超低碳IF钢的生产工艺优化

发布时间：2020-07-14 00:30

【摘要】：超低碳IF钢具有优良的力学性能,广泛应用于汽车和家电行业。随着国民经济的不断发展,超低碳IF钢的应用范围不断扩展,客户对于产品质量和力学性能的要求亦越加严格。鞍钢鲅鱼圈1580产线生产的超低碳IF钢一直存在以下两大问题,不仅造成客户抱怨大,而且对鞍钢产品的品牌形象带来了不良影响,甚至面临客户丢失的风险:(1)钢水纯净度不够,浇铸期间结晶器液位波动大,带钢夹杂风险高;(2)超低碳钢IF3屈服强度偏高,延伸率不足,无法满足客户对于产品力学性能的要求。本文结合鞍钢鲅鱼圈1580产线近几年超低碳IF钢的生产实际情况,针对带钢夹杂问题和超低碳钢IF3的延伸率问题进行了研究和控制,主要研究内容和成果如下:(1)通过研究分析带钢夹杂物的类型和产生原因,采取优化生产组织,改进钢水罐顶渣改质工艺,调整转炉、RH和铸机等工序的关键控制点等措施,超低碳钢因为液位波动导致板坯降级的比例由24.84%降至18.10%,带钢夹杂异议率大幅降低。(2)通过分析超低碳钢IF3延伸率低的原因,采用调整钢水成分,优化板坯加热和轧制温度,提高道次压下率等措施,使超低碳钢IF3的热轧板延伸率提高了1.5%,冷轧板延伸率提高了2.7%,满足了客户要求。
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TF76
【图文】：

排列图,超低碳钢,原子,元素

图 1.3 三种典型工艺路线Tab. 1.3 Three typical process routes生产超低碳钢的目的就是为了获得它的良好的深冲压性能和无时效性。要想获得这一性能，就必须要保证钢中没有固溶的 C、N 原子，因为这两种原子会作为间隙原子阻碍超低碳钢形成{111}组织结构，进而严重影响钢材的深冲性能和时效性能。为了将这两种原子除掉，需要往钢中添加适量的 Ti、Nb 元素,通过与C、N 结合形成 Ti（CN）/Nb(CN)将 C、N 从基体中去除，从而获得较为纯净的铁素体钢。因此超低碳钢的成分对钢的性能和 Ti、Nb 合金的加入量有很大影响，需要加以重视[18-19]。表 1.2 钢中元素有害程度排列图表Tab. 1.2 Arrangement of elements in steel元素影响

关系曲线,脱碳,速率曲线,压降

不超过 20ppm，而转炉冶炼终点的碳含量一般控制在 200～400ppm，多余的碳必须通过 RH 精炼处理来完成，同时还要采取必要措施保证后道工序不增碳。RH精炼作为冶炼超低碳钢最为关键的技术，是通过往钢液中吹入氧气进行强制脱碳来最终实现对钢中碳成分的控制。为了提高脱碳速度，降低精炼时间，一般采取以下措施：①进一步提高真空系统的压降速率压降制度对于脱碳过程的影响非常明显，压降制度直接受制于真空泵的抽气能力。真空泵抽气能力大小直接决定了 RH 精炼的脱碳速率和所能达到的最终碳含量，较大抽气能力的真空泵可以在短时间内获得较高的真空度，即快速降低真空室的压力，一方面可以降低脱碳和脱气反应产物的气体分压，增大真空室各反应区域中各元素的浓度梯度，加快脱碳和脱气反应传质的进行，另一方面增加了真空室内的钢液内部产生 CO 气泡区域的深度和数量，使得钢中碳含量快速下降，所能够达到的最终碳含量也就越低，图 1.4 中真空度压降速率和脱碳速率对应关系曲线明确证实了这一点[21]。

示意图,钢液,真空室,示意图

气体流量可以加快反应的进行速度，见图 1.5脱气的反应速度，如果控制不当，还会造成钢水生成的 CO 气体则会进一步加剧喷溅。一般来用小流量，随着 C-O 反应的减弱而逐渐增大氩可以将氩气流量调至所需提升气体量，这样可保证传质系数不降低，减缓后期脱碳速率的降

【参考文献】