[发明专利]一种RH炉超低碳、脱气类钢钛合金化的方法

说明书

本发明提供了一种RH炉超低碳、脱气类钢钛合金化的方法，包括依次进行的LD‑LF‑RH‑CC，包括以下步骤：在LD阶段，降低转炉吹炼拉碳到终点增氮控制；在RH阶段，采用渗透法对真空室本体与插入管钢结构对接焊接处焊缝进行探伤，且真空室与插入管钢结构的连接方式为插接式；采用海绵钛合金进行钛合金化。本申请通过严格控制各步骤的增氮量，使得因合金中含氮导致的部分炉次钢水氮含量偏高的现象得到了扼制，使得RH过程增氮量由平均6×10^‑6以上降低到2×10^‑6以内，增氮量稳定控制到2×10^‑6以下；对于汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢RH处理后钢中氮含量稳定受控，完全满足工艺质量控制要求。

技术领域

本发明涉及含钒半钢冶炼技术领域，尤其涉及一种RH炉超低碳、脱气类钢钛合金化的方法。

背景技术

对于汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种，氮是一种有害元素，它会使钢的塑性和冲击韧性降低，且与磷一样能引起钢的冷脆；同时氮还会与钢中的钛、铝等元素形成氮化物夹杂，引起钢的表面质量恶化，降低成材率。随着对钢材质量的要求日益提高，如何将钢中氮含量控制得更低，成为关注的焦点之一。以汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种一般要求成品氮含量在30×10^-6以下，国内先进企业(如武钢)中包钢水氮含量可以控制到20×10^-6以内。而某些厂商生产以汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种由于采用半钢炼钢，半钢中初始碳含量较低，转炉脱氮较其他钢厂难度大，同时，RH及连铸浇钢过程增氮量较高；汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种中包钢水氮含量高达37×10^-6，无法满足汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种生产要求。因此，氮含量控制水平问题已经成为制约研发生产以汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种瓶颈，并成为综合利用攀西地区钒钛资源的重要制约因素。

攀西地区的钒钛磁铁矿是一种以铁为主，钛、钒、铬等多金属元素共生的复合矿。该钛磁铁矿现采用高炉炼铁-转炉提钒工艺。现工艺仅回收利用了铁和钒，大量的钛由于进入高炉渣且含量低(渣中TiO₂含量22％左右)。西昌钢钒公司的矿石原料采用的是钒钛磁铁矿，冶炼出的铁水中富含大量的钒元素，铁水经过提钒工艺后，钒以钒渣的形式脱除后进入钒制品工序回收利用，剩下的称为“半钢”；炼钢厂转炉原料采用“半钢”冶炼，其显著特点为冶炼热源不足：为了提取铁水中的钒和钛，转炉原始碳含量较铁水低，转炉脱氮率较铁水冶炼工艺低，这是半钢冶炼工艺控制钢水氮含量的一个难点。半钢冶炼时，转炉入炉碳含量偏低，脱氮时间缩短，导致终点氮含量较高，这是半钢冶炼的共性问题。西昌钢钒半钢冶炼以汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种与国内其他厂比较，受半钢入炉热源的影响，转炉终点温度不足，易造成终点钢水过氧化导致终点钢水氮含量偏高。转炉出钢后至连铸坯钢水氮含量就呈上升趋势，RH处理和浇钢过程是一个增氮的过程，特别是RH工序增氮较为严重。

以汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种一般采用LD-LF-RH-CC工艺流程，由于采用半钢炼钢，半钢中初始碳含量较低，转炉脱氮难度大，且工艺流程中多了一道LF工序，增加了钢水吸氮的机率，同时，RH及连铸浇钢过程增氮量较高。经数据统计表明：半钢中氮含量基本稳定平均为41×10^-6；转炉冶炼吹氧开始后钢水中氮含量开始下降，到拉碳时钢水中氮含量达到最低，拉碳到冶炼终点钢水均出现不同程度的吸氮；入炉到拉碳转炉平均脱氮率能达到75.4％，入炉到终点脱氮率降低到57.8％，拉碳时钢水平均氮仅为11×10^-6，终点钢水平均氮则达到了17×10^-6以上。可见拉碳时钢水氮含量处于较低的水平，拉碳到转炉终点钢水吸氮较为严重。半钢冶炼以汽车面板类IF钢、X80为代表的脱气类(板材)高级别钢种与国内其他厂比较，受半钢入炉热源的影响，转炉终点温度不足，易造成终点钢水过氧化导致终点钢水氮含量偏高。转炉出钢后至连铸坯钢水氮含量就呈上升趋势，RH处理和浇钢过程是一个增氮的过程，特别是RH工序增氮较为严重。