CN101716721B - 一种弹簧钢盘条的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于冶金领域，是一种弹簧钢盘条的生产工艺，包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、修磨、加热和高速线材轧机轧制成盘条。本发明工艺简单、能耗低、设备投资省、生产效率高，与现有的国内铁路弹条所用弹簧钢钢相比，本发明的弹簧钢盘条碳含量低，塑韧性好，以盘条交货，尺寸精度高、成材率高，实物质量好，且可冷加工成盘条，制造成本低。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，涉及一种盘条的生产工艺，具体的说是一种弹簧钢盘条的生产工艺。
背景技术
在国内现有铁路弹条技术中，一般采用60Si2MnA、60Si2CrA弹簧钢作为制作铁路弹条的材料。现有的这种弹簧钢盘条原材料经热加工制成弹条，生产工艺较复杂，能耗高、碳含量、塑韧性不是很好，且生产成本大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对以上现有技术存在的缺点，提出一种弹簧钢盘条的生产工艺，工艺简单、能耗低、设备投资省、生产效率高、产品质量好，且可冷加工成盘条，制造成本低。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种弹簧钢盘条的生产工艺，包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、修磨、加热和高速线材轧机轧制成盘条。
原料准备工序中，炉料由优质废钢、铁水及生铁组成，炉料按重量百分比包括以下组分：C：0.35～0.42％，Mn：0.50-0.80％，P≤0.025％，S≤0.025％，Si：1.50-1.80％，Cr≤0.35％，Al≤0..050％，Cu≤0.20，余量是Fe和不可避免的杂质。控制有害残余元素总量在0.25％以内，每炉铁水配入量大于35％，所有入炉原材料保持干燥，合金烘烤后加入。
EAF偏心底出钢电弧炉冶炼工序中，出钢前碳含量≥0.10％，磷含量≤0.015％；不加铝脱氧剂，采用低铝低钛硅铁、低磷锰铁、低钛铬铁合金化；出钢温度1600～1670℃。
LF炉外精炼工序中，精炼时间≥50分钟，软吹氩气搅拌时间大于10分钟，精炼末期每炉钢水喂CaSi线100～300米，出钢温度控制在1600℃～1650℃。
VD真空脱气处理工序中，在0.5乇的高真空度下保持时间不小于10min，控制氢含量不大于2ppm，出钢温度控制在1530℃～1560℃。
CCM连铸工序中，目标过热度小于30℃，弱冷，拉速为1.8～2.5m/min，连浇炉数小于8炉。
加热工序中加热温度1100～1180℃。
高速线材轧机轧制成盘条工序中，开轧温度为950～1100℃，预精轧温度为900～1000℃，减定径温度为800～950℃；吐丝温度为800～900℃。
本发明的优点是：本发明工艺简单、能耗低、设备投资省、生产效率高，与现有的国内铁路弹条所用弹簧钢钢相比，本发明的弹簧钢盘条碳含量低，塑韧性好，以盘条交货，尺寸精度高、成材率高，实物质量好，且可冷加工成盘条，制造成本低。本发明的弹簧钢盘条与60Si2MnA弹簧钢的性能比较见下表：
表1
具体实施方式
实施例一
38Si7弹簧钢盘条的生产工艺，其特征在于包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、修磨、加热、高速线材轧机轧制成盘条。
原料准备工序：炉料由优质废钢、铁水及生铁组成，成分如下表(Wt％)：
表2
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Al | Cu | Fe |
| 0.35 | 0.50 | 0.025 | 0.025 | 1.50 | 0.35 | 0.050 | 0.20 | 余量 |
控制有害残余元素总量在0.25％以内；每炉铁水配入量38％；所有入炉原材料保持干燥，合金烘烤后加入。
EAF电炉冶炼工序：出钢前碳含量0.10％，磷含量0.015％；不加铝脱氧剂，采用低铝低钛硅铁、低磷锰铁、低钛铬铁合金化；出钢温度1600℃。
LF炉外精炼工序：精炼时间50分钟，用低铝合金微调化学成分，为促进夹杂物上浮，软吹氩气搅拌时间12分钟，精炼末期每炉钢水喂CaSi线100米，出钢温度控制在1600℃。
VD真空脱气工序：在0.5乇的高真空度下保持时间11min，控制氢含量2ppm，出钢温度控制在1530℃。
CCM连铸工序：连铸断面为150mm×150mm；连铸全过程保护浇注；采用结晶器和凝固末端组合电磁搅拌(M+F-EMS)；目标过热度25℃，弱冷；拉速为1.8m/min，连浇炉数7炉。
连铸坯抛丸、探伤、修磨和加热，加热温度1100℃。
高线轧制工序：对连铸坯逐支进行抛丸、探伤，检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理。开轧温度为950℃，预精轧温度为900℃，减定径温度为800℃；吐丝温度为800℃。斯太尔摩运输机速度为35rpm；保温罩1～5开，风机1～5号开50％，其余关闭。
实施例二
38Si7弹簧钢盘条的生产工艺，其特征在于包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、修磨、加热、高速线材轧机轧制成盘条。
原料准备工序：炉料由优质废钢、铁水及生铁组成，成分如下表(Wt％)：
表3
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Al | Cu | Fe |
| 0.4 | 0.7 | 0.020 | 0.020 | 1.70 | 0.3 | 0.040 | 0.15 | 余量 |
控制有害残余元素总量在0.25％以内；每炉铁水配入量40％；所有入炉原材料保持干燥，合金烘烤后加入。
EAF电炉冶炼工序：出钢前碳含量0.15％，磷含量0.010％；不加铝脱氧剂，采用低铝低钛硅铁、低磷锰铁、低钛铬铁合金化；出钢温度1650℃。
LF炉外精炼工序：精炼时间55分钟，用低铝合金微调化学成分，为促进夹杂物上浮，软吹氩气搅拌时间12分钟，精炼末期每炉钢水喂CaSi线200米，出钢温度控制在1620℃。
VD真空脱气工序：在0.5乇的高真空度下保持时间12min，控制氢含量1ppm，出钢温度控制在1550℃。
CCM连铸工序：连铸断面为150mm×150mm；连铸全过程保护浇注；采用结晶器和凝固末端组合电磁搅拌(M+F-EMS)；目标过热度25℃，弱冷；拉速为2.0m/min，连浇炉数6炉。
连铸坯抛丸、探伤、修磨和加热，加热温度1150℃。
高线轧制工序：对连铸坯逐支进行抛丸、探伤，检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理。开轧温度1000℃，预精轧温度为950℃，减定径温度为900℃；吐丝温度为850℃。斯太尔摩运输机速度为40rpm；保温罩1～5开，风机1～5号开30％，其余关闭。
实施例三
38Si7弹簧钢盘条的生产工艺，其特征在于包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、修磨、加热、高速线材轧机轧制成盘条。
原料准备工序：炉料由优质废钢、铁水及生铁组成，成分如下表(Wt％)：
表4
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Al | Cu | Fe |
| 0.42 | 0.80 | 0.015 | 0.018 | 1.80 | 0.30 | 0.040 | 0.1 | 余量 |
控制有害残余元素总量在0.25％以内；每炉铁水配入量45％；所有入炉原材料保持干燥，合金烘烤后加入。
EAF电炉冶炼工序：出钢前碳含量0.30％，磷含量0.005％；不加铝脱氧剂，采用低铝低钛硅铁、低磷锰铁、低钛铬铁合金化；出钢温度1670℃。
LF炉外精炼工序：精炼时间60分钟，用低铝合金微调化学成分，为促进夹杂物上浮，软吹氩气搅拌时间15分钟，精炼末期每炉钢水喂CaSi线300米，出钢温度控制在1650℃。
VD真空脱气工序：在0.5乇的高真空度下保持时间15min，控制氢含量1ppm，出钢温度控制在1560℃。
CCM连铸工序：连铸断面为150mm×150mm；连铸全过程保护浇注；采用结晶器和凝固末端组合电磁搅拌(M+F-EMS)；目标过热度20℃，弱冷；拉速为2.5m/min，连浇炉数5炉。
连铸坯抛丸、探伤、修磨和加热，加热温度1180℃。
高线轧制工序：对连铸坯逐支进行抛丸、探伤，检查，对有缺陷的连铸坯进行修磨处理。开轧温度为1100℃，预精轧温度为1000℃，减定径温度为50℃；吐丝温度为900℃。斯太尔摩运输机速度为50rpm；保温罩1～5开，风机1～5号开100％，其余关闭。
本发明还可以有其它实施方式，凡采用同等替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (3)
1.一种弹簧钢盘条的生产工艺，包括以下工序：原料准备、EAF偏心底出钢电弧炉冶炼、LF炉外精炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、连铸坯抛丸、探伤、修磨、加热和高速线材轧机轧制成盘条；
所述原料准备工序中，炉料由优质废钢、铁水及生铁组成；
所述EAF偏心底出钢电弧炉冶炼工序中，出钢前碳含量≥0.10％，不加铝脱氧剂，采用低铝低钛硅铁、低磷锰铁、低钛铬铁合金化；出钢温度1600～1670℃；
所述LF炉外精炼工序中，精炼时间≥50分钟，精炼末期每炉钢水喂CaSi线100～300米，出钢温度控制在1600℃～1650℃；
所述VD真空脱气处理工序中，在0.5乇的高真空度下保持时间不小于10min，控制氢含量不大于2ppm，出钢温度控制在1530℃～1560℃；
所述CCM连铸工序中，目标过热度小于30℃，弱冷，拉速为1.8～2.5m/min，连浇炉数小于8炉；
所述高速线材轧机轧制成盘条工序中，开轧温度为950～1100℃，预精轧温度为900～1000℃，减定径温度为800～950℃；吐丝温度为800～900℃；
其特征在于：
所述原料准备工序中，炉料按重量百分比包括以下组分：C：0.35～0.42％，Mn：0.50-0.80％，P≤0.025％，S≤0.025％，Si：1.50-1.80％，Cr≤0.35％，Al≤0.050%，Cu≤0.20，余量是Fe和不可避免的杂质；
所述EAF偏心底出钢电弧炉冶炼工序中，出钢前磷含量≤0.015％；
所述LF炉外精炼工序中，软吹氩气搅拌时间大于10分钟。
2.如权利要求1所述的弹簧钢盘条的生产工艺，其特征在于：所述原料准备工序中，控制有害残余元素总量在0.25％以内，每炉铁水配入量大于35％，所有入炉原材料保持干燥，合金烘烤后加入。
3.如权利要求1所述的弹簧钢盘条的生产工艺，其特征在于：所述加热工序中，加热温度1100～1180℃。
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