一種減少q345b/c帶狀組織的低成本制備工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于煉鋼技術領域。
【背景技術】
[0002] 常規Q345B/C (GB/T 1591-2008低合金高強度結構鋼的兩個鋼種，用于制作圓管、 方管或開平后加工成各種工程結構件，主要加工方式為焊接）的冶煉化學成分設計采用高 錳成分，錳含量一般在1. 3%左右，通過錳的固溶強化，使鋼的屈服強度達到345MPa以上，抗 拉強度達到470MPa~630 MPa之間。其缺點是：a)帶狀組織嚴重（3.0級)，碳當量高（0.4% 左右)，影響后續焊接性能，并且折彎和壓扁試驗極易開裂。b)成本高，由于Mn含量高，煉鋼 合金加入量大，同時需過LF爐，從而使合金和工序成本嚴重偏高。c)轉爐耐材侵蝕嚴重，為 保證合金的充分熔化及出鋼過程溫降，需要出鋼溫度在1680°C以上，由于出鋼溫度過高，轉 爐耐材侵蝕增大，極大的影響了轉爐爐齡。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是對低合金高強度結構鋼Q345B/C的帶狀組織進行處理的減少 Q345B/C帶狀組織的低成本制備工藝。
[0004] 本發明的原料是由主原料、合金料和輔料組成，原料使用量均已152份的出鋼量 為基準： 主原料：鐵水加入量：158±2份，廢鋼加入量7±1份，并且鐵水和廢鋼質量滿足： S^0.0 30% ； 合金料：煤質增碳劑、娃鐵、娃猛、錯線、欽鐵；
輔料：生石灰塊、石灰石、白云石、大包覆蓋劑、中包覆蓋劑、結晶器保護渣；
[0005] 本發明工藝步驟是： ① 生產條件確認：轉爐補爐第1爐，開新爐頭5爐不得冶煉此鋼種； ② 鋼包準備：禁止使用冷包、新包、大、中、小修包、備包前兩次，引流砂干凈干燥、罐沙 飽滿，無包底、包沿干凈、鋼包透氣性良好，要求大包自開率為100% ;出鋼口時間彡4min ; ③ 過程控制： a、 倒灌站工序：根據要鐵量進行翻鐵操作，翻入鐵水量158±2份； 核對鐵水成分是否滿足鋼種生產需求，
b、 脫硫工序： I、 噴吹操作，目標：[s] < 0. 005%，噴吹結束后取樣； II、 [S]含量合格后進行扒渣作業，加聚渣劑再次扒渣直至鐵水亮面達到90%以上； c、 轉爐工序： I、 轉爐終點成分目標：
II、 轉爐終點溫度控制目標：
III、 吹煉、加料、底吹、副槍操作：底吹氣體采用氮/氬切換模式； IV、 出鋼、擋渣、吹氬操作：出鋼前將鋼包氬氣打開，至出鋼3/4時關閉氬氣， V、合金操作：出鋼1/3時對準鋼流加入稱量好的合金料； d、 氬站工序操作： I、 氬站終點目標：
II、 渣厚控制在70mm以內； III、 軟吹兩分鐘取樣，根據第一個氬站樣首先對C、Si、Mn成分進行微調； IV、 微調后中吹兩分鐘，利用人工手動加入鈦鐵； V、 加入鈦鐵合金后軟吹時間彡7min ; VI、 根據采樣Ti成分分析結果進行加鈦鐵微調，直至鋼中Ti成分控制在0.030%-0. 04% 的目標范圍內； W、氬站終點溫度目標：
VDI、大包加覆蓋劑操作：放鋼前按規定加入大包覆蓋劑； e、 連鑄工序： ⑴采用全程保護澆鑄； ⑵連鑄澆注過程實行全程保護澆注：中間包嚴格密封，大包加蓋，開澆第一爐向中間包 內通入氬氣，長水口加石棉墊圈不得破損，中間包氬氣密封系統暢通，長水口的插入深度大 于200mm，中間包渣厚不得超過IOOmm ; ⑶中包使用鎂質材料，結晶器液面保持穩定； ⑷中間包液面不得有鋼水裸露； (5) 澆注過程中中包覆蓋劑加入； (6) 澆注過程中出現中包引流，重新加入覆蓋劑，排渣后加入覆蓋劑； (7) 結晶器保護渣采用JLCC-3Y型號保護渣，且保護渣要求每四個小時換一次； ⑶保護渣要黑渣操作，總厚度控制在40±5mm ;液渣層厚度必須控制在10-15 mm ;水口 插入深度為120_160mm ; ⑶液相線溫度TL=1520°C，目標中包溫度范圍1540°C~1555°C ; (1〇)結晶器水量參照下表執行：
(11) 目標拉坯速度m/min按下表執行：
(12) 二次冷卻制度采用4#水表，比水量為0. 51/min ; (13) 中間包液位控制：中間包首爐開澆液面及尾爐停澆液面高度必須大于500mm，連澆 液面高度必須大于800mm小于1 200mm ； (14) 采用結晶器液面自動控制； (15) 中包饒次頭還切長1000mm、尾還切長1000 mm ; (16) 每澆次連澆第二爐鋼每流第二塊板坯尾部取低倍樣送質量檢驗處做內質試驗。
[0006] 本發明工藝合理，通過從鐵水預處理、轉爐、氬站、連鑄等一系列煉鋼工序控制實 現了以微量的鈦（〇. 040%左右）代替大量的錳（0. 80%左右)，細晶強化代替固溶強化，同時 配合熱乳控乳控冷工藝保證了產品強度要求的同時大大降低了成品帶狀組織（〇. 5級)，有 效減少折彎或鋼管壓扁開裂現象，同時取消煉鋼LF精煉工序，提高產品質量和焊接性能的 同時降低合金和工序成本。
【具體實施方式】
[0007] 本發明本發明的原料是由主原料、合金料和輔料組成，原料使用量均已152份的 出鋼量為基準： 主原料：鐵水加入量：158±2份，廢鋼加入量7±1份，并且鐵水和廢鋼質量滿足： S彡0. 030% ;廢鋼質量滿足：廢鋼干燥，尺寸(長度彡2m，）等廢鋼標準； 合金料：煤質增碳劑、硅鐵、硅錳、鋁線、鈦鐵（30Ti);要求合金干凈、干燥，不得混料，提 供準確的合金成分，
輔料：生石灰塊、石灰石、白云石、大包覆蓋劑、中包覆蓋劑、結晶器保護渣；
[0008] 本發明工藝步驟是： ① 生產條件確認：轉爐補爐第1爐，開新爐頭5爐不得冶煉此鋼種； ② 鋼包準備：禁止使用冷包、新包、大、中、小修包、備包前兩次，引流砂干凈干燥、罐沙 飽滿，無包底、包沿干凈、鋼包透氣性良好，要求大包自開率為100% ;出鋼口時間彡4min ; ③ 過程控制： a、 倒灌站工序：根據要鐵量進行翻鐵操作，翻入鐵水量158±2份； 核對鐵水成分是否滿足鋼種生產需求，
b、 脫硫工序： I、噴吹操作，目標：[s] < 0. 005%，噴吹結束后取樣；S含量不合格再次進行噴吹直至 合格，實際噴鎂量按噴吹標準進行計算。
[0009] II、[S]含量合格后進行扒渣作業，加聚渣劑再次扒渣直至鐵水亮面達到90%以 上； c、 轉爐工序： I、轉爐終點成分目標：
吹煉前，根據鐵水廢鋼溫度、成分和重量等數據通過靜態模型計算輔料加入量，同時采 用動態模型對靜態吹煉控制結果進行校正，提高轉爐終點碳溫雙命中率，降低終點氧含量， 從而穩定提尚欽鐵吸收率，保證鋼中欽含量的穩定性。
[0010] II、轉爐終點溫度控制目標：
III、 吹煉、加料、底吹、副槍操作：供氧、造渣、底吹操作按冶煉工藝操作規程執行，底吹 氣體采用氮/氬切換模式。（無副槍時，終點人工測溫、取樣(使用有鋁取樣器)確認溫度、成 分，合格后方可出鋼）； IV、 出鋼、擋渣、吹氬操作：出鋼使用鋼流對結坨合金進行沖擊；出鋼前將鋼包氬氣打 開，至出鋼3/4時可關閉氬氣，利于判斷鋼渣，出鋼結束后立即開啟氬氣。同時執行雙步擋 渣，保證鋼包進吹氬站渣層厚度< 70mm，穩定提高鈦鐵的吸收率，從而實現鈦含量的窄成分 控制； V、 合金操作：出鋼1/3時對準鋼流加入稱量好的合金料；
實例：以下是每噸出鋼量需要的煤質增碳劑、硅鐵、硅錳、鋁線、鈦鐵（30Ti)的量和出 鋼量152噸時經過換算所需煤質增碳劑、硅鐵、硅錳、鋁線、鈦鐵（30Ti)的量
d、氬站工序操作： I、 氬站終點目標：