[发明专利]一种高纯净度超低碳低铝钢及其生产方法

说明书

本发明公开了一种高纯净度超低碳低铝钢及其生产方法，主要化学成分质量百分比为：C≤0.040%，Mn≤0.080%，Cr≤0.020%，Al≤0.0060%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ti≤0.0030%，[O]≤0.0015%，[N]≤0.0050%。由上述的配方可知，本发明的一种高纯净度超低碳低铝钢及其生产方法，在不利用RH脱氧脱碳的前提下，利用转炉高拉碳、底吹“后搅”实现转炉钢水超低碳含量且低氧含量的控制。

技术领域

本发明涉及一种供3D打印机金属原料用低碳低铝钢生产的领域，具体涉及一种高纯净度超低碳低铝钢及其生产方法。

背景技术

随着科技的发展，3D打印的应用越来越普及。在3D打印机中，会涉及到高纯净度超低碳低铝钢要求超低残余元素控制和高纯净度，而此钢在冶炼过程中转炉出钢的超低碳和高自由氧量，冶炼过程钢中残余Cr、Ti、Al含量不稳定，钢水硫含量脱除困难。

如何有效控制、降低钢水中的初始自由氧含量，以及钢中残余Cr、Ti、Al、S等元素，此钢生产的关键。通过转炉出钢前的高拉碳及底吹强搅拌，出钢时的硅铁合金及硅铁粉深脱氧，降低钢中氧含量；使用洁净的钢包盛钢水避免包壁残留旧钢水导致此钢种残余元素增多；LF精炼过程的快速升温后的造渣，合理底吹搅拌达到迅速高效的脱硫；足够的软搅拌冶炼去除夹杂。从而有效的控制钢水纯净度和钢中残余元素。

发明内容

本发明的目的在于：通过采用KR深脱硫铁水配加优质废钢，顶底吹复吹转炉吹炼及底吹后搅，转炉冶炼结束控制出钢C含量在0.02%~0.03%之间，出钢过程中对钢水进行适当脱氧，钢包使用清洁的钢包。出钢结束后将钢水转运到LF工位进行快速升温、渣面加脱氧剂进行扩散脱氧，以及加入一定量的石灰、萤石造渣及底吹有效搅拌达到深脱硫，后期软搅拌冶炼，并软吹8~20min后钢水转运到连铸浇注成150×150 mm~200×200 mm方坯，实现钢水残余元素的有效稳定控制，及钢水高纯净度的控制。

本发明所采取的技术方案是：

一种高纯净度超低碳低铝钢，化学成分按照质量百分比包括：C≤0.040%，Mn≤0.080%，Cr≤0.020%，Al≤0.0060%，P≤0.015%，S≤0.005%，Ti≤0.0030%，[O]≤0.0015%，[N]≤0.0050%。

生产如上所述的一种高纯净度超低碳低铝钢的方法，包括以下步骤：

1）铁水首先进行KR搅拌脱硫，脱硫后铁水与优质废钢先后配加入转炉，转炉吹炼过程中使用底吹搅拌控制，实现低碳低自由氧量出钢，C=0.002~0.003%；

2）转炉吹炼结束使用清洁的钢包出钢，出钢时加合金，以及出钢过程中加脱氧剂进行钢水脱氧；

3）钢水转运到LF精炼工位后，首先进行钢水的快速升温，升温5~10min；

4）LF升温5~10min后加入石灰和萤石，继续升温化渣5~10min；

5）LF加入渣料再次升温5~10min后，使用钢包底吹大流量进行钢水搅拌充分脱硫；

6）LF精炼过程不间断的使用硅铁粉脱氧剂进行渣面扩散脱氧；

7）LF精炼前中期配加合金调整钢水成分；精炼中后期，控制底吹流量，进行钢水温度、渣系、成分微调、夹杂物上浮去除等方面的控制；

8）LF精炼结束，软吹8~20min，软吹结束后钢水转运到150×150 mm~200×200 mm方坯弧形连铸机进行浇注。

本发明进一步进一步对改进方案是，所述步骤1）中，优质废钢为自产碳素钢切头切尾坯料。

本发明更进一步进一步对改进方案是，所述步骤1）中，转炉底吹搅拌控制，在转炉吹炼高拉碳结束后，采用底吹“后搅”功能。