[发明专利]一种高强度耐候钢及半钢冶炼高强度耐候钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，更具体地讲，涉及一种高强度耐候钢和采用半钢冶炼该高强度耐候钢的方法。

背景技术

耐候钢，又称为耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，与普碳钢相比，耐候钢在大气中具有更优良的抗蚀性能。与不锈钢相比，耐候钢只有微量的合金元素，诸如磷、铜、铬、镍、钼、铌、钒、钛等，合金元素总量仅占百分之几，而不锈钢达到百分之十几，因此价格较为低廉。耐候钢具有较高的强度和有益的低温韧性，有益的焊接性能和成型性能，并具有优良的耐大气腐蚀性能，主要用于铁道、车辆、桥梁、塔架等长期暴露在大气中使用的钢结构，用于制造集装箱、铁道车辆、石油井架、海港建筑、采油平台及化工石油设备中含硫化氢腐蚀介质的容器等结构件。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种在具有较高的屈服强度、延伸率以及耐大气腐蚀性能的高强度耐候钢。

为了实现上述目的，本发明的一方面提供了一种半钢冶炼高强度耐候钢的方法。所述方法通过第一操作或第二操作来实现，第一操作包括顺序进行的提钒和脱硫预处理步骤、转炉冶炼步骤、真空循环脱气精炼步骤以及钢包精炼炉精炼步骤。

其中，所述第一操作的提钒和脱硫预处理步骤包括：对含钒铁水进行提钒和脱硫预处理以获得半钢，所述半钢中的碳含量为3.4～3.6wt％，硫含量不大于0.003wt％，温度为1300～1340℃，

所述第一操作的转炉冶炼步骤包括：将所述半钢兑入转炉进行冶炼，在转炉冶炼过程中进行以下控制：向转炉内加入2～4Kg/吨钢的硅铁，并加入造渣剂进行造渣；进行Cu和Ni合金化，以控制钢水中的Cu含量为0.43～0.47wt％，Ni含量为0.33～0.37wt％；转炉冶炼终点控制要求为：钢水中的[C]为0.03～0.04wt％、[S]≤0.005wt％以及[P]≤0.010wt％，终渣碱度3～5，出钢温度不低于1700℃；在转炉出钢过程中只进行铬合金化，且进行铬合金化时所采用的铬铁加入量为30～60Kg/吨钢，所述铬铁中的碳含量＜0.50wt％。

所述第一操作的真空循环脱气精炼步骤包括：对钢水进行真空循环脱气精炼，在真空循环脱气精炼前期加入10～20Kg/吨钢的所述铬铁进行铬合金化，在真空循环脱气精炼过程中对钢水进行脱碳、脱氧和去除夹杂处理，以控制钢水中[C]≤0.010wt％，氧活度≤10ppm，并在脱氧处理后进行Al、Mn的合金化，以控制钢水中的Als含量为0.03～0.04wt％，Mn含量为0.20～0.25wt％。

所述第一操作的钢包精炼炉精炼步骤包括：将钢水兑入钢包精炼炉造白渣并进行脱硫精炼，具体地，在钢包精炼炉精炼过程中控制钢水的Als为0.03～0.04wt％；当完成造白渣并将钢水中的硫脱至不大于0.003wt％之后，进行Nb合金化以及对钢水中的Mn、Cu、Ni、Si、Cr和Als微调；并在所述Nb合金化以及对钢水中的Mn、Cu、Ni、Si、Cr和Als微调完成后，加入钛铁，以获得目标钢水，所述目标钢水的化学成分为：C：0.01～0.04wt％，Si：0.10～0.20wt％，Mn：0.30～0.40wt％，Cr：3.45～3.75wt％，Ni：0.30～0.40wt％，Cu：0.40～0.50wt％，Nb：0.027～0.045wt％，Als：0.020～0.050wt％，Ti：0.01～0.015wt％，P≤0.020wt％，S≤0.005wt％，余量的铁以及不可避免的杂质，所述目标钢水的温度为1590～1600℃。

所述第二操作包括顺序进行的提钒和脱硫预处理步骤、转炉冶炼步骤、第一次钢包精炼炉精炼、真空循环脱气精炼步骤以及第二次钢包精炼炉精炼步骤。

其中，所述第二操作的提钒和脱硫预处理步骤包括：对含钒铁水进行提钒和脱硫预处理以获得超低硫含量的半钢，其中，所述半钢的碳含量为3.4～3.6wt％，硫含量不大于0.003wt％，温度为1300～1340℃。