[发明专利]一种基于LF+VD工艺生产包晶高强钢精准控制碳含量的方法

说明书

本发明公开了一种基于LF+VD工艺生产包晶高强钢精准控制碳含量的方法，具体为：第一步，转炉终点控制碳含量≤0.080%，出钢后采用增碳剂增碳；第二步，在LF炉工艺采用增碳剂增碳，同时兼顾钢包、电极增碳规律，控制LF炉出站控制碳含量；第三步，VD工艺，将承载欲处理钢水的钢包吊入真空处理位，对钢水碳含量、锰含量等进行测定；第四步，启动VD真空系统对钢水进行真空处理，真空处理后，根据第三步钢水中碳、锰的测定数据及钢包在真空状态下的增碳范围，配入含碳合金调整钢水碳含量，达到成品钢含量的目标要求。本发明可适用于VD、VOD真空工艺，突破了VD、VOD无法精准控制钢水碳含量的瓶颈。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及炼钢工艺中利用LF+VD工艺生产包晶高强钢精准控制碳含量的方法。

背景技术

高强钢对钢水气体含量有严格的要求，如钢水中的氮、氢、氧等，气体含量越低，钢坯质量越稳定，这就需要在冶炼过程经过真空脱气工艺，确保高强钢的低气体含量要求。在成分上，包晶高强钢碳含量为0.10%-0.15%，钢水在连铸浇注凝固过程中发生包晶反应而使得瞬间体积波动较大，进而引起连铸结晶器液面波动增大，特别是对于一些宽厚比较大的板坯连铸机，如宽度≥1600mm，厚度150mm的连铸机等，由于包晶反应强烈，结晶器液面大幅度波动而无法实现稳定的结晶器液面自动控制，直接影响连铸连浇工艺。而包晶反应的剧烈程度与钢水中碳含量有着直接关系，生产实践表明，在碳含量≥0.13%时，在连铸连浇注过程中结晶器液面波动相对较小，能够稳定的采用结晶器液面自动控制工艺，进而实现超宽板坯连铸机包晶高强钢的稳定生产。另外，一些包晶高强钢在成分设计上碳的控制范围为0.12%-0.14%，在此种背景下，只有将碳含量精准的控制在0.13%-0.14%范围内方可实现稳产、顺产。

因此，在采用VD炉生产工艺时，如何在炼钢LF+VD精炼工艺中将碳含量精准的控制在0.13%-0.14%范围内，是采用超宽板坯连铸机稳定生产包晶高强钢的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于LF+VD工艺生产包晶高强钢精准控制碳含量的方法，有效解决超宽板坯连铸机生产包晶高强钢中的钢水冶炼难题，通过钢水碳含量精准命中，降低包晶反应程度，实现超宽板坯连铸机的包晶高强钢的稳产、顺产的冶金工艺。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于LF+VD工艺生产包晶高强钢精准控制碳含量的方法，该方法在采用LF+VD精炼工艺处理时，成品碳含量控制精度可达到0.01%以内，具体包括以下步骤：

第一步，转炉终点碳含量控制在0.08%以下，出钢后采用增碳剂增碳控制钢水碳含量目标为钢坯成品碳含量目标下限-0.050%至钢坯成品碳含量目标下限-0.030%；

第二步，在LF炉工艺采用增碳剂增碳，同时兼顾钢包、电极增碳规律，控制LF炉出站控制碳含量目标为钢坯成品碳含量目标下限-0.010%至钢坯成品碳含量目标下限-0.005%；

第三步，VD工艺，将承载欲处理钢水的钢包吊入真空处理位，对钢水碳含量、锰含量等进行测定；

第四步，启动VD真空系统对钢水进行真空处理，真空处理后，根据第三步钢水中碳、锰的测定数据及钢包在真空状态下的增碳范围，配入含碳合金调整钢水碳含量，达到成品钢含量的目标要求。

进一步，所述钢包采用的耐火材料为镁碳质。

进一步，所述第一步、第二步中的增碳剂为碳粉。

进一步，所述第四步真空处理工序采用的含碳合金为高碳锰铁。

进一步，所述第四步真空处理时间为15-20min，在真空压力低于67Pa下保持10-15min。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：