CN101775461B - 一种改善帘线钢中心碳偏析的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，该方法采用电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的工艺流程生产80级帘线钢；对各个工序采取控制措施，出钢过程和出钢后的增碳过程保证钢包底吹氩强搅拌，增碳按0.4～0.6％控制。强搅拌10分钟后软搅拌，直至精炼接受钢包。LF精炼时先合金化后增碳，调整目标碳前，保证温度大于1525℃。连铸过热度15～35℃，采用全保护浇铸，使用结晶器电磁搅拌，连铸大方坯采用轻压下，极大地改善了帘线钢中心碳偏析，使帘线钢成品热轧盘条偏析不大于0.5级，满足帘线钢用户对中心碳偏析的控制要求。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金和加工领域，具体地说是一种在电炉初炼、精炼、连铸和轧钢过程中采取控制方法，改善帘线钢中心碳偏析的方法。
背景技术
帘线钢为高碳钢，含碳量大于0.7％，广泛应用于轮胎增强用钢帘线。由于帘线钢碳含量较高，中心碳偏析成为技术质量控制的主要问题之一。因为铸坯在凝固过程中，表层由于激冷生成细小等轴晶，随着表层凝固厚度增加，铸坯内部向外传热能力降低，铸坯开始呈现定向凝固，形成柱状晶。由于选分结晶的原因，溶质元素向液相区积聚，当柱状晶增长而产生搭桥现象时，富集溶质元素的钢液被封闭而不能与其它液体交换，在该处会形成碳和其它合金元素的偏析，并产生疏松、缩孔等缺陷。坯料中心偏析会导致热轧盘条心部质量恶化，盘条轧后控制冷却会使偏析处网状碳化物超标或出现马氏体组织，从而在生产钢帘线的拉拔工序时发生断裂。
发明内容
针对帘线钢由于碳偏析超标或碳偏析严重时导致网状碳化物和马氏体出现而引起的钢帘线拉拔断裂等问题，本发明的目的是提供一种改善帘线钢中心碳偏析的方法。该方法通过在电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的各个工序采取控制措施，极大地改善了帘线钢中心碳偏析，使热轧盘条φ5.5mm的偏析不大于0.5级，满足了钢帘线用户对中心碳偏析的要求。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，其特征在于：该方法采用电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的工艺流程生产80级帘线钢；使帘线钢成品热轧盘条偏析不大于0.5级，满足帘线钢用户对中心碳偏析的控制要求，具体步骤如下；
电炉初炼出钢和出钢后的增碳过程控制钢包底吹氩搅拌程度和增碳量；保证钢包底吹氩为400-600L/min，8.0-10.0bar的强搅拌，增碳按0.4～0.6％控制；强搅拌10分钟后为50-250L/min，1.0-4.0bar的软搅拌，直至精炼接受钢包；
控制精炼增碳顺序和温度；精炼时先合金化后增碳，调整目标碳前，保证温度大于1525℃；
控制连铸过热度，连铸过热度为15～35℃，采用全保护浇铸，使用结晶器电磁搅拌及轻压下方式得到连铸大方坯；
控制铸坯和初轧坯的均热温度、均热时间；铸坯均热温度为1000-1300℃，均热时间40-75min；将连铸大方坯轧制成小方坯，再将小方坯轧成盘条，得到帘线钢成品热轧盘条。
本发明所述精炼为LF精炼或LF炉外精炼加VD真空脱气处理。
结晶器电磁搅拌条件为480-500A，1-4Hz；铸坯采用0.8-8.0mm的轻压下方式。
本发明320mm×480mm连铸大方坯的均热温度为1200-1300℃，均热时间为50-75min；150mm×150mm小方坯的均热温度为1000～1200℃，均热时间为40-60min。
本发明采取先连铸成大方坯(320mm×480mm)，再由大方坯开出小方坯(150mm×150mm)然后轧成帘线钢盘条(φ5.5mm)的工艺。通过在电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的各个工序采取控制措施，在出钢和出钢后的增碳过程控制钢包底吹氩搅拌程度和增碳量；控制精炼增碳顺序和温度；控制连铸过热度、采取保护浇铸、电磁搅拌及轻压下等方式；控制铸坯和初轧坯的均热温度、均热时间，极大地改善了帘线钢中心碳偏析，从而使φ5.5mm成品热轧盘条偏析不大于0.5级，满足了钢帘线用户对中心碳偏析的要求。
同现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)冶炼、浇铸、轧制可操作性强；
(2)设备和工艺通用性强；
(3)由于系统地在冶炼、连铸和轧制工序采取控制措施，使得碳偏析程度明显改善，热轧盘条φ5.5mm的偏析不大于0.5级。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述。
实施例1
一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，该方法采用电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的工艺流程生产80级帘线钢；使帘线钢成品热轧盘条偏析不大于0.5级，满足帘线钢用户对中心碳偏析的控制要求，具体步骤如下；
(1)出钢过程和出钢后的增碳过程钢包底吹氩强搅拌(450L/min，10.0bar)，增碳0.5％。强搅拌10分钟后软搅拌(100L/min，3.5bar)，直至精炼接受钢包。
(2)LF精炼时先合金化后增碳，调整目标碳前，温度1540℃。
(3)连铸过热度20℃，采用全保护浇铸，结晶器电磁搅拌(490A，2Hz)，轻压下2.0mm，铸成320mm×480mm坯。
(4)将320mm×480mm连铸大方坯轧制成150mm×150mm小方坯，再将小方坯轧成盘条，得到帘线钢成品热轧盘条。320mm×480mm铸坯均热温度1240℃，均热时间60min。150mm×150mm坯均热温度1010℃，均热时间55min。
实施例2
又一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，该方法采用电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的工艺流程生产80级帘线钢；使帘线钢成品热轧盘条偏析不大于0.5级，满足帘线钢用户对中心碳偏析的控制要求，具体步骤如下；
(1)出钢过程和出钢后的增碳过程钢包底吹氩强搅拌(500L/min，9.5bar)，增碳0.6％。强搅拌10分钟后软搅拌(150L/min，4.0bar)，直至精炼接受钢包。
(2)LF精炼时先合金化后增碳，调整目标碳前，温度1545℃。
(3)连铸过热度25℃，采用全保护浇铸，结晶器电磁搅拌(495A，3Hz)，轻压下4.0mm，铸成320mm×480mm坯。
(4)将320mm×480mm连铸大方坯轧制成150mm×150mm小方坯，再将小方坯轧成盘条，得到帘线钢成品热轧盘条。320mm×480mm连铸大方坯均热温度1250℃，均热时间55min。(5)150mm×150mm坯均热温度1020℃，均热时间50min。
实施例3
又一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，该方法采用电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的工艺流程生产80级帘线钢；使帘线钢成品热轧盘条偏析不大于0.5级，满足帘线钢用户对中心碳偏析的控制要求，具体步骤如下；
(1)出钢过程和出钢后的增碳过程钢包底吹氩强搅拌(600L/min，9.0bar)，增碳0.6％。强搅拌10分钟后软搅拌(200L/min，3.5bar)，直至精炼接受钢包。
(2)LF精炼时先合金化后增碳，调整目标碳前，温度1555℃。
(3)连铸过热度30℃，采用全保护浇铸，结晶器电磁搅拌(500A，4Hz)，轻压下6.0mm，铸成320mm×480mm坯。
(4)将320mm×480mm连铸大方坯轧制成150mm×150mm小方坯，再将小方坯轧成盘条，得到帘线钢成品热轧盘条。320mm×480mm铸坯均热温度1230℃，均热时间65min。150mm×150mm坯均热温度1040℃，均热时间40min。
经对实施例1-3的80级帘线钢盘条偏析检验结果如下：
| 中心碳偏析级别 | 脱碳层厚度，mm | |
| 实施例1 | 0 | 0.02 |
| 实施例2 | 0 | 0.01 |
| 实施例3 | 0.5 | 0.02 |
Claims (4)
1.一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，其特征在于：该方法采用电炉初炼、精炼、连铸大方坯、轧制小方坯以及小方坯轧成盘条的工艺流程生产80级帘线钢；使帘线钢成品热轧盘条偏析不大于0.5级，满足帘线钢用户对中心碳偏析的控制要求，具体步骤如下：
电炉初炼出钢和出钢后的增碳过程控制钢包底吹氩搅拌程度和增碳量；保证钢包底吹氩为400-600L/min，8.0-10.0bar的强搅拌，增碳按0.4～0.6％控制；强搅拌10分钟后为50-250L/min，1.0-4.0bar的软搅拌，直至精炼接受钢包；
控制精炼增碳顺序和温度；精炼时先合金化后增碳，调整目标碳前，保证温度大于1525℃；
控制连铸过热度，连铸过热度为15～35℃，采用全保护浇铸，使用结晶器电磁搅拌及轻压下方式得到连铸大方坯；
控制铸坯和初轧坯的均热温度、均热时间；铸坯均热温度为1000-1300℃，均热时间40-75min；将连铸大方坯轧制成小方坯，再将小方坯轧成盘条，得到帘线钢成品热轧盘条。
2.根据权利要求1所述的一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，其特征在于：所述精炼为LF精炼或LF炉外精炼加VD真空脱气处理。
3.根据权利要求1所述的一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，其特征在于：结晶器电磁搅拌条件为480-500A，1-4Hz；铸坯采用0.8-8.0mm的轻压下方式。
4.根据权利要求1所述的一种改善帘线钢中心碳偏析的方法，其特征在于：320mm×480mm连铸大方坯的均热温度为1200-1300℃，均热时间为50-75min；150mm×150mm小方坯的均热温度为1000～1200℃，均热时间为40-60min。
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