CN102649986A - 一种高硅含铬盘条的生产方法 - Google Patents

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吕刚
智建国
张晓光
郭利宏
戈春刚
屈文利
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Abstract

本发明涉及一种高硅含铬盘条的生产方法，其特征是：转炉终点钢水的质量百分数碳含量0.06-0.15％、磷含量0.011-0.020％，出钢温度1630-1650℃；LF炉精炼就位温度1504-1581℃，精炼离位温度1557-1605℃；VD炉冶炼的深真空时间大于15min，深真空度≤0.06Kpa，软吹时间10-14min；软吹流量20-99Nl/min；连铸生产中过热度控制在20-32℃之间，拉速在0.6m/min-0.75m/min之间；连铸铸坯下线采取堆垛缓冷，上、下均铺600-700℃热钢，缓冷；轨梁开坯在轨梁在炉时间大于3.5小时，轧制下线后上、下均铺600-700℃热钢堆垛缓冷，高线轧制钢坯加热时间大于2小时；开轧温度在920℃-980℃的范围内，盘条吐丝温度为830-920℃，斯太尔摩线保温罩和风机均关闭。其优点是：在不改变工艺路线的前提下，采用特定的加热工艺、下线缓冷措施避免了成品盘条的裂纹产生。

Description

一种高硅含铬盘条的生产方法
技术领域
本发明涉及一种高硅含铬盘条的生产方法，属于冶金及金属材料领域。
背景技术
40Si2Cr属于中碳低合金调质钢，采用该钢种生产的盘条经过适当冷拉拔和热处理，可用于生产高速铁路的无粘结轨枕钢筋。
目前国内部分钢厂生产的40Si2Cr盘条表面均存在裂纹，严重影响了产品质量及使用性能。
究其原因是由于40Si2Cr属高硅含铬钢，硅的导热性较差，在钢中传热不好，同时铬元素对冷却速度极为敏感，因此快速加热或急冷易使钢坯产生裂纹，特别在严冬季节生产，更易产生裂纹，因此该产品生产起来具有一定难度。
发明内容
本发明的目的是提供一种中碳高硅含铬钢盘条的生产方法。
本发明的具体解决方案如下：
1、转炉生产
为保证产品质量及供精炼钢水成分，供转炉铁水要求：按质量百分数磷含量小于等于0.12％，硫含量小于等于0.05％。在转炉冶炼过程中加入白灰、白云石等造渣辅料，出钢过程中根据成品40Si2Cr钢成分要求加入硅铁、硅锰、铬铁和铝硅锰进行脱氧合金化。
转炉终点钢水的碳含量、磷含量(质量百分数)及出钢温度如下：
出钢温度1630-1650℃，平均1638℃；碳含量0.06-0.15％，平均0.11％；磷含量0.011-0.020％，平均0.16％；
2、LF炉生产
LF炉精炼就位温度1504-1581℃，平均1519℃；精炼离位温度1557-1605℃，平均1564℃；精炼处理时间30-56min，平均40min；
3、VD炉生产
钢包LF精炼后钢水经VD炉真空脱气处理，进一步降低钢中有害气体含量，提高钢的洁净度，精炼后喂入硅钙线进行夹杂物变性。要求VD炉冶炼的深真空时间都大于15min，深真空度≤0.06Kpa，软吹时间10-14min，平均11min；软吹流量20-99Nl/min，平均65Nl/min；上台温度1513-1550℃，平均1518℃。
4、连铸生产
连铸生产中过热度控制在20-32℃之间，拉速在0.6m/min-0.75m/min之间；
连铸铸坯下线采取堆垛缓冷，上、下均铺600-700℃热钢，避开风口堆放，缓冷时间大于44小时；
5、轨梁开坯
将断面为280mm×380mm的大方坯轧制为断面为152mm×152mm的方坯后，送到高线轧制，切尺长度：9-12m。40Si2Cr坯料导热性差，快速加热易将坯料烧裂，在轨梁加热炉保证其在炉时间大于3.5小时，其中预热段时间大于1小时，并按每小时40支钢坯进行轧制。下线后采取堆垛缓冷措施，上、下均铺600-700℃热钢避开风口堆放，缓冷时间大于24小时；
6、高线轧制
钢坯在加热炉内加热时间大于2小时，加热段温度：加热上1050-1200℃，加热下980--1180℃，保证加热段时间不少于1小时；均热上1000-1200℃，均热下980--1180℃，保证均热段时间不少于1小时，使钢坯通条温度均匀。钢坯开轧温度在920℃-980℃的范围内，盘条吐丝温度为830--920℃，斯太尔摩线保温罩和风机均关闭。
所述盘条吐丝温度，对于规格为Φ11mm的盘条吐丝温度为880-920℃，规格Φ14mm的盘条吐丝温度为830-870℃。
本发明的优点是：在不改变工艺路线的前提下，采用特定的加热工艺、下线缓冷措施及试验摸索出的生产节奏，最经济又最简便的方法避免了成品盘条的裂纹缺陷的产生。
具体实施方式
工业试验生产工艺简述如下：
转炉冶炼—(LF)钢包炉精炼—(VD)真空脱气—大方坯连铸(280mm×380mm)—轨梁开坯(152mm×152mm)—高线轧制。
工业试生产了10炉钢，具体的工艺参数控制如下：
1)转炉生产
转炉冶炼时根据实际情况加入白灰4000-5000kg，白云石800-1200kg，出钢过程中加入硅铁2000kg，硅锰合金1000kg，铝硅锰200kg，铬铁400kg。
转炉终点钢水的碳含量、磷含量(质量百分数)及出钢温度如表1所示。
表1 转炉出钢的成分及温度
2)LF炉生产
LF炉精炼根据钢水成分及温度变化进行加辅料造渣，加合金进行微调和升温操作。加入白灰400-500kg，萤石200kg，矾土150-200kg，电石50kg，合金根据精炼就位成分进行微调锰铁300-500kg，铬铁150-300kg，硅铁300-500kg，喂入铝线150m。
表2 精炼LF炉温度控制
Figure BSA00000718578200031
3)VD炉生产
钢包LF精炼后钢水经VD炉真空脱气处理，进一步降低钢中有害气体含量，提高钢的洁净度，精炼后喂入硅钙线151m进行夹杂物变性。要求VD炉冶炼的深真空时间都大于15min，其它工艺参数见表3。
表3 精炼VD炉工艺控制
Figure BSA00000718578200032
4)连铸生产
连铸生产中过热度控制在20-32℃之间，拉速在0.6m/min-0.75m/min之间，钢水的成分(质量百分数)控制如表4所示。
表4 成品成分(％)
5)轧钢生产
断面为280mm×380mm的大方坯轧制为断面为152mm×152mm的方坯后到高线轧制。钢坯在加热炉内加热时间大于2小时，钢坯开轧温度在钢坯开轧温度在920℃-980℃的范围内，对线材进行控冷轧制，对于规格为Φ11mm的盘条吐丝温度为880-920℃，规格Φ14mm的盘条吐丝温度为830-870℃，斯太尔摩线保温罩和风机均关闭。
6)性能检验
表5 性能检测结果
Figure BSA00000718578200041
由表5可见，试验的10炉钢力学性能完全满足盘条的性能要求。
7)表面质量
未发现表面裂纹等缺陷，完全满足盘条的表面质量要求。

Claims (1)

1.一种高硅含铬盘条的生产方法，其特征是：供转炉生产铁水要求：按质量百分数磷含量小于等于0.12％，硫含量小于等于0.05％；在转炉冶炼过程中加入造渣辅料控制碳、磷含量，出钢过程中根据成品40Si2Cr钢成分要求加入硅铁、硅锰、铬铁和铝硅锰进行脱氧合金化，转炉终点钢水的质量百分数碳含量0.06-0.15％、磷含量0.011-0.020％，出钢温度1630-1650℃；LF炉精炼就位温度1504-1581℃，精炼离位温度1557-1605℃，精炼处理时间30-56min；钢包LF精炼后钢水经VD炉真空脱气处理，VD炉冶炼的深真空时间大于15min，深真空度≤0.06Kpa，软吹时间10-14min；软吹流量20-99Nl/min，上台温度1513-1550℃；连铸生产中过热度控制在20-32℃之间，拉速在0.6m/min-0.75m/min之间；连铸铸坯下线采取堆垛缓冷，上、下均铺600-700℃热钢，避开风口堆放，缓冷时间大于44小时；轨梁开坯在轨梁加热炉中保证其在炉时间大于3.5小时，其中预热段时间大于1小时，并按每小时40支钢坯进行轧制，下线后采取堆垛缓冷措施，上、下均铺600-700℃热钢避开风口堆放，缓冷时间大于24小时；高线轧制钢坯在加热炉内加热时间大于2小时，加热段温度：加热上1050-1200℃，加热下980--1180℃，加热段时间不少于1小时；均热段温度：均热上1000-1200℃，均热下980--1180℃，均热段时间不少于1小时；钢坯开轧温度在920℃-980℃的范围内，盘条吐丝温度为830-920℃，斯太尔摩线保温罩和风机均关闭。
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