一种低氧高碳条件下预吹氩+VD+LF精炼低硫低碳钢的方法与流程

本申请涉及钢铁冶炼，尤其涉及一种低氧高碳条件下预吹氩+vd+lf精炼低硫低碳钢的方法。

背景技术：

1、薄板坯连铸连轧产线生产的低硫低碳钢，是家电制造、五金加工及汽车结构件等领域的关键基础材料。低硫低碳钢对成分纯净度、力学性能和表面质量均有严苛要求，低硫低碳钢的生产工艺直接决定了终端产品的可靠性与市场竞争力。

2、然而，低硫低碳钢的稳定高效生产面临显著挑战。首先，传统转炉工艺采用拉低碳出钢模式，依赖过饱和溶解氧控制终点碳，易导致钢水过氧化并严重侵蚀炉衬，缩短转炉寿命；同时，终点碳含量频繁波动易引发质量事故，且在高铁耗比下熔池搅拌不足，造成气-渣-金反应失衡。其次，现有精炼技术也存在局限：例如，rh真空处理虽能控碳，但缺乏深脱硫条件且终点氧控制精度不足，难以满足浇注要求；精炼过程存在增碳风险，弱搅拌时间不足导致夹杂物去除不充分，造成脱氧剂消耗量大、钢水纯净度低。总体而言，现有工艺在脱氧效率、温度控制及成分稳定性方面均存在缺陷，制约了低硫低碳钢的稳定生产。

技术实现思路

1、本申请提供了一种低氧高碳条件下预吹氩+vd+lf精炼低硫低碳钢的方法，以解决如下技术问题：如何在低氧高碳条件下实现低硫低碳钢的高效稳定生产。

2、第一方面，本申请实施例提供了一种低氧高碳条件下预吹氩+vd+lf精炼低硫低碳钢的方法，所述低硫低碳钢的碳含量≤0.035wt%及硫含量≤0.0020wt%，所述方法包括：

3、将铁水进行转炉冶炼，得到第一钢水；所述转炉冶炼包括底吹气体控制、终点控制以及温度与成分控制；

4、将所述第一钢水进行预吹氩，所述预吹氩包括氩气搅拌和渣料加入，得到预处理后钢水；

5、将所述预处理后钢水进行vd真空脱气，所述vd真空脱气包括真空脱碳和真空脱硫，得到vd处理后钢水；

6、将所述vd处理后钢水进行lf精炼，所述lf精炼包括脱氧、脱硫和温度控制，得到lf精炼后钢水；

7、将所述lf精炼后钢水依次进行钙处理和软吹，得到低硫低碳钢钢水。

8、可选的，所述底吹气体控制包括：底吹气体采用氮气和氩气，当吹炼时间达到总吹氧量的70％时，自动将氮气切换为氩气。

9、可选的，所述终点控制包括：转炉终渣碱度为2.8~3.2，终点拉碳阶段将氧枪枪位降至1.5m~1.7m。

10、可选的，所述温度与成分控制包括：终点温度为1640℃~1660℃，终点碳含量为0.08wt%~0.12wt%。

11、可选的，所述预吹氩的氩气流量为150l/min~200l/min，所述预吹氩的压力为0.35mpa~0.40mpa。

12、可选的，所述渣料加入包括：加入白灰5kg/t~6kg/t，和/或加入烧结矿石的处理时间为8min~12min。

13、可选的，所述vd真空脱气的真空度≤67pa，并在所述真空度下保持时间为5min~12min。

14、可选的，所述vd真空脱气包括吹氩搅拌，所述吹氩搅拌的氩气流量为30l/min~100l/min。

15、可选的，所述vd处理后钢水的碳含量为0.005wt%~0.008wt%。

16、可选的，所述lf精炼的脱氧剂为铝粒、高效脱氧剂和铝块中的至少一种。

17、可选的，所述lf精炼的时间为35min~45min，所述lf精炼的温度为1570℃~1580℃。

18、可选的，所述lf精炼的炉渣为白渣，所述白渣的碱度为8~15。

19、可选的，所述lf精炼后钢水的硫含量≤0.0020wt%。

20、可选的，所述钙处理的喂线材料为纯钙铝线，所述喂线长度为开机第一炉450m~500m及连浇炉次300m~350m。

21、可选的，所述钙处理的炉渣钙铝比为1.6~2.2。

22、可选的，所述软吹的吹氩的时间≥10min，所述软吹的氩气流量为30l/min~50l/min。

23、第二方面，本申请实施例提供了一种第一方面中所述方法制备得到的低硫低碳钢，所述低硫低碳钢包括以下质量分数的化学成分：

24、c：0.015wt%~0.035wt%，

25、s：≤0.0020wt%，

26、o：≤0.0015wt%，

27、p：≤0.015wt%，

28、n：≤0.0040wt%，

29、h：≤0.0002wt%，

30、余量为fe及不可避免的杂质。

31、可选的，所述低硫低碳钢的夹杂物等级满足：a类≤1.5级，b类≤1.5级，c类≤1.0级，d类≤1.5级，ds类≤1.5级。

32、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

33、本申请实施例提供了一种低氧高碳条件下预吹氩+vd+lf精炼低硫低碳钢的方法。转炉冶炼工序通过强化底吹与低枪位操作建立低氧高碳终点控制模式，在保证终点碳含量满足高碳出钢要求的同时，显著抑制钢水过氧化现象。这一过程既降低转炉耐火材料侵蚀，又为后续精炼提供氧含量可控的钢水基础。预吹氩处理工序承接转炉钢水实施炉后增氧与预渣洗操作，通过氩气搅拌促进非金属夹杂物上浮并初步调控氧活度，为真空处理创造热力学条件。vd真空处理工序在低真空环境下对钢水进行深度脱碳、脱气及脱硫，利用真空压差驱动碳氧反应并分解气体夹杂，实现碳硫元素的协同去除。lf精炼工序采用白渣工艺对vd处理后的钢水进行成分微调与温度精确补偿，通过高碱度渣系吸附脱硫并阻断增碳路径，确保硫含量降至超低水平。钙处理工序依据钢水状态动态喂入钙线改性夹杂物形态，配合弱搅拌操作促进夹杂物聚合上浮，最终获得高纯净度钢水。

34、综上，通过转炉冶炼从源头减少氧化损伤，利用预吹氩+vd+lf三级精炼体系实现碳硫深度协同脱除，结合动态钙处理阻断二次氧化风险。各工序基于钢水状态变化实施精准调控，在保障转炉炉龄与金属收得率的同时，突破传统工艺中高碳出钢与低碳低硫成品不可兼得的技术壁垒，最终建立高效稳定的低硫低碳钢全流程生产工艺。

1.一种低氧高碳条件下预吹氩+vd+lf精炼低硫低碳钢的方法，其特征在于，所述低硫低碳钢的碳含量≤0.035wt%及硫含量≤0.0020wt%，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述底吹气体控制包括：底吹气体采用氮气和氩气，当吹炼时间达到总吹氧量的70%时，自动将氮气切换为氩气。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终点控制包括：转炉终渣碱度为2.8~3.2，终点拉碳阶段将氧枪枪位降至1.5m~1.7m。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述温度与成分控制包括：终点温度为1640℃~1660℃，终点碳含量为0.08wt%~0.12wt%。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预吹氩的氩气流量为150l/min~200l/min，所述预吹氩的压力为0.35mpa~0.40mpa；和/或，

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述vd真空脱气的真空度≤67pa，并在所述真空度下保持时间为5min~12min；和/或，

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述lf精炼的脱氧剂为铝粒、高效脱氧剂和铝块中的至少一种；和/或，

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钙处理的喂线材料为纯钙铝线，所述喂线长度为开机第一炉450m~500m及连浇炉次300m~350m；和/或，

9.一种低碳低硫钢，其特征在于，由权利要求1~8任意一项所述的方法制备得到，所述低硫低碳钢包括以下质量分数的化学成分：

10.根据权利要求9所述的低硫低碳钢，其特征在于，所述低硫低碳钢的夹杂物等级满足：a类≤1.5级，b类≤1.5级，c类≤1.0级，d类≤1.5级，ds类≤1.5级。