一种基于单联RH真空处理和CSP薄板坯连铸连轧工艺生产超低碳IF钢的方法与流程

一种基于单联rh真空处理和csp薄板坯连铸连轧工艺生产超低碳if钢的方法
技术领域
1.本发明涉及无间隙原子if钢领域，尤其涉及一种基于单联rh真空处理和csp薄板坯连铸连轧工艺生产超低碳if钢的方法。


背景技术：

2.目前，我国汽车使用的冷轧深冲钢产品，为保证产品优良的冲压性能，多数采用超低碳无间隙原子(if)钢的成分设计，且在常规铸机、常规轧机进行生产，csp连铸连轧因其连铸坯较薄，浸入式水口通道狭窄，加之该钢采用al脱氧，容易在水口处产生al2o3夹杂物导致水口蓄钢，致使浇铸过程被迫中止，csp连铸连轧产线生产超低碳无间隙原子(if)钢的技术不成熟。
3.中国专利cn105463316a公开了一种基于ftsc薄板坯连铸生产超低碳钢的方法，该专利的c含量范围在0.03-0.06％之间，不能达到超低碳if钢c含量双零级的成分要求，其冲压性能不及if钢。
4.中国专利cn 109706284 a公开了一种基于csp薄板坯连铸机生产超低碳if钢的方法，该发明详尽给出了csp生产if钢的制造过程，但其冶炼环节采用脱硫-转炉-lf-rh工艺，较本发明多一道lf精炼工序，制造成本增加。该专利阐述lf炉冶炼主要任务是钢包顶渣改质造还原渣，后续浇钢过程中钢包顶渣可减少钢水二次氧化，减少水口氧化物的作用。本发明通过通过强化转炉终点的顶渣改质，降低了钢渣的氧含量、中包进行彻底排渣、挑渣圈及覆盖剂添加操作等可解决上述问题，本发明较cn 109706284 a专利减少lf精炼工序、降低成本、缩短时序时间等优势。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种基于单联rh真空处理和csp薄板坯连铸连轧工艺生产超低碳if钢的方法。
6.为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
7.本发明一种基于单联rh真空处理和csp薄板坯连铸连轧工艺生产超低碳if钢的方法，包括冶炼脱硫、转炉、rh工序、薄板坯连铸连轧csp工序、冷连轧工序、退火工序、平整工序，其特征在于:所用低碳钢水重量成分为:c≤0.01％、si≤0.02％、0.10％≤mn≤0.20％、p≤0.015％、s≤0.01％、0.03％≤a1s≤0.06％、0.030≤ti≤0.075％、n≤0.005％，其余为fe和杂质元素。
8.进一步的，冶炼工序中所用低碳钢水重量成分为:c≤0.004％、si≤0.01％、0.10％≤mn≤0.20％、p≤0.015％、s≤0.008％、0.04％≤a1s≤0.055％、0.040≤ti≤0.070％、n≤0.004％、o≤0.003％，其余为fe和杂质元素。
9.进一步的，铁水预脱硫，采用深脱硫方式，入炉铁水要求s≤0.003％，铁水渣扒清面积≥95％，铁水脱硫扒渣后要尽快入转炉，减少停顿时间；铁水成分质量百分比：p≤
0.13％、si≤0.60％。
10.进一步的，转炉出钢至1/3时，加入锰铁进行脱氧操作，在出钢过程中加入白灰500～1000kg，保证白灰熔化；转炉终点控制目标：c：0.03～0.06％，300ppm≤[o]≤500ppm，p≤0.015％，s≤0.01％；转炉拉碳操作后点吹次数≤1次；改制剂加入量铝粒100kg～200kg，改制剂加入量300kg～500kg，强化转炉终点的顶渣改质，降低钢渣的氧含量。
[0011]
进一步的，冶炼工序采用rh抽真空处理，钢水进站温度：1580℃～1650℃，采用al粒脱氧，rh极限真空度《2mbar，合金化完成后纯脱气时间≥5min，钙处理后钢水静置时间≥10min；钢水出站成分百分数：c≤0.004％，si≤0.010％、mn≤0.20％、p≤0.015％、s≤0.008％、0.03％≤a1s≤0.06％、0.030≤ti≤0.075％、n≤0.005％，o≤0.003％。
[0012]
进一步的，浇铸用保护渣使用超低碳钢专用保护渣，中包采用无碳覆盖剂，全程保护无氧化浇铸，要求浇铸过程中长水口及密封圈完好，保证长水口氩气密封效果；中包覆盖剂要保证钢水不裸漏；浇铸过程中中包执行满包操作，保证中包增氮量≤5ppm；中包提前1炉进行彻底排渣、挑渣圈及覆盖剂添加操作，浇铸终了进行剩钢操作，剩钢5～8吨，防止下渣；铸机铸速控制在3.7m/s～4.3m/s，稳定铸速防止液面波动卷渣。
[0013]
进一步的，连铸坯厚度为72mm或57mm，加热炉出炉温度1020～1050℃，终轧温度控制在910
±
20℃范围内，卷取温度控制在570℃～730℃范围内，冷却模式采取后分散层流冷却。
[0014]
进一步的，热轧工序采用7机架，各机架相对压下率为f1:35～46％、f2:35～42％、f3:33～45％、f4:23～29％、f5:25～30％、f6:19～28％、f7:13～17％。
[0015]
进一步的，所述的冷连轧工序为采用5机架冷连轧，根据成品厚度不同，冷轧总压下率范围50～85％；轧制前进行拉矫破鳞、酸洗去除表面氧化铁皮，酸洗液中加入0.01％的缓蚀剂，轧制采用乳化液润滑，各机架间采用张力轧制。
[0016]
进一步的，所述退火工序:罩式退火温度720℃～740℃，退火保温时间8-17h，缓冷时间4～6h；其中连续退火工序：退火温度820℃～860℃，平整延伸率0.6～1.0％。
[0017]
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
[0018]
本发明的方法中精炼工序采用单联rh真空处理，较常规的精炼双联工序，减少一道lf精炼工序，降低制造成本，提高炼钢作业率；采用csp生产冷轧超低碳深冲if钢原料，其精轧机开轧厚度较常规轧机大，热轧卷强度较常规轧机高，采用本工艺的合金元素加入量少。采用csp生产冷轧超低碳深冲if钢原料较常规轧机比较，具有低能耗、低成本、高效的优势，表面质量及性能达到相关标准及用户使用要求。
[0019]
本发明根据csp薄板坯连铸连轧机的特点，尤其是浸入式水口，较常规轧机压下率大等特点，在其它钢厂仍采用双联(lf-rh)工序进行精炼情况下，创造性地采用单联rh工序控制，通过严格控制各工序工艺参数，同样达到双联工艺的控制效果。相较常规铸机、轧机，本发明具有流程短、成本低、冶炼时序时间短等显著优势，大大提高了深冲钢产品的市场竞争力。
具体实施方式
[0020]
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。
[0021]
以下实例中，工艺流程为：铁水脱硫-转炉-rh真空处理-csp连铸连轧机-酸洗-冷
连轧-退火-平整。
[0022]
转炉210t，rh真空精炼炉210t，csp薄板坯连铸连轧机，连铸厚度57mm或72mm，坯宽1000-1590mm，生产钢种为超低碳钢st13，钢种化学成分质量百分比为：c≤0.004％、si≤0.01％、mn：0.10～0.20％、p≤0.015％、s≤0.008％、als：0.040～0.055％、ti：0.040～0.070％、n≤0.0040％，o≤0.003％。
[0023]
实施例1:
[0024]
脱硫：铁水预脱硫，采用深脱硫方式，入炉铁水s：0.003％，铁水渣扒清面积97％，铁水脱硫扒渣后即刻进入转炉工序。铁水成分质量百分比：p：0.11％、si：0.56％。
[0025]
炼钢:出钢温度1640℃，转炉出钢至70吨时，加入锰铁100kg进行脱氧操作，在出钢过程中加入白灰800kg，保证白灰熔化。转炉终点各元素百分数含量：c：0.04％，o：0.05％，p：0.015％，s：0.008％。转炉拉碳操作后点吹1次。铝粒加入量150kg，改制剂加入350kg，强化转炉终点的顶渣改质，降低钢渣的氧含量。
[0026]
rh：钢水进站温度1620℃，rh处理周期40min，抽气时间30min，脱碳时间23min，极限真空度0bar，加入200kg铝粒脱氧，加入170kg钛铁，合金化完成后纯脱气时间8min，钙处理后钢水静置时间10min，让夹杂物充分上浮。钢水出站成分百分数：c：0.002％，si：0.01:％、mn：0.15％、p：0.015％、s：0.005％、a1s：0.047％、ti：0.049％、n：0.005％，o：0.003％。
[0027]
连铸：中包钢水过热度33℃，浇铸使用超低碳钢专用保护渣，中包采用无碳覆盖剂，全程保护无氧化浇铸，浇铸过程中长水口及密封圈完好，保证长水口氩气密封效果；中包覆盖剂全部覆盖钢水使钢水不裸漏；浇铸过程中中包56吨满包操作。中包在浇铸上1炉时进行彻底排渣、挑渣圈及覆盖剂添加操作，浇铸终了进行剩钢操作，剩钢约6吨，不下渣。铸机铸速控制在3.9m/s左右，稳定铸速防止液面波动卷渣。铸机浇铸顺利，未出现蓄钢停浇情况。
[0028]
csp连轧机：采用7机架连轧机，铸机投入液芯压下，连铸坯厚度57mm，加热炉出炉温度1025℃，终轧温度控制在920℃，卷取温度600℃，采取后分散层流冷却模式。各机架相对压下率为f1:40％、f2:38％、f3:39％、f4:26％、f5:27％、f6:23％、f7:16％。
[0029]
冷轧工序为采用5机架冷连轧，冷轧总压下率65～85％。轧制前进行拉矫破鳞、酸洗去除表面氧化铁皮，轧制采用乳化液润滑，各机架间采用张力轧制，轧辊使用毛化辊，摩擦系数1.6。
[0030]
罩式退火工序:退火温度720℃、730℃，退火保温时间10h、12h、16h，缓冷时间4h～6h；连续退火工序：退火温度850℃，平整延伸率采用0.6％、0.8％。
[0031]
按上述工艺得到的成品卷，表面质量达到fb等级，力学性能，屈服强度135mpa～160mpa，抗拉强度280mpa～300mpa，伸长率(a80横向试样)：40％～47％，n值：0.22～0.24，r值：2.2～2.8。达到st14标准要求。
[0032]
实施例2:
[0033]
脱硫：铁水预脱硫，采用深脱硫方式，入炉铁水s：0.002％，铁水渣扒清面积96％，铁水脱硫扒渣后即刻进入转炉工序。铁水成分质量百分比：p：0.13％、si：0.48％。
[0034]
炼钢:出钢温度1630℃，转炉出钢至75吨时，加入锰铁150kg进行脱氧操作，在出钢过程中加入白灰1000kg，保证白灰熔化。转炉终点各元素百分数含量：c：0.03％，o：0.04％，
p：0.014％，s：0.010％。铝粒加入量130kg，改制剂加入360kg，强化转炉终点的顶渣改质，降低钢渣的氧含量。
[0035]
rh：钢水进站温度1615℃，rh处理周期43min，抽气时间32min，脱碳时间20min，极限真空度0bar，加入220kg铝粒脱氧，加入150kg钛铁，合金化完成后纯脱气时间9min，钙处理后钢水静置时间12min，让夹杂物充分上浮。钢水出站成分百分数：c：0.002％，si：0.008:％、mn：0.14％、p：0.013％、s：0.004％、a1s：0.050％、ti：0.053％、n：0.004％，o：0.0025％。
[0036]
连铸：中包钢水过热度25℃，浇铸使用超低碳钢专用保护渣，中包采用无碳覆盖剂，全程保护无氧化浇铸，浇铸过程中长水口及密封圈完好，保证长水口氩气密封效果；中包覆盖剂全部覆盖钢水使钢水不裸漏；浇铸过程中中包55吨满包操作。中包在浇铸上1炉时进行彻底排渣、挑渣圈及覆盖剂添加操作，浇铸终了进行剩钢操作，剩钢约8吨，不下渣。铸机铸速控制在4.1m/s左右，稳定铸速防止液面波动卷渣。铸机浇铸顺利，未出现蓄钢停浇情况。
[0037]
csp连轧机：采用7机架连轧机，铸机投入液芯压下，连铸坯厚度72mm，加热炉出炉温度1029℃，终轧温度910℃，卷取温度710℃，采取后分散层流冷却模式。各机架相对压下率为f1:38％、f2:40％、f3:38％、f4:28％、f5:29％、f6:26％、f7:19％。
[0038]
冷轧工序为采用5机架冷连轧，冷轧总压下率65～85％。轧制前进行拉矫破鳞、酸洗去除表面氧化铁皮，轧制采用乳化液润滑，各机架间采用张力轧制，轧辊使用毛化辊，摩擦系数1.4。
[0039]
罩式退火工序:退火温度720℃、730℃、740℃，退火保温时间10h、12h、14h、16h，缓冷时间4h～6h；连续退火工序：退火温度860℃，平整延伸率采用0.6％、0.7％、0.8％。
[0040]
按上述工艺得到的成品卷，表面质量达到fb等级，力学性能，屈服强度142mpa～165mpa，抗拉强度285mpa～308mpa，伸长率(a80横向试样)：39％～46％，n值：0.21～0.23，r值：2.1～2.6，达到st13标准要求。
[0041]
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。