CN101713011B - 一种铸钢件的新型熔炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种熔炼方法，尤其是涉及一种铸钢件的新型熔炼方法，其特征是：该熔炼方法包括如下步骤：电弧炉钢水的粗炼、LF炉钢水的精炼、LF炉钢水的精炼包括脱氧、脱硫、合金化；本发明工艺独特、通过适当的改变粗炼钢水的熔炼方式，换用脱氧效果好、脱氧产物熔点高、易于上浮的脱氧剂来降低钢水中的夹杂物、提高钢水的纯净度。

Description

一种铸钢件的新型熔炼方法
技术领域
本发明涉及一种熔炼方法，尤其是涉及一种铸钢件的新型熔炼方法。
背景技术
铸钢件的熔炼工艺主要是电弧炉提供粗炼钢水，经过LF精炼炉对钢水进行脱氧、脱硫及合金化处理。
目前电弧炉提供的粗炼钢水吹氧脱碳后就直接出钢，在炉后加入硅铁、锰铁等进行预脱氧，这样造成硅酸盐类夹杂物急剧增加，这种夹杂物熔点较低，在凝固后期会聚集在晶界周围，增加铸件的热撕裂倾向。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺独特、通过适当的改变粗炼钢水的熔炼方式，换用脱氧效果好、脱氧产物熔点高、易于上浮的脱氧剂来降低钢水中的夹杂物、提高钢水的纯净度一种铸钢件的新型熔炼方法。
为了实现发明目的，本发明通过如下方式实现：
一种铸钢件的新型熔炼方法，其特征是：该熔炼方法包括如下步骤：
a.电弧炉钢水的粗炼：电弧炉粗炼钢水经过吹氧脱碳后静沸腾5～10分钟，直接插铝块强制脱氧，脱氧5～10分钟后取样分析铝含量，保持铝含量0.015％～0.06％直至出钢，出钢前停电5分钟，同时准备炉后脱硫剂，此时往钢包内装入硅铁，硅铁的量为2～5kg/t；
b.LF炉钢水的精炼：
1)脱氧：粗炼钢水出到钢包内，立即进入LF炉工位精炼，喂铝线1～3kg/t，保持钢水中铝含量0.01％～0.03％，然后加入活性石灰和硅钙粒脱氧，保持钢水氧活性＜10ppm；
2)脱硫：电弧炉出钢采取槽式出钢，在出钢的过程中加入3～5kg/吨的脱硫剂，同时开大氩气搅拌，LF炉精炼过程中，控制氧活性＜10ppm，之后加入活性石灰3～10kg/t，控制碱度为3.5左右，将温度升高到1590℃保持5～10分钟；
3)合金化：控制氧活性＜10ppm，S＜0.010％，温度＞1575℃，Al＞0.015％，合金加入顺序为钼铁、铬铁、锰铁、硅铁，每批次的加入量＜300kg，间隔时间3～5分钟，每加入一批合金后，加入铝粒2kg，硅钙3kg；
在所述电弧炉钢水的粗炼工艺中出钢时速度＞8吨/分钟，当出钢量达到10～15t时，分批随流加入CaO系脱硫剂，加入量为3～5kg/t，同时打开钢包底吹氩装置搅拌钢水；
在所述电弧炉钢水的粗炼工艺中插入铝块的量为1～3kg/t；
在所述LF炉钢水的精炼的脱氧过程中加入的活性石灰和硅钙的用量分别为3～10kg/t、0.5～2kg/t；
在所述LF炉钢水的精炼的脱硫过程中加入的脱硫剂的名称CaO系脱硫剂。
本发明有如下效果：
1)工艺独特：本发明提供的熔炼方法包括如下步骤：电弧炉钢水的相炼、LF炉钢水的精炼、LF炉钢水的精炼包括脱氧、脱硫、合金化，该熔炼工艺明确了铸钢件的熔炼工艺与钢坯、钢板、钢锭等的冶炼工艺区别。根据铸钢件特点选用合适的熔炼工艺及脱氧方式、脱氧剂，采取合理的工序设计，降低钢水中的夹杂物。
2)对铸钢件力学性能的影响较小：本发明提供的熔炼工艺不使用硅铁或锰铁进行预脱氧，降低钢水中的低熔点硅酸盐类夹杂物，取而代之的是使用铝块脱氧生成高熔点的Al2O3类夹杂物，这类夹杂物更容易聚集长大上浮到炉渣中，这种细小的夹杂物即使少量留在钢水中由于其熔点较高，所以一般很少出现在晶界处，对铸件力学性能的影响较小。
3)脱硫效果好：本发明使用出钢加入脱硫剂的方式，提高钢渣混冲效果，降低渣料的用量而且脱硫效率很高，仅出钢混冲的脱硫效率即可达到50％以上，LF精炼过程中，通过铝含量控制、氧活性控制、炉渣碱度、温度控制、氩气搅拌控制等参数将硫降低到＜50ppm，钢包精炼炉简称LF。
4)钢水的纯净度高：本发明提供的熔炼方法加合金之前控制氧活性、硫含量、温度、加入顺序、加入后配合铝粒、硅钙粒各项参数后，合金回收率达到98％以上，同时由于控制前期铝含量＞0.015％、氧活性＜10ppm，脱氧所产生的大量夹杂物在最初就存在于钢水中，这些夹杂物在氩气的搅拌下就能够有充分的时间上浮到渣层中，经该种工艺处理方式，钢水纯净度显著提高，铸件中夹杂物等级全部从3级降低到2级。
具体实施方式
一种铸钢件的新型熔炼方法，其特征是：该熔炼方法包括如下步骤：
a.电弧炉钢水的粗炼：电弧炉粗炼钢水经过吹氧脱碳后静沸腾5～10分钟，直接插铝块强制脱氧，插入铝块的量为1～3kg/t，脱氧5～10分钟后取样分析铝含量，保持钢水中铝重量含量0.015％～0.06％直至出钢，出钢前停电5分钟，同时准备炉后脱硫剂，此时往钢包内装入硅铁，硅铁的量为2～5kg/t，在该电弧炉钢水的粗炼工艺中出钢时速度＞8吨/分钟，当出钢量达到10～15t时，分批随流加入CaO系脱硫剂，加入量为3～5kg/t，同时打开钢包底吹氩装置搅拌钢水；
b.LF炉钢水的精炼：
1)脱氧：粗炼钢水出到钢包内，立即进入LF炉工位精炼，喂铝线1～3kg/t，保持钢水中铝重量含量0.01％～0.03％，然后加入活性石灰和硅钙粒脱氧，加入的活性石灰和硅钙的含量分别3～10kg/t、0.5～2kg/t；保持钢水氧活性＜10ppm；
2)脱硫：电弧炉出钢采取槽式出钢，在出钢的过程中加入3～5kg/吨的CaO系脱硫剂，同时开大钢包底部氩气搅拌，LF炉精炼过程中，控制氧活性＜10ppm，之后加入活性石灰3～10kg/t，控制碱度为即CaO％/SiO2％＝3.5左右，将温度升高到1590℃保持5～10分钟；
3)合金化：控制氧活性＜10ppm，S＜0.010％，温度＞1575℃，Al＞0.015％，合金加入顺序为钼铁、铬铁、锰铁、硅铁，每批次的加入量＜300kg，间隔时间3～5分钟，每加入一批合金后，加入铝粒2kg，硅钙3kg作为扩散脱氧剂，保持钢水中较低的氧含量，防止合金氧化产生夹杂物；即完成了铸钢件的熔炼。

Claims (5)

1.一种铸钢件的熔炼方法，其特征是：该熔炼方法包括如下步骤：
a.电弧炉钢水的粗炼：电弧炉粗炼钢水经过吹氧脱碳后静沸腾5～10分钟，直接插铝块强制脱氧，脱氧5～10分钟后取样分析铝含量，保持铝含量0.015％～0.06％直至出钢，出钢前停电5分钟，同时准备炉后脱硫剂，此时往钢包内装入硅铁，硅铁的量为2～5kg/t；
b.LF炉钢水的精炼：
1)脱氧：粗炼钢水出到钢包内，立即进入LF炉工位精炼，喂铝线1～3kg/t，保持钢水中铝含量0.01％～0.03％，然后加入活性石灰和硅钙粒脱氧，保持钢水氧活性＜10ppm；
2)脱硫：电弧炉出钢采取槽式出钢，在出钢的过程中加入3～5kg/吨的脱硫剂，同时开大钢包底部氩气搅拌，LF炉精炼过程中，控制氧活性＜10ppm，之后加入活性石灰3～10kg/t，控制碱度为3.5，将温度升高到1590℃保持5～10分钟；
3)合金化：控制氧活性＜10ppm，S＜0.010％，温度＞1575℃，Al＞0.015％，合金加入顺序为钼铁、铬铁、锰铁、硅铁，每批次的加入量＜300kg，间隔时间3～5分钟，每加入一批合金后，加入铝粒2kg，硅钙3kg。
2.如权利要求1所述的一种铸钢件的熔炼方法，其特征是：在所述电弧炉钢水的粗炼工艺中出钢时速度＞8吨/分钟，当出钢量达到10～15吨时，分批随流加入CaO系脱硫剂，加入量为3～5kg/t，同时打开钢包底吹氩装置搅拌钢水。
3.如权利要求1所述的一种铸钢件的熔炼方法，其特征是：在所述电弧炉钢水的粗炼工艺中插入铝块的量为1～3kg/t。
4.如权利要求1所述的一种铸钢件的熔炼方法，其特征是：在所述LF炉钢水的精炼的脱氧过程中加入的活性石灰和硅钙的用量分别为3～10kg/t、0.5～2kg/t。
5.如权利要求1所述的一种铸钢件的熔炼方法，其特征是：在所述LF炉钢水的精炼的脱硫过程中加入的脱硫剂的名称为CaO系。
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