处理结束向裸露的钢液面加入干燥的保温剂，防止钢液吸气。

本发明所述的合金成分调整到内控范围内是指根据钢种要求调整Si、Mn、Al三种元素在规定范围内；Si：0.15-0.30％，Mn：1.30-1.70％，Al：0.02-0.06％，均为重量百分比。

本发明的优点：可以成功的将钢中的氢含量脱除到1.1ppm以下，RH脱氢率可达到81％-86％，极大的提高了RH真空处理的优势；为高品质、高级别钢种的开发提供了技术保障，使得厚板钢的性能有了很大的提升。

具体实施方式

实施实例1：钢种E40，100吨钢包，采用本发明工艺控制钢水中的氢含量：采用的工艺路线为BOF-LF-RH-CC，在钢水进入RH真空处理前将钢水成分调整到目标含量，并对真空室进行烘烤，使真空室内的温度控制在1100℃；RH到站测得的钢水的氧活度为6.9ppm；RH真空处理过程中提升氩气流量控制在8NL/(min·t)；从抽真空开始到达到深真空的时间为3min，最高真空度为10Pa；RH真空处理时间为22min，其中深真空处理时间控制在14min；真空处理结束进行定氢，并向钢液面加入干燥的保温剂。RH进站、出站钢水的氢含量及RH的脱氢率如下表1所示。

表1 RH脱氢效果