[发明专利]通过使用真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于通过使用真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法。具体地，本发明涉及一种用于通过使用真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法，其中，通过在真空脱气处理的脱碳过程期间加热钢水，成功地缩短了真空脱气处理时间。

背景技术

近几年，具有降低的钢中碳浓度[C]的超低碳钢的生产快速增长，以满足对于钢板在深冲压等中的更好成形性的需求。借助于熔炼技术生产如上所述的这种超低碳钢是通过从转炉收集尚未脱氧的钢水并借助真空脱气来对钢水进行真空处理以实现钢水的脱碳反应而实现。就这点而言，对于质量控制，当真空脱气完成时，必须确保钢水的足够高的纯度和足够高的温度。

如上所述，脱气处理完成时，需要钢水具有足够高的温度。然而，对于令人满意的运转维护，还存在对转炉的耐火材料进行良好保护的需求。因此，通过一些方法在脱气处理期间加热钢水是有利的，使得从转炉收集钢水时，钢水的温度保持得足够低以安全地避免对转炉的耐火材料的任何损害。就这点而言，通过延长脱气处理时间来加热钢水不是有利的选择，因为这种处理时间的延长导致了生产率的降低。

用于在真空脱气过程期间加热钢水的常规方法的例子包括：一种用于通过浸入钢水中的氧气导入管将氧气导入到真空脱气室中的钢水中并将发热剂添加到钢水以加热钢水的方法(例如JP-A53-081416和JP-A 53-081417)；以及一种用于在脱碳过程期间将氧供给量抑制到0.3Nm³/t以下并通过在钢水的脱氧处理期间燃烧铝来提高钢水温度而补偿在脱碳过程完成时所得的相对低的钢水温度的方法(JP-A 03-193815)。

然而，在通过浸入钢水中的氧气导入管将氧气导入到钢水中的情况下，钢水中的游离氧势增加，由此炉渣中的氧势增加，因此，在脱气处理之后的铸造过程期间，炉渣促进了钢水的再氧化，以致不利地降低了钢水的纯度。此外，在将氧气导入到钢水中的同时向钢水添加发热剂可能会暂时耗尽脱碳所需的游离氧，并且可能造成脱碳不良、延长用于脱碳的处理时间等。

此外，在钢水的脱碳反应之后的钢水的脱氧处理期间将氧导入到钢水或脱气室中以燃烧铝的情况下，需要维持一定的钢脱氧处理时间以去除由添加发热剂而产生的例如Al₂O₃的夹杂物，从而保持足够高的纯度，由此出现的问题是，总的处理时间被用于加热钢水的Al燃烧所需的时间延长，并因此降低了生产率。

可替代地，用于在真空脱气过程期间加热钢水的常规方法的例子包括通过借助于顶部吹氧的CO气体的二次燃烧来加热钢水，其中CO气体是由于脱碳反应而产生的。然而，在这种情况下，存在的问题是，在脱碳过程的后期，当钢水中的[C]浓度降低并且产生的CO减少时，钢水无法被充分及有效地加热。

发明内容

本发明要解决的问题

本发明旨在有利地解决前述问题并且本发明的目的是通过在脱碳过程期间添加发热剂并将氧气导入到真空脱气室中来充分加热真空脱气室中的钢水，在不造成脱碳不良以及钢水纯度降低的情况下，成功且有利地缩短真空脱气处理时间。

解决问题的方法

具体地，本发明的主要特征如下。(1)一种用于通过使用真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法，包括通过使用从真空脱气室的顶部插入到真空脱气室中的顶吹氧枪将钢水脱碳所需量的氧添加到真空脱气室中来进行钢水的脱碳过程，其特征在于，脱碳过程还包括：添加燃烧用于加热钢水而待添加的发热剂所需量的氧；在所述进一步添加氧期间或者在所述进一步添加氧之后，添加发热剂以加热钢水；以及继续对钢水进行脱碳。

(2)根据上面的(1)所述的通过使用真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法，还包括进行钢水的脱碳过程，直至溶解在钢水中的氧含量降低至50ppm以下。

(3)根据上面的(1)或(2)所述的通过使用了真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法，还包括当钢水中的碳浓度[C]降低至300ppm以下时，添加发热剂。

(4)根据上面的(1)至(3)中任一个所述的通过使用真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法，其中，发热剂包括金属Al和/或金属Si，并且在钢水的脱碳期间，发热剂以每吨钢水按金属Al和/或金属Si换算值计为至少0.1Kg添加到钢水中。

(5)根据上面的(4)所述的通过使用真空脱气系统以熔炼技术来制造超低碳钢的方法，其中，发热剂包括金属Al和/或金属Si，使得金属Al和/或金属Si的合计含量为按质量计至少30％。

本发明的效果