CN111020099A - 一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺 - Google Patents
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Abstract
一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，包括铁水预处理、转炉冶炼、连铸工序。转炉终点钢水中C：0.04～0.06%，P≤0.018%，终点温度为：浇次第一至三炉1695～1705℃，连浇四炉后为1680～1690℃；出钢过程使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，根据转炉终点氧位情况，控制合理的脱氧合金化加料量、加料顺序和钢包氩气搅拌强度。连铸工序连铸拉速1.6～1.8m/min，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量为4～10L/min。本发明实现了低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，解决转炉直上工艺浇注过程中薄板坯连铸水口结瘤和产品表面缺陷的难题，生产的产品质量良好，满足标准和用户要求。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺。
背景技术
为满足冷轧工序和用户的使用要求，低碳冷轧基料用钢必须具有良好的表面质量，同时用于镀锌的冷轧基料，其硅含量必须≤0.03%。因此，大部分钢铁企业都是采用转炉-LF精炼炉-板坯连铸的工艺生产低碳冷轧基料，以保证其钢水洁净度和钢材良好的表面质量。近年来，为了降低炼钢能源消耗及成本，也有部分企业采用转炉钢水不经过LF精炼直上连铸的工艺来生产中碳结构钢和低碳冷轧基料用钢，但所用铸坯厚度都是在200mm以上的常规板坯连铸。迁钢等单位采用CAS处理站冶炼铝镇静钢，转炉出钢后钢水吊运到CAS处理站，在真空罩下完成合金化及吹氩搅拌后供常规板坯连铸；梅钢采用炉后加钢渣改质剂并进行搅拌、静吹，直接供常规板坯连铸；武钢二炼钢、唐山建龙等单位采用转炉出钢时不脱氧，炉后利用铝线完成合金化后搅拌、静吹直接供常规板坯连铸。
对于转炉直上连铸工艺，制约其生产和质量的主要因素为钢水温度控制，钢水成分控制，钢水可浇性控制及表面质量等。其中，由于没有LF造渣功能及钙处理工艺，钢水可浇性和铸坯表面质量为限制性环节。
中薄板坯流程和常规板坯流程相比，由于结晶器厚度小，采用扁平水口，拉速相对较高，水口结瘤倾向加大，结晶器内紊流程度和传热不均匀性显著增强，使铸坯容易出现纵裂等缺陷，所以对中薄板坯流程来说钢水的可浇性及钢水成分控制要求更高，转炉直上的工艺难度更大。目前国内外中薄板流程的钢水都需要经过精炼才能保证浇注顺行和最终产品质量，如鞍钢、济钢等采用转炉-LF精炼炉-中薄板坯连铸工艺流程进行相关钢种的生产，通过LF精炼炉完成脱硫和钙处理，保证钢水的成分和可浇性，但此工艺能源消耗大，钢包耐材侵蚀严重，钢水需要进行钙处理，合金消耗高。
因此，本发明意在提供一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，通过在转炉出钢过程中加入精炼渣料、石灰、合金进行渣洗和脱氧合金化，根据转炉终点氧位情况，控制合理的脱氧合金化加料量、加料顺序和钢包氩气搅拌强度。通过对转炉炉后精炼渣系的合理控制，达到避免增硅、吸附夹杂等目的，保证钢水洁净度和钢中Si含量≤0.03%，并和连铸工艺控制相配合，解决转炉直上中薄板坯连铸工艺水口结瘤和产品表面缺陷的难题，同时降低了生产成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺。该发明解决了低碳冷轧基料用钢转炉直上连铸时水口结瘤，造成连铸无法浇注问题，以及产品质量无法满足要求的问题。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，所述工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.015%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.04～0.06%，P≤0.018%；终点温度为：浇次第一至三炉1695～1705℃，连浇四炉后为1680～1690℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.15～0.40%，中碳锰铁含Mn为78～82%，锰铁吸收率按95%计算，预熔型精炼渣的加入量为1.5～2.5kg/t钢水，石灰的加入量为4.0～6.0kg/t钢水，钢包覆盖剂的加入量为0.6～1.0kg/t钢水，根据转炉终点氧位情况不同，钢砂铝和高铝复合精炼渣的加入量不同，具体为：
终点氧位≤500 ppm时，钢砂铝的加入量为2.3～2.5kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.3～0.5kg/t钢水；
500＜终点氧位≤600 ppm时，钢砂铝的加入量为2.4～2.6kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.3～0.5kg/t钢水；
600＜终点氧位≤700 ppm时，钢砂铝的加入量为2.6～2.8kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.4～0.6kg/t钢水；
700＜终点氧位≤800 ppm时，钢砂铝的加入量为2.7～2.9kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.4～0.6kg/t钢水；
800＜终点氧位≤900 ppm时，钢砂铝的加入量为2.8～3.0kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.5～0.7kg/t钢水；
900＜终点氧位≤1000 ppm时，钢砂铝的加入量为3.0～3.2kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.5～0.7kg/t钢水；
终点氧位＞1000 ppm时，钢砂铝的加入量为3.1～3.3kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.6～0.8kg/t钢水；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1～2min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1000～1200L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1000～1200L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1620～1630℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为100～200L/min，弱吹时间8～10min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1600～1610℃；
（3）连铸工序：直上炉次连铸拉速控制为1.6～1.8m/min，中包温度控制为1550～1565℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为4～10L/min。
本发明所述转炉冶炼，炉后精炼终渣成分控制为：CaO：50～55%、Al2O3：30～40%、SiO2≤5%、（FeO+MnO）≤1.0%、MgO≤8%，添加萤石0.6～1.5kg/t钢水。
本发明所述中薄板坯连铸结晶器厚度为150～180mm。
本发明所述中薄板坯的厚度规格为150～180mm。
本发明所述连铸工艺中间包钢水氧含量≤30ppm。
本发明所述低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.06%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.40%，S≤0.015%，P≤0.022%，Als：0.025～0.06%，N ≤0.004%，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明所述低碳冷轧基料用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.06%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.40%，S≤0.015%，P≤0.022%，Als：0.020～0.055%，N ≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。
本发明转炉炉后精炼渣的设计思路如下：
从低碳钢成品成分上可以看出，低碳钢控制的关键点为： C含量较低，要求转炉终点C：0.04～0.06%；低碳冷轧基料用钢成品中Si含量要求≤0.03%，所以要求在钢包精炼过程中精炼渣避免向钢水中增Si。
（1）避免钢水增硅
精炼渣向钢中增Si的热力学条件：
4［Al］+3（SiO2）=3［Si］+2（Al2O3）
△G=△G°+RTLn（α3 ［Si］α2 ［Al2O3］α-4 ［Al］α-3 ［SiO2］）＜0
即：α2 ［Al2O3］/α3 ［SiO2］＞(α4 ［Al］/α3 ［Si］)*K0
从热力学角度看，为了避免精炼渣向钢水增Si，必须将精炼渣中的Al2O3活度应尽可能高，而SiO2活度应尽可能低，SiO2含量最好控制在1%以下。
考虑精炼动力学条件以及生产实际情况，将SiO2含量控制在1%以下是非常困难的，而精炼渣中SiO2含量在5%左右时，钢水中Si含量≤0.03%的合格率在99.9%以上，所以综合上述情况控制精炼渣中SiO2含量≤5%。
（2）脱氧夹杂物的吸附和去除
对于CaO-Al2O3-SiO2三元渣系，将CaO/Al2O3控制在1.2～1.8时，精炼渣吸附Al2O3夹杂物的能力最强。
（3）脱硫要求
脱硫反应：3（CaO）+2［Al］+3［S］=3(CaS）+( Al2O3)；
△G=△G°+RTLn（α3（CaS）α（Al2O3）α-2［Al］α-3(CaO) α-3［S］）；
较低的Al2O3活度有利于脱硫反应，对于MgO含量为5%的CaO-Al2O3-SiO2三元渣系，若SiO2含量为5%，当Al2O3含量从30%增加至40%时，Ls从1000降低至300，所以精炼渣中Al2O3含量不应过高。
脱硫反应：（CaO）+［FeS］=(CaS）+( FeO)；
△G=△G°+RTLn（α（CaS）α（FeO）α-1(CaO) α-1［FeS］）；
精炼渣中较低的FeO活度有利于脱硫反应，一般要求精炼渣中（FeO+MnO）≤1.0%。
（4）熔点要求
对于CaO-Al2O3-SiO2三元渣系，若ω（SiO2%）=5%，当ω（Al2O3%）从20%增加至40%时，炉渣熔点可以从2100℃降低至1440℃。
综合考虑以上四点，故将精炼终渣成分控制为：CaO：50～55%、Al2O3：30～40%、SiO2≤5%、（FeO+MnO）≤1.0%、MgO≤8%；并添加适量的萤石。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明工艺连铸中间包钢水氧含量≤30ppm；成品硅含量控制在≤0.03%。2、本发明实现了低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，解决了转炉直上工艺浇注过程中中薄板坯连铸水口结瘤和产品表面缺陷的技术难题，与精炼流程相比可降低成本15～18元/t钢；同时确保了铸坯质量良好，由此生产的热轧带卷的质量合格率达到99.93%以上，满足冷轧和镀锌工序需要。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
本发明低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序:经铁水预处理脱硫，使铁水中S≤0.015%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.04～0.06%，P≤0.018%；终点温度为：浇次第一至三炉1695～1705℃，连浇四炉后为1680～1690℃；
B. 脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.15～0.40%，中碳锰铁含Mn为78～82%，锰铁吸收率按95%计算，预熔型精炼渣的加入量为1.5～2.5kg/t钢水，石灰的加入量为4.0～6.0kg/t钢水，钢包覆盖剂的加入量为0.6～1.0kg/t钢水，根据转炉终点氧位情况不同，钢砂铝和高铝复合精炼渣的加入量不同，具体为：
终点氧位≤500 ppm时，钢砂铝的加入量为2.3～2.5kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.3～0.5kg/t钢水；
500＜终点氧位≤600 ppm时，钢砂铝的加入量为2.4～2.6kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.3～0.5kg/t钢水；
600＜终点氧位≤700 ppm时，钢砂铝的加入量为2.6～2.8kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.4～0.6kg/t钢水；
700＜终点氧位≤800 ppm时，钢砂铝的加入量为2.7～2.9kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.4～0.6kg/t钢水；
800＜终点氧位≤900 ppm时，钢砂铝的加入量为2.8～3.0kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.5～0.7kg/t钢水；
900＜终点氧位≤1000 ppm时，钢砂铝的加入量为3.0～3.2kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.5～0.7kg/t钢水；
终点氧位＞1000 ppm时，钢砂铝的加入量为3.1～3.3kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.6～0.8kg/t钢水；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1～2min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1000～1200L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1000～1200L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1620～1630℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为100～200L/min，弱吹时间8～10min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1600～1610℃；低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.06%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.40%，S≤0.015%，P≤0.022%，Als：0.025～0.06%，N ≤0.004%，其余为Fe和不可避免的杂质；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：50～55%、Al2O3：30～40%、SiO2≤5%、（FeO+MnO）≤1.0%、MgO≤8%，添加萤石0.6～1.5kg/t钢水；
（3）连铸工序：直上炉次连铸拉速控制为1.6～1.8m/min，中包温度控制为1550～1565℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为4～10L/min；中间包钢水氧含量≤30ppm。
本发明中薄板坯的厚度规格为150～180mm，其化学成分组成及质量百分含量为：C≤0.06%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.40%，S≤0.015%，P≤0.022%，Als：0.02～0.055%，N ≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。
实施例1
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序: 预处理后铁水中S≤0.009%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.06%，P：0.017%；终点温度为：浇次第一至三炉1700℃，连浇四炉后为1684℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.20%，中碳锰铁含Mn为79%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.5min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1050L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1050L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1623℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为130L/min，弱吹时间8min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；弱吹完毕转炉大包目标温度为1607℃；低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：50%、Al2O3：39%、SiO2：3.5%、（FeO+MnO）：0.6%、MgO：5.8%，添加萤石0.8kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为160mm，直上炉次连铸拉速控制为1.7m/min，中包温度控制为1550℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为7L/min；中间包钢水氧含量≤30ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为160mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本18.0元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.96%。
实施例2
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.010%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.055%，P：0.018%；终点温度为：浇次第一至三炉1705℃，连浇四炉后为1682℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.15%，中碳锰铁含Mn为79%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.2min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1000L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1000L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1626℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为170L/min，弱吹时间9min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1606℃； 低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：51%、Al2O3：40%、SiO2：3.7%、（FeO+MnO）：0.5%、MgO：4.0%，添加萤石0.6kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为170mm，直上炉次连铸拉速控制为1.6m/min，中包温度控制为1561℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为9.7L/min；中间包钢水氧含量13ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为170mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本17.5元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.93%。
实施例3
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.010%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.05%，P：0.016%；终点温度为：浇次第一至三炉1701℃，连浇四炉后为1690℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.24%，中碳锰铁含Mn为79%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1200L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1200L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1621℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为150L/min，弱吹时间9min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1601℃；低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：53%、Al2O3：35%、SiO2：5%、（FeO+MnO）：0.6%、MgO：5.2%，添加萤石1.05kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为180mm，直上炉次连铸拉速控制为1.6m/min，中包温度控制为1554℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为8.0L/min；中间包钢水氧含量30ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为180mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本17.2元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.95%。
实施例4
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.013%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.05%，P：0.016%；终点温度为：浇次第一至三炉1698℃，连浇四炉后为1689℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.275%，中碳锰铁含Mn为78%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.5min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1100L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1100L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1630℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为180L/min，弱吹时间9.5min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1605℃；低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：52.5%、Al2O3：36%、SiO2：3.1%、（FeO+MnO）：0.7%、MgO：6.2%，添加萤石1.0kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为180mm，直上炉次连铸拉速控制为1.7m/min，中包温度控制为1555℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为5.0L/min；中间包钢水氧含量25ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为180mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本16.8元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.94%。
实施例5
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.012%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.045%，P：0.015%；终点温度为：浇次第一至三炉1695℃，连浇四炉后为1687℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.18%，中碳锰铁含Mn为78%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.8min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1100L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1100L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1628℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为200L/min，弱吹时间8min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；弱吹完毕转炉大包目标温度为1603℃； 低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：52%、Al2O3：33.5%、SiO2：4.2%、（FeO+MnO）：0.8%、MgO：8%，添加萤石1.1kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为160mm，直上炉次连铸拉速控制为1.7m/min，中包温度控制为1558℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为4.5L/min；中间包钢水氧含量8ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为160mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本16.1元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.97%。
实施例6
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.011%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.045%，P：0.014%；终点温度为：浇次第一至三炉1696℃，连浇四炉后为1685℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.30%，中碳锰铁含Mn为80%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始2min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1150L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1150L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1620℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为110L/min，弱吹时间9.5min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1609℃； 低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：53%、Al2O3：32%、SiO2：4.4%、（FeO+MnO）：0.9%、MgO：7.9%，添加萤石1.3kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为150mm，直上炉次连铸拉速控制为1.8m/min，中包温度控制为1552℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为5.1L/min；中间包钢水氧含量20ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为150mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本15.9元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.94%。
实施例7
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.014%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.04%，P：0.014%；终点温度为：浇次第一至三炉1700℃，连浇四炉后为1681℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.40%，中碳锰铁含Mn为80%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.5min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1100L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1100L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1627℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为160L/min，弱吹时间9min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1608℃； 低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：54%、Al2O3：30%、SiO2：5%、（FeO+MnO）：1.0%、MgO：8%，添加萤石1.3kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为150mm，直上炉次连铸拉速控制为1.8m/min，中包温度控制为1560℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为10L/min；中间包钢水氧含量28ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为150mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本15.6元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.95%。
实施例8
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.011%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.06%，P：0.017%；终点温度为：浇次第一至三炉1703℃，连浇四炉后为1680℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.21%，中碳锰铁含Mn为82%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.2min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1000L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1000L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1622℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为120L/min，弱吹时间8.5min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1610℃；低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：52%、Al2O3：34%、SiO2：4.6%、（FeO+MnO）：0.6%、MgO：7.4%，添加萤石1.0kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为160mm，直上炉次连铸拉速控制为1.7m/min，中包温度控制为1563℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为9.0L/min；中间包钢水氧含量30ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为160mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本17.9元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.96%。
实施例9
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.015%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.04%，P：0.015%；终点温度为：浇次第一至三炉1702℃，连浇四炉后为1683℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.35%，中碳锰铁含Mn为81%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.6min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1200L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1200L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1625℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为100L/min，弱吹时间10min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1604℃；低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：55%、Al2O3：31%、SiO2：4.7%、（FeO+MnO）：0.9%、MgO：7.1%，添加萤石1.5kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为170mm，直上炉次连铸拉速控制为1.7m/min，中包温度控制为1560℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为4.0L/min；中间包钢水氧含量24ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为170mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本15.0元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.93%。
实施例10
本实施例低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.012%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.05%，P：0.016%；终点温度为：浇次第一至三炉1704℃，连浇四炉后为1680℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn目标0.25%，中碳锰铁含Mn为81%，锰铁吸收率按95%计算，根据转炉终点氧位情况，各种物料的加入量见表1；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1.2min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1050L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1050L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1629℃；根据温度高低，调整弱吹氩气流量为140L/min，弱吹时间9min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1600℃；低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为见表2；炉后精炼终渣成分控制为：CaO：53.5%、Al2O3：33%、SiO2：4.3%、（FeO+MnO）：0.8%、MgO：7.2%，添加萤石1.1kg/t钢水；
（3）连铸工序：中薄板坯连铸结晶器厚度为150mm，直上炉次连铸拉速控制为1.8m/min，中包温度控制为1565℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为6.0L/min；中间包钢水氧含量10ppm。
本实施例中薄板坯的厚度规格为150mm，其化学成分组成及质量百分含量见表3。所得中薄板坯表面无裂纹、质量良好，满足冷轧和镀锌工序需要，同时比精炼流程可降低成本16.5元/t钢，由此生产的热轧带卷的质量合格率为99.97%。
表1. 各实施例转炉终点氧位情况及脱氧合金化各物料的加入量
表2.各实施例低碳冷轧基料用钢钢包化学成分及质量百分含量（%）
表2中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表3.各实施例低碳冷轧基料用钢中薄板坯的化学成分及质量百分含量（%）
表3中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (7)
1.一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，其特征在于，所述工艺包括以下步骤：
（1）铁水预处理工序：预处理后铁水中S≤0.015%，铁水表面渣扒净；
（2）转炉冶炼工序：
A.转炉终点控制：转炉终点钢水成分控制为：C：0.04～0.06%，P≤0.018%；终点温度为：浇次第一至三炉1695～1705℃，连浇四炉后为1680～1690℃；
B.脱氧合金化加料量：使用中碳锰铁配锰，钢砂铝脱氧，控制大包Mn0.15～0.40%，中碳锰铁含Mn为78～82%，锰铁吸收率按95%计算，预熔型精炼渣的加入量为1.5～2.5kg/t钢水，石灰的加入量为4.0～6.0kg/t钢水，钢包覆盖剂的加入量为0.6～1.0kg/t钢水，根据转炉终点氧位情况不同，钢砂铝和高铝复合精炼渣的加入量不同，具体为：
终点氧位≤500 ppm时，钢砂铝的加入量为2.3～2.5kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.3～0.5kg/t钢水；
500＜终点氧位≤600 ppm时，钢砂铝的加入量为2.4～2.6kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为 0.3～0.5kg/t钢水；
600＜终点氧位≤700 ppm时，钢砂铝的加入量为2.6～2.8kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.4～0.6kg/t钢水；
700＜终点氧位≤800 ppm时，钢砂铝的加入量为2.7～2.9kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.4～0.6kg/t钢水；
800＜终点氧位≤900 ppm时，钢砂铝的加入量为2.8～3.0kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.5～0.7kg/t钢水；
900＜终点氧位≤1000 ppm时，钢砂铝的加入量为3.0～3.2kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.5～0.7kg/t钢水；
终点氧位＞1000 ppm时，钢砂铝的加入量为3.1～3.3kg/t钢水，高铝复合精炼渣的加入量为0.6～0.8kg/t钢水；
C.脱氧合金化加料顺序依次为：预熔型精炼渣、石灰、中碳锰铁、钢砂铝、高铝复合精炼渣、钢包覆盖剂；出钢开始1～2min缓慢加入石灰，避免物料在渣面结坨；弱吹完毕后加入钢包覆盖剂；
D. 氩气操作：加料过程1000～1200L/min大氩气量搅拌，大氩气量保持至出钢4/5；出钢完毕后加入高铝精炼渣，1000～1200L/min大氩气量搅拌5min后，将钢包车开至测温取样位测温、取样，强搅拌后目标温度为1620～1630℃，并调整弱吹氩气流量为100～200L/min，弱吹时间8～10min，弱吹完毕后加入钢包覆盖剂，弱吹完毕转炉大包目标温度为1600～1610℃；
（3）连铸工序：直上炉次连铸拉速控制为1.6～1.8m/min，中包温度控制为1550～1565℃，使用吹氩塞棒和吹氩上水口，氩气流量控制为4～10L/min。
2.根据权利要求1所述的一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，其特征在于，所述转炉冶炼，炉后精炼终渣成分控制为：CaO：50～55%、Al2O3：30～40%、SiO2≤5%、（FeO+MnO）≤1.0%、MgO≤8%，添加萤石0.6～1.5kg/t钢水。
3.根据权利要求1所述的一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，其特征在于，所述中薄板坯连铸结晶器厚度为150～180mm。
4.根据权利要求1所述的一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，其特征在于，所述中薄板坯的厚度规格为150～180mm。
5.根据权利要求1所述的一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，其特征在于，所述连铸工艺中间包钢水氧含量≤30ppm。
6.根据权利要求1所述的一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，其特征在于，所述低碳冷轧基料用钢转炉钢包化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.06%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.40%，S≤0.015%，P≤0.022%，Als：0.025～0.06%，N ≤0.004%，其余为Fe和不可避免的杂质。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺，其特征在于，所述低碳冷轧基料用钢化学成分组成及其质量百分含量为：C≤0.06%，Si≤0.03%，Mn：0.15～0.40%，S≤0.015%，P≤0.022%，Als：0.020～0.055%，N ≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。
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