本發(fā)明涉及一種碳鋼的生產(chǎn)方法，特別涉及一種低碳鋼的生產(chǎn)方法，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼鋼水的處理工藝是，轉(zhuǎn)爐冶煉終點1670～1700℃出鋼；轉(zhuǎn)爐出鋼合金化過程中，對鋼水進(jìn)行全脫氧，然后對鋼包頂渣進(jìn)行改性脫氧；吹氬站喂入鋁線，調(diào)整鋼水鋁含量。該工藝存在兩方面的缺陷：一是轉(zhuǎn)爐冶煉終點溫度高，高溫往往帶來強氧化性的鋼水，氧含量一般大于0.065％，且出鋼過程下渣量增大，不利于鋼水中夾雜物的源頭控制；二是出鋼過程對鋼水進(jìn)行全脫氧，鋁鐵合金的燒損大，脫氧成本高，同時，鋁鐵合金的大量氧化，產(chǎn)生大量的三氧化二鋁，導(dǎo)致后續(xù)工序的板坯連鑄機在澆鑄板坯時三氧化二鋁堵塞中間包的水口故障頻發(fā)，影響連鑄正常生產(chǎn)，影響產(chǎn)品質(zhì)量，不利于提高產(chǎn)品的競爭力。
中國專利cn103468853a公開了“一種低碳鋼的冶煉方法”，該專利對降低鋼中碳的含量和節(jié)約冶煉用的原材料進(jìn)行了介紹。中國專利cn1415764a公開了“一種鋼液脫氧和凈化的方法”，脫氧劑加入鋼液時，向鋼液中噴吹碳酸鈣微粉，并對鋼液內(nèi)使用旋轉(zhuǎn)葉片的攪拌裝置進(jìn)行攪拌，去除鋼水中的夾雜物；鋼水冶煉成本高，也未公開鋼水潔凈度的水平。中國專利cn102212642a公開了“一種提高轉(zhuǎn)爐冶煉超低碳鋼終點純凈度的控制方法”，該專利公開了轉(zhuǎn)爐脫碳中后期加入含錳材料，提高轉(zhuǎn)爐終點鋼水錳含量至0.15％～0.30％，降低了爐渣氧化性，減少了脫氧合金消耗，從而提高了鋼水質(zhì)量。中國專利cn102634641a公開了“轉(zhuǎn)爐出鋼鋼液脫氧方法”，該專利公開了轉(zhuǎn)爐出鋼前，向鋼包內(nèi)加入由碳粉、sic和cac2混合的預(yù)脫氧劑1.75～4.0kg/t，轉(zhuǎn)爐1660～1700℃的條件下出鋼，出鋼過程中加入硅鋁鋇鈣或鋁鐵深脫氧劑0.5～2.5kg/t；出鋼前向鋼包內(nèi)加入碳粉、sic和cac2混合的預(yù)脫氧劑有一定的安全風(fēng)險，高的出鋼溫度使得鋁鐵合金的消耗量大，并不經(jīng)濟(jì)。
現(xiàn)有技術(shù)尚缺乏穩(wěn)定低碳鋼低成本、高質(zhì)量的生產(chǎn)方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種低碳鋼的生產(chǎn)方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中轉(zhuǎn)爐冶煉的低碳鋼中夾雜物控制困難不能滿足板坯連鑄機的正常澆鑄、低碳鋼生產(chǎn)成本高的技術(shù)問題。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種低碳鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
a、采用轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合冶煉，投入金屬主料的原料組成的重量百分比為，鐵水78％～92％， 余量為輕型廢鋼；控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水溫度為1620～1640℃；轉(zhuǎn)爐終點鋼水中的碳的重量百分含量為0.025％～0.10％，出鋼過程鋼包底吹全程氬氣，氬氣流量為20～40nm3/h，當(dāng)轉(zhuǎn)爐出鋼的鋼水量達(dá)鋼水總量的25％～35％時，向鋼包中加入脫氧合金，控制鋼液中的氧的重量百分含量為0.02％～0.03％；
b、將鋼包中的鋼水運至吹氬站，加入脫氧劑對鋼水進(jìn)行二次脫氧，控制鋼水中的氧的重量百分含量為0.005％～0.015％；吹氬站處理過程鋼包底吹全程氬氣，氬氣流量為10～30nm3/h；
c、將經(jīng)二次脫氧后的鋼水由吹氬站運至精煉爐，在精煉爐向鋼包內(nèi)的鋼水中加入生石灰進(jìn)行造渣，加熱鋼水溫度至1580～1595℃；然后加入脫氧劑對鋼水進(jìn)行終脫氧，控制鋼液中的氧的重量百分含量≤0.0010％；最后加入低碳低硅復(fù)合脫氧劑對鋼包渣進(jìn)行改性，控制鋼包渣中w(cao)/w(al2o3)的值為1.0～1.5；精煉爐處理過程鋼包底吹全程氬氣，氬氣流量為20～40nm3/h；
d、對喂完鋁線鋼水進(jìn)行弱攪拌，弱攪拌鋼水時間為6～10分鐘，得合格鋼水。
進(jìn)一步，本發(fā)明步驟a中，使用的脫氧合金為鋁鐵合金和錳鐵合金,所述鋁鐵合金的加入量根據(jù)式1確定，式1：x1＝(28～32)×([％o]1-0.02)，式1中，x1為鋁鐵合金的加入量，單位為kg/t鋼，[％o]1為轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中氧的重量百分含量；所述錳鐵合金的加入量根據(jù)式2確定，式2：x2＝15×([％mn]-0.08)，式2中，x2為錳鐵合金的加入量，單位為kg/t鋼，[％mn]為低碳鋼成品中錳的重量百分含量要求。
本發(fā)明步驟b中，鋼水二次脫氧使用的脫氧劑為鋁線，所述鋁線的加入量根據(jù)式3確定，式3：x3＝14×([％o]2-0.01)，式3中，x3為鋁線加入量，單位為kg/t鋼，[％o]2為進(jìn)吹氬站時鋼水中氧的重量百分含量。
本發(fā)明步驟c中，所述生石灰的加入量為2.6～3.6kg/t鋼，生石灰化學(xué)成分的重量百分比為cao90～98％、sio22～5％、燒損和其它成分之和≤5％；所述鋼水終脫氧使用的脫氧劑為鋁線，鋁線的加入量根據(jù)式4確定，式4：x4＝0.15+14×[％als]，式4中，x4為鋁線加入量，單位為kg/t鋼，[％als]為低碳鋼成品中酸溶鋁的重量百分含量；所述低碳低硅復(fù)合脫氧劑的加入量為0.8～1.2kg/t鋼，低碳低硅復(fù)合脫氧劑化學(xué)成分的重量百分比為al26％～30％、al2o340％～50％、cao15％～25％、sio2≤10％、h2o≤1％。
本發(fā)明步驟d中弱攪拌鋼水控制吹氬過程中鋼液裸露面直徑≤200mm時效果為佳。
本發(fā)明通過轉(zhuǎn)爐采用較低的出鋼溫度、鋁鐵合金和鋁線逐步對鋼液進(jìn)行脫氧、lf爐造渣以及對鋼水進(jìn)行弱攪拌的方法，提高了操作的穩(wěn)定性、提高了鋼水質(zhì)量和降低了冶煉成本。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下積極效果：1、本發(fā)明提高了操作的穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)爐采用較低 的出鋼溫度利于吹煉終點控制；鋼水采用三次脫氧，逐步降低鋼液中的氧含量，利于脫氧劑利用率的穩(wěn)定，利于脫氧操作。2、本發(fā)明提高了鋼水質(zhì)量，轉(zhuǎn)爐采用較低的轉(zhuǎn)爐出鋼溫度，轉(zhuǎn)爐終點鋼水氧含量得到了降低，可以從源頭上控制夾雜物的生成量，同時也有利于有害元素磷含量的控制；鋼水的一次和二次脫氧，保持了鋼水中存在一定的氧含量，避免了鋼液氮含量的增加，同時也控制了終脫氧時夾雜物的產(chǎn)生量；鋼水終脫氧，保證了鋼水氧含量降低到一個很低的水平；lf爐進(jìn)行造渣和鋼包渣改性，可以控制鋼包渣中w(cao)/w(al2o3)的值為1.0～1.5，有利于吸附鋼水中的夾雜物，提高鋼水潔凈度，可以控制鋼水全氧含量不大于20ppm，解決板坯連鑄機不能正常澆鑄的技術(shù)問題。3、本發(fā)明降低了冶煉成本，轉(zhuǎn)爐較低溫度出鋼，減少轉(zhuǎn)爐造渣輔料的消耗，也縮短了轉(zhuǎn)爐的冶煉周期；轉(zhuǎn)爐終點鋼水較低的氧含量及鋼水的三次脫氧，提高了脫氧劑的利用效率，減少脫氧鋁鐵合金的消耗；板坯連鑄機連續(xù)澆注爐數(shù)由10包鋼水提高至14包鋼水，降低低碳鋼噸鋼冶煉成本13元。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述具體實施方式僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
如表1至表4所示的實施例，以150噸的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉牌號為340cq-1汽車內(nèi)板鋼為例，轉(zhuǎn)爐冶煉過程底吹氣體為氬氣。技術(shù)方案包括：轉(zhuǎn)爐冶煉、轉(zhuǎn)爐較低溫度出鋼并脫氧、在吹氬站進(jìn)行鋼水處理和在精煉爐對鋼水進(jìn)行精煉。具體操作如下：
表1本發(fā)明轉(zhuǎn)爐冶煉金屬料參數(shù)
表2本發(fā)明轉(zhuǎn)爐冶煉指標(biāo)和終點鋼水控制參數(shù)
表3本發(fā)明轉(zhuǎn)爐出鋼和精煉處理鋼水冶煉參數(shù)
表4本發(fā)明成品鋼水化學(xué)成份及潔凈度參數(shù)
本發(fā)明公開的鋼水處理方法，鋼水成品磷平均含量為95ppm，相比現(xiàn)有技術(shù)下降70ppm；鋼水全氧平均含量為16.5ppm，相比于現(xiàn)有技術(shù)下降8ppm。鋼水有害元素磷含量大幅度降低，鋼水潔凈度得到大幅度提升，產(chǎn)品質(zhì)量得到提高，降低噸鋼鋼水生產(chǎn)成本13元。
除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。