[发明专利]一种控制高碳钢中钛含量的方法及帘线钢生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢水冶炼技术领域，更具体地讲，涉及一种控制高碳钢中钛含量的方法以及一种采用所述控制高碳钢中钛含量的方法来生产帘线钢的方法。

背景技术

钛作为钢液中的残余元素，会对很多高品优质钢材的性能产生不利的影响。例如，轮胎用帘线钢的生产对易形成脆性夹杂的钛等元素要求就非常苛刻，因为帘线钢需要将小于5.5毫米的盘条拉拔成直径0.15～0.38毫米的钢丝，为了避免或减少帘线钢丝在拉拔和合股过程中的断裂现象，就必须努力提高帘线钢的洁净度，有效控制帘线钢中非金属夹杂物的大小、数量和形态，而氮化钛（TiN）、碳氮化钛（TiCN）夹杂为硬质颗粒不变形夹杂，即使非常小的颗粒也会对帘线钢的拉拔性能产生破坏性影响，所以在帘线钢盘条中是决不允许出现该类型夹杂。要消除TiN、TiCN夹杂就必须努力降低钢中的氮钛浓度积（[Ti]×[N]），氮钛浓度积越低产生氮化钛夹杂的可能性就越小，但在工艺一定的条件下，氮的去除能力是有限的，因此通常需要将钢中钛的质量分数控制在0.002%以下。

随着冶金技术的不断发展，关于钢液中钛含量的控制方法的相关报道也较多。《钢铁技术》杂志2003年（第6期第1～4页，钢帘线钢的生产，王承宽著）公开了一种帘线钢生产中控钛的方法：对进入转炉铁水和废钢中的钛含量进行严格控制，选用钛含量低的废钢，要求废钢中的钛含量在0.002%以下。

《金属材料与冶金工程》杂志2010年2月（第38卷第1期第26～29页，湘钢帘线钢炼钢工艺控制，王军著）公开了一种湘钢帘线钢生产中控钛的方法：为了降低钢水中的钛含量，应对进入转炉的铁水成分和废钢成分进行严格的控制。

《特钢技术》杂志2009年（第15卷第3期第15～17、27页，转炉生产轴承钢中钛含量的控制，张慧峰等著）公开了一种轴承钢生产中为减少氮化钛夹杂的析出而控制钢液中钛含量的方法：采用低钛含量的合金及其它原辅料，严格挡渣，防止转炉含高TiO₂含量的渣进入钢包，精炼过程防止TiO₂被还原。

然而，以上文献公开的钢液中钛含量控制的方法存在以下不足：仅依靠控制铁水、废钢及原辅料中的钛含量会比较被动，如果钢液中钛含量过高，会造成钢种降级改判或判为废钢，从而造成经济损失；同时由于铁合金中均含有一定的钛，在脱氧合金化过程中这些钛会进入钢液，导致钢中钛超过产品要求，因此，上述方法难以避免合金增钛，实现高碳钢中钛含量的稳定控制。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的一项或多项。

例如，本发明的目的之一在于克服现有技术中存在的难以稳定控制高碳钢中钛含量的缺点，提供一种能够避免合金增钛、稳定控制高碳钢中钛含量的方法。

本发明的一方面提供了一种控制高碳钢中钛含量的方法。所述方法包括：将转炉冶炼后的钢水出钢至钢包中，然后进行炉外精炼，在所述出钢时向钢水中加入脱氧合金对钢水进行不完全脱氧处理，同时加入合成渣，以将钢水的氧活度按重量百分比计控制为50×10^-4%～100×10^-4%，并控制钢包顶渣中的TiO₂按重量百分比计≤5%，其中，所述合成渣的成分按重量计由40～55份的CaO、30～45份的SiO₂、10～25份的CaF₂、≤3份的Al₂O₃以及≤2份的TiO₂组成，并且所述合成渣中氧化钙与二氧化硅的重量比为1.0～1.4。

本发明的另一方面提供了一种帘线钢生产方法。所述生产方法包括采用如上所述的控制高碳钢中钛含量的方法将所述帘线钢中的钛的质量百分含量不高于0.001%。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：通过在出钢过程中钢水进行不完全脱氧处理，使钢水残留氧活度为50×10^-4%～100×10^-4%，从而能够使钢水中本身存在的钛以及伴随钢水合金化进入钢水中的钛与氧发生化学反应生成钛氧化物并上浮进入钢包渣而去除，并且加入的合成渣可以降低钢包渣中脱氧生成的TiO₂活度，促进反应进行。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的控制高碳钢中钛含量的方法及帘线钢的生产方法。