一种含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法与流程

本发明涉及钢铁冶炼，尤其涉及一种含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法。

背景技术：

1、近年来，随着钒作为新能源电池原料的应用越来越广，钒需求量越来越高，其价格也在不断攀升，势必造成螺纹钢微合金化的钒氮合金价格居高不下。为了降低合金成本，探求一种价格便宜材料替代钒氮合金是一种趋势，因此，采用含钒生铁生产螺纹钢的研究将成为人们关注的焦点。

2、目前生产螺纹钢微合金化以钒氮合金为主，但钒氮合金价格高，不利于降低合金成本。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法。

2、本发明在炼钢生产螺纹钢时，在出钢过程中加入含钒生铁替代钒氮合金，并在钢水罐进行全程吹氮气，提高钢水氮含量，提高钒与氮析出强化，达到降低钒微合金化的生产成本。

3、本发明的目的至少通过如下技术方案之一实现。

4、本发明提供的一种含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，包括如下步骤：

5、将铁水和废钢加入转炉中，进行冶炼处理，加入脱氧剂，然后出钢，在出钢的过程中吹氮气，同时在出钢的过程中加入增碳剂、硅铁、硅锰和含钒生铁，得到钢水；在吹氮气的同时将所述钢水转移至精炼站内进行精炼处理，将精炼后的钢水注入连铸机的中包内，浇铸在结晶器中，铸坯，得到方坯，轧制后得到螺纹钢。

6、进一步地，所述铁水，按照质量百分比计，包括：碳≥0.38％、硅≤0.80％、锰≤0.50％、磷≤0.20％、硫≤0.050％，余者为fe；所述铁水的用量为100-105吨/炉；所述废钢的用量为20-25吨/炉。

7、进一步地，所述冶炼处理的终点温度为1635-1650℃，冶炼处理的钢水终点碳控制在0.04-0.12％。

8、进一步地，所述脱氧剂为碳化硅，所述脱氧剂的用量为0.3-0.4kg/吨钢。

9、进一步地，所述增碳剂的用量为1.2-1.6kg/吨；所述硅铁的用量为0.5-1.0kg/吨；所述硅锰的用量为18.5-20.5kg/吨；所述含钒生铁的用量为6.0-6.8kg/吨钢。

10、进一步地，所述含钒生铁，按照质量百分比计，包括：c≤5％、si≤10％、mn≤10％、4％≤v≤6％、p≤1.2％、s≤0.20％，余者为fe。

11、进一步地，所述含钒生铁和硅锰在使用前进行预热处理，出钢过程中加入的含钒生铁和硅锰的温度为950-1050℃。

12、进一步地，所述氮气的压力为0.2-0.8mpa，所述出钢的时间为2.5-5分钟；在所述精炼站内精炼处理的时间为4.5-15分钟；所述精炼后的钢水的氮含量为55-75ppm。

13、进一步地，所述连铸机的中包中加入碱性保温剂；所述碱性保温剂为河南省西保冶材集团有限公司提供的，所述碱性保温剂的用量为2.0-2.5kg/吨；所述结晶器内加入超高拉速连铸结晶器保护渣，所述超高拉速连铸结晶器保护渣为河南省西保冶材集团有限公司或武汉方圆冶金科技有限公司提供的，所述超高拉速连铸结晶器保护渣的用量为0.30-0.35kg/吨；所述连铸采用长水口保护浇铸；所述结晶器开启电磁搅拌，所述电磁搅拌的电流为320-350a，所述电磁搅拌的频率为4-6hz，所述结晶器的配水为160-170m3/h；所述结晶器的二冷段水量为35-45m3/h；在注入连铸机的中包内的钢水的温度为1515-1535℃。

14、进一步地，所述铸坯的拉速为4.0-4.3m/min；所述轧制的过程中，均热段温度为1050-1120℃，开轧温度1020-1050℃，冷床温度为880℃-1000℃。

15、生铁一般在炼钢厂都作为废钢使用，但含钒生铁因含有钒，若能合理应用，则可增加钢水中的钒含量。因钒氮合金是微合金，钢水中钒含量较低，故即使生铁中含有较低的钒，本发明通过提高加入量，也可满足钢水增钒需要。从而达到减少或不加入钒氮合金，降低合金成本。

16、本发明使用含钒生铁替代钒氮后，为提高钒的析出强化作用，必须增加钢水的氮含量，故要求在钢水罐实施全程吹氮气，以提高钢水氮含量。

17、本发明通过采用含钒生铁替代钒氮，同时在钢水罐吹氮气，达到利用炼钢厂充裕且廉价的氮气作为合金化原料，直接在钢水罐底吹氮气与钢中的钒进行微合金化，达到降低钒微合金化的生产成本的目的。

18、与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

19、本发明提供的方法，使用的含钒生铁是高炉用含钒矿石生产，价格便宜；而且含钒生铁含有85％的铁元素，可增加钢产量；含钒生铁除含量有钒，还含有碳、硅、锰有益元素，可以利用，降低增碳剂、硅铁、硅锰加入量，其次该方法利用炼钢厂充裕且廉价的氮气作为合金化原料，直接在钢水罐底吹氮气与钢中的钒进行微合金化，降低钒微合金化的生产成本。

技术特征：

1.一种含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述铁水，按照质量百分比计，包括：碳≥0.38％、硅≤0.80％、锰≤0.50％、磷≤0.20％、硫≤0.050％，余者为fe；所述铁水的用量为100-105吨/炉；所述废钢的用量为20-25吨/炉。

3.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述冶炼处理的终点温度为1635-1650℃，冶炼处理的钢水终点碳控制在0.04-0.12％。

4.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述脱氧剂为碳化硅，所述脱氧剂的用量为0.3-0.4kg/吨钢。

5.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述增碳剂的用量为1.2-1.6kg/吨；所述硅铁的用量为0.5-1.0kg/吨；所述硅锰的用量为18.5-20.5kg/吨；所述含钒生铁的用量为6.0-6.8kg/吨钢。

6.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述含钒生铁，按照质量百分比计，包括：c≤5％、si≤10％、mn≤10％、4％≤v≤6％、p≤1.2％、s≤0.20％，余者为fe。

7.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述含钒生铁和硅锰在使用前进行预热处理，出钢过程中加入的含钒生铁和硅锰的温度为950-1050℃。

8.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述氮气的压力为0.2-0.8mpa，所述出钢的时间为2.5-5分钟；在所述精炼站内精炼处理的时间为4.5-15分钟；所述精炼后的钢水的氮含量为55-75ppm。

9.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述连铸机的中包中加入碱性保温剂；所述碱性保温剂为河南省西保冶材集团有限公司提供的，所述碱性保温剂的用量为2.0-2.5kg/吨；所述结晶器内加入超高拉速连铸结晶器保护渣，所述超高拉速连铸结晶器保护渣为河南省西保冶材集团有限公司或武汉方圆冶金科技有限公司提供的，所述超高拉速连铸结晶器保护渣的用量为0.30-0.35kg/吨；所述连铸采用长水口保护浇铸；所述结晶器开启电磁搅拌，所述电磁搅拌的电流为320-350a，所述电磁搅拌的频率为4-6hz，所述结晶器的配水为160-170m3/h；所述结晶器的二冷段水量为35-45m3/h；在注入连铸机的中包内的钢水的温度为1515-1535℃。

10.根据权利要求1所述的含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法，其特征在于，所述铸坯的拉速为4.0-4.3m/min；所述轧制的过程中，均热段温度为1050-1120℃，开轧温度1020-1050℃，冷床温度为880℃-1000℃。

技术总结本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种含钒生铁微合金化生产螺纹钢的方法。该方法包括：将铁水和废钢加入转炉中，进行冶炼处理，加入脱氧剂，出钢，在出钢的过程中吹氮气，同时在出钢的过程中加入增碳剂、硅铁、硅锰和含钒生铁，得到钢水；在吹氮气的同时将钢水转移至精炼站内进行精炼处理，将精炼后的钢水注入连铸机的中包内，浇铸在结晶器中，铸坯，得到方坯，轧制后得到螺纹钢。本发明通过采用含钒生铁替代钒氮，同时在钢水罐吹氮气，达到利用炼钢厂充裕且廉价的氮气作为合金化原料，直接在钢水罐底吹氮气与钢中的钒进行微合金化，达到降低钒微合金化的生产成本的目的。技术研发人员：严明,龙海山,刘学佳,万涛,许家宝受保护的技术使用者：阳春新钢铁有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12