CN102965470B - 一种低硅控铝钢冶炼浇注方法 - Google Patents

一种低硅控铝钢冶炼浇注方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102965470B
CN102965470B CN201210565365.XA CN201210565365A CN102965470B CN 102965470 B CN102965470 B CN 102965470B CN 201210565365 A CN201210565365 A CN 201210565365A CN 102965470 B CN102965470 B CN 102965470B
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
vacuum
molten steel
pouring
refining furnace
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210565365.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102965470A (zh
Inventor
高建军
王宝忠
杨建春
杨清海
崔成万
李金良
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China First Heavy Industries Co Ltd
Original Assignee
China First Heavy Industries Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China First Heavy Industries Co Ltd filed Critical China First Heavy Industries Co Ltd
Priority to CN201210565365.XA priority Critical patent/CN102965470B/zh
Publication of CN102965470A publication Critical patent/CN102965470A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102965470B publication Critical patent/CN102965470B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明公开了一种低硅控铝钢冶炼浇注方法，属于冶炼浇注技术领域，电炉冶炼粗炼钢水，冶炼和浇注的具体步骤为：第一步：精炼炉在兑入粗炼钢水前，在包底加铝块2～3kg/t钢；第二步：粗炼钢水全部兑入精炼包后，加入造渣材料，使用吹氧管向精炼包钢液中吹入氧气；第三步：使用粉状脱氧剂扩散脱氧；第四步：真空处理：钢水温度达到1650-1670℃之后，在0.9～1.2乇的真空度下进行17min真空处理；第五步：精炼炉真空处理结束后，检测钢液中的铝含量在0.039～0.041%之间，之后充进氩气搅拌；第六步：精炼钢水采用真空浇注，钢锭模安放在真空室内，中间包钢水浇注速度为6.0—6.5t钢/min。

Description

一种低硅控铝钢冶炼浇注方法
技术领域
本发明涉及一种低硅控铝钢冶炼浇注方法，具体地说是一种核电钢锭中抑制成分偏析和减少夹杂物和气体含量的冶炼浇注方法，属于冶炼浇注技术领域。
背景技术
目前，核电与火电、水电是世界上三大电力支柱，核能发电约占全世界总发电量的16%左右。核电是一种安全、经济、清洁、可靠的能源，不排放气体二氧化碳。核电核岛锻件对力学性能和探伤要求极为苛刻，锻件毛坯 - - 钢锭的冶金质量对产品合格率起着决定性的影响。当前，核电核岛锻件毛坯 - - 钢锭的制造中，前期采用硅和铝脱氧，锻件探伤不合格率偏高。
核电核岛锻件探伤不合格主要原因是出现夹杂物密集的缺陷，钢锭中的大多数夹杂物来源于内生夹杂，而内生夹杂物的主要成分取决于脱氧方法。硅和铝脱氧时，产生的二氧化硅、三氧化二铝和铝硅酸盐等夹杂在钢锭锻压加工过程中，容易与基体金属之间产生空隙，在应力作用下，将形成显微裂纹。
发明内容
为了克服上述技术上的不足，本发明的目的在于提供了一种低硅控铝钢冶炼浇注方法，该冶炼浇注方法能有效控制大型钢锭的成分偏析，有效降低钢锭中的夹杂物和气体含量。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明是一种核电用钢锭的冶炼浇注方法，电炉冶炼粗炼钢水，粗炼钢水兑入精炼炉前，在包内加入铝块，兑入后进行吹氧造渣，并在精炼炉进行真空碳脱氧处理，精炼炉钢水在出钢浇注前调整铝含量，之后精炼钢水在真空状态下浇注成质量良好的钢锭。冶炼和浇注的具体步骤为：
    第一步：精炼炉在兑入粗炼钢水前，在包底加铝块2～3kg/t钢；
    第二步：粗炼钢水全部兑入精炼包后，加入造渣材料：石灰、萤石，使用吹氧管向精炼包钢液中吹入氧气，要求氧气压力大于0.8MPa，检测钢液中的残余铝含量≤0.041%停止吹氧；
    第三步：使用粉状脱氧剂Al粉、C粉进行扩散脱氧；在进行真空处理前，确认钢液中的Al含量0.005—0.008%，Si含量0.05～0.07%；
第四步：真空处理：真空处理前调整好钢液的化学成分满足技术条件要求，钢水温度达到1650-1670℃之后，在0.9～1.2乇的真空度下进行17min真空处理，吹入氩气流量80～100NL/min，真空处理17min后，降低氩气流量至35-40NL/min，再保持3min后停止充氩气；
  第五步：精炼炉真空处理结束后，检测钢液中的铝含量在0.039～0.041%之间，之后充进氩气搅拌，氩气流量23-26 NL/min，搅拌31-38 min出钢，出钢温度控制在1628-1639℃之间；
    第六步：精炼钢水采用真空浇注，钢锭模安放在真空室内，真空室盖子上安放中间包，精炼钢水先进入中间包，再通过中间包下部的水口进入真空室内的钢锭模中。中间包内部使用塞棒控制水口的启闭状态，塞棒抬起时，钢液可通过水口进入真空室内。塞棒中心有通孔，通入氩气，氩气压力：0.2-0.35 MPa，氩气与钢水混合后通过中间包水口进入真空室内，其真空度为0.225～0.375乇，中间包钢水浇注速度为6.0—6.5t钢/min；氩气泡在负压下爆裂，使混合液破碎成细小液滴，增大了钢液的表面积，提高了去气效果。
本发明的有益效果是：降低硅含量后，减少了钢锭的宏观偏析，冶金质量有了明显的改善，锻件的均质性大大提高。金相夹杂物评级结果表明降低硅含量后，夹杂物总含量在高硅的基础上降低了2级，硅酸盐夹杂降低了1.5级，氧化铝夹杂降低了0.5级，硫化物夹杂和球状氧化物夹杂无变化。降低硅含量后，钢锭氢、氧、氮平均含量在高硅的基础上分别降低了16.7%、17.6%和15%左右。最终得到锭身致密、成分均匀、内部质量良好的钢锭。超声波检验合格率由原来的70%提高到现在的95%。
具体实施方式
本发明是一种核电用钢锭的冶炼浇注方法，电炉冶炼粗炼钢水，粗炼钢水兑入精炼炉前，在包内加入铝块，兑入后进行吹氧造渣，并在精炼炉进行真空碳脱氧处理，精炼炉钢水在出钢浇注前调整铝含量，之后精炼钢水在真空状态下浇注成质量良好的钢锭。冶炼和浇注的具体步骤为：
    第一步：精炼炉在兑入粗炼钢水前，在包底加铝块2～3kg/t钢；
    第二步：粗炼钢水全部兑入精炼包后，加入造渣材料：石灰、萤石，使用吹氧管向精炼包钢液中吹入氧气，要求氧气压力大于0.8MPa，检测钢液中的残余铝含量≤0.041%停止吹氧；
    第三步：使用粉状脱氧剂Al粉、C粉进行扩散脱氧；在进行真空处理前，确认钢液中的Al含量0.005—0.008%，Si含量0.05～0.07%；
第四步：真空处理：真空处理前调整好钢液的化学成分满足技术条件要求，钢水温度达到1650-1670℃之后，在0.9～1.2乇的真空度下进行17min真空处理，吹入氩气流量80～100NL/min，真空处理17min后，降低氩气流量至35-40NL/min，再保持3min后停止充氩气；
  第五步：精炼炉真空处理结束后，检测钢液中的铝含量在0.039～0.041%之间，之后充进氩气搅拌，氩气流量23-26 NL/min，搅拌31-38 min出钢，出钢温度控制在1628-1639℃之间；
     第六步：精炼钢水采用真空浇注，钢锭模安放在真空室内，真空室盖子上安放中间包，精炼钢水先进入中间包，再通过中间包下部的水口进入真空室内的钢锭模中。中间包内部使用塞棒控制水口的启闭状态，塞棒抬起时，钢液可通过水口进入真空室内。塞棒中心有通孔，通入氩气，氩气压力：0.2-0.35 MPa，氩气与钢水混合后通过中间包水口进入真空室内，其真空度为0.225～0.375乇，中间包钢水浇注速度为6.0—6.5t钢/min；氩气泡在负压下爆裂，使混合液破碎成细小液滴，增大了钢液的表面积，提高了去气效果。
实施例1：
    第一步：精炼炉在兑入粗炼钢水前，在精炼包底加入铝块2.5kg/t钢；
    第二步：粗炼钢水全部兑入后，加入石灰、萤石造渣材料，使用吹氧管向精炼炉内吹入氧气，氧气压力0.8MPa，吹氧11min，分析钢液中的残余铝含量为0.038%；
    第三步：使用粉状脱氧剂Al粉、C粉进行扩散脱氧；精炼炉真空处理前，分析钢液中Al为0.008%，Si:0.05%；
    第四步：真空处理前，化学成分满足技术要求，检测钢水温度T=1662℃。精炼炉进行真空处理时真空度为0.9乇，氩气流量100NL/min，真空处理17min后，降低氩气流量为40NL/min，继续保持3min后，破坏真空。
第五步：精炼炉真空处理结束后，调整钢液中铝含量，分析Al=0.041%，氩气流量：23NL/min，搅拌31分钟，测温钢水温度T=1635℃。
第六步：精炼钢水采用真空浇注。真空室内真空度为0.3乇，塞棒通入氩气压力为0.25MPa，中间包钢水浇注速度为6.0t钢/min。
实施例2：
    第一步：精炼炉在兑入粗炼钢水前，在精炼包底加入铝块2.0kg/t钢；
    第二步：粗炼钢水全部兑入后，加入石灰、萤石造渣材料，使用吹氧管向精炼炉内吹入氧气，氧气压力0.8MPa，吹氧8min，分析钢液中的残余铝含量为0.039%；
    第三步：使用粉状脱氧剂Al粉、C粉进行扩散脱氧；精炼炉真空处理前，分析钢液中Al:0.005%，Si：0.06%；
    第四步：真空处理前，化学成分满足技术要求，检测钢水温度T=1670℃。精炼炉进行真空处理时真空度为1.2乇，氩气流量80NL/min，真空处理17min后，降低氩气流量为35NL/min，继续保持3min后，破坏真空。
第五步：精炼炉真空处理结束后，调整钢液中铝含量，分析Al=0.040%，氩气流量：26NL/min，搅拌35分钟，测温钢水温度T=1628℃。
第六步：精炼钢水采用真空浇注。真空室内真空度为0.225乇，塞棒通入氩气压力为0.35MPa，中间包钢水浇注速度为6.2t钢/min。
 实施例3：
    第一步：精炼炉在兑入粗炼钢水前，在精炼包底加入铝块3kg/t钢；
    第二步：粗炼钢水全部兑入后，加入石灰、萤石造渣材料，使用吹氧管向精炼炉内吹入氧气，氧气压力0.8MPa，吹氧14min，分析钢液中的残余铝含量为0.041%，
    第三步：使用粉状脱氧剂（Al粉、C粉）进行扩散脱氧；精炼炉真空处理前，分析钢液中Al：0.007%，Si：0.07%；
    第四步：真空处理前调整好钢液的化学成分和温度。检测钢水温度T=1650℃。精炼炉进行真空处理时真空度为1.0乇，氩气流量90NL/min，真空处理17min后，降低氩气流量为40NL/min，继续保持3min后，破坏真空。
第五步：精炼炉真空处理结束后，调整钢液中铝含量，分析Al=0.039%，氩气流量：26NL/min，搅拌38分钟，测温钢水温度T=1639℃。
第六步：精炼钢水采用真空浇注。真空室内真空度为0.375乇，塞棒通入氩气压力为0.20MPa，中间包钢水浇注速度为6.5t钢/min。
 本实施例中涉及的电炉粗炼、精炼炉精炼、真空浇注为现有技术，故不再进行详细赘述。
本发明抑制钢锭的成分偏析和减少夹杂物和气体含量的方法的工作原理 ：
降低硅含量后，钢锭的宏观偏析显著降低，特别是对于CrNiMoV钢，硅含量降到0.10%以下，会明显减少钢锭的偏析。主要原因有二，其一是钢锭硅含量降低，缩小了钢种的凝固范围；其二，从微观上分析，钢种含硅较低时，其枝晶结构较细，二次枝晶增加的适当，形成有序的结构，枝晶结构截面的任何部位均密实，而高硅形成的枝晶结构较疏松。对蒸发器某锻件冒口端取下的横向试样上做成分分析，前期高硅和后期低硅C、Mn、Mo的最大值与最小值的差值明显降低。高硅情况下钢锭上部和下部C、Mn和Mo的成分变化值要高于低硅下的变化值，由此不难发现：采用本项冶炼技术，钢锭偏析减弱，锻件的均质性大大提高。
降低硅含量，可以有效避免硅的脱氧产物生成，减少钢液中的硅酸盐夹杂，且真空条件下，由于降低了CO的分压，使钢液中的C和O不断反应，前期加入的铝形成的Al2O3夹杂物，在生成的CO气泡带动下上浮，与石灰生成的12CaO·7Al2O3为低熔点稳定相，在精炼温度下具有较好的流动性。12CaO·7Al2O3具有很高的碱度和Al2O3含量，因而具有较强的脱硫能力和吸附脱氧产物的能力，在精炼过程中还可配加大量石灰，进一步提高其脱硫能力，最大程度上减少了钢液中的夹杂物含量。
由于高真空度下，碳的脱氧能力强于铝和硅，降低硅含量后，在真空状态下钢液中[C]、[O]发生反应，生成的CO气泡的运动引起钢液的物理搅拌，增加了脱气面积，因此钢液中的气体含量较高硅钢液具有更低的气体含量。
为了获得本质细晶粒钢，开发的低Si控Al钢制造技术结合了真空碳脱氧与Al脱氧的优点，在精炼包内实施真空碳脱氧技术，充分利用真空条件下[C]、{O}反应不污染钢液的优点，将[O]含量降低后，再将Al作为合金元素而不是脱氧剂加入，避免形成大量的Al2O3夹杂，既提高了钢水的纯净度又得到了本质细晶粒钢。

Claims (1)

1.一种低硅控铝钢冶炼浇注方法，电炉冶炼粗炼钢水，粗炼钢水兑入精炼炉前，在包内加入铝块，兑入后进行吹氧造渣，并在精炼炉进行真空碳脱氧处理，精炼炉钢水在出钢浇注前调整铝含量，之后精炼钢水在真空状态下浇注，其特征是：冶炼和浇注的具体步骤为：
    第一步：精炼炉在兑入粗炼钢水前，在包底加铝块2～3kg/t钢；
    第二步：粗炼钢水全部兑入精炼炉后，加入造渣材料：石灰、萤石，使用吹氧管向精炼炉钢液中吹入氧气，要求氧气压力大于0.8MPa，检测钢液中的残余铝含量≤0.041%停止吹氧；
    第三步：使用粉状脱氧剂Al粉、C粉进行扩散脱氧；在进行真空处理前，确认钢液中的Al含量0.005—0.008%，Si含量0.05～0.07%；
第四步：真空处理：真空处理前调整好钢液的化学成分满足技术条件要求，钢水温度达到1650-1670℃之后，在0.9～1.2乇的真空度下进行17min真空处理，吹入氩气流量80～100NL/min，真空处理17min后，降低氩气流量至35-40NL/min，再保持3min后停止充氩气；
  第五步：精炼炉真空处理结束后，检测钢液中的铝含量在0.039～0.041%之间，之后充进氩气搅拌，氩气流量23-26 NL/min，搅拌31-38 min出钢，出钢温度控制在1628-1639℃之间；
     第六步：精炼钢水采用真空浇注，钢锭模安放在真空室内，真空室盖子上安放中间包，精炼钢水先进入中间包，再通过中间包下部的水口进入真空室内的钢锭模中；中间包内部使用塞棒控制水口的启闭状态，塞棒抬起时，钢液可通过水口进入真空室内；塞棒中心有通孔，通入氩气，氩气压力：0.2-0.35 MPa，氩气与钢水混合后通过中间包水口进入真空室内，其真空度为0.225～0.375乇，中间包钢水浇注速度为6.0—6.5t钢/min；氩气泡在负压下爆裂，使混合液破碎成细小液滴。
CN201210565365.XA 2012-12-24 2012-12-24 一种低硅控铝钢冶炼浇注方法 Active CN102965470B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210565365.XA CN102965470B (zh) 2012-12-24 2012-12-24 一种低硅控铝钢冶炼浇注方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210565365.XA CN102965470B (zh) 2012-12-24 2012-12-24 一种低硅控铝钢冶炼浇注方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102965470A CN102965470A (zh) 2013-03-13
CN102965470B true CN102965470B (zh) 2014-01-22

Family

ID=47795906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210565365.XA Active CN102965470B (zh) 2012-12-24 2012-12-24 一种低硅控铝钢冶炼浇注方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102965470B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103422096B (zh) * 2013-07-11 2016-01-20 山西东义煤电铝集团有限公司 一种阴极保护产品的生产工艺
CN103611892B (zh) * 2013-11-25 2016-03-02 钢铁研究总院 一种真空碳脱氧细晶粒钢的冶炼浇注方法
CN104711393B (zh) * 2013-12-12 2017-04-12 Posco公司 处理钢液的设备和利用其处理钢液的方法
TWI560276B (en) * 2014-06-04 2016-12-01 China Steel Corp Steel making method
CN110453137B (zh) * 2019-09-16 2020-06-16 天津重型装备工程研究有限公司 一种低硅低铝汽轮机转子钢的冶炼方法
CN114959414B (zh) * 2021-02-23 2023-03-21 天津重型装备工程研究有限公司 一种压力容器用大型锻件及其冶炼方法
CN113560509B (zh) * 2021-07-27 2023-02-24 上海电气上重铸锻有限公司 一种低硅控硼钢大钢锭的制造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1851022A (zh) * 2006-03-30 2006-10-25 中国第一重型机械集团公司 一种船用碳锰钢冶炼工艺方法
CN102011059A (zh) * 2010-12-29 2011-04-13 重庆大学 一种低硅低锰超纯转子钢冶炼工艺方法
CN102212762A (zh) * 2011-05-09 2011-10-12 武汉钢铁(集团)公司 抗拉强度大于690MPa级的核容器用钢及生产方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4389691B2 (ja) * 2004-06-22 2009-12-24 住友金属工業株式会社 回転子用無方向性電磁鋼板およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1851022A (zh) * 2006-03-30 2006-10-25 中国第一重型机械集团公司 一种船用碳锰钢冶炼工艺方法
CN102011059A (zh) * 2010-12-29 2011-04-13 重庆大学 一种低硅低锰超纯转子钢冶炼工艺方法
CN102212762A (zh) * 2011-05-09 2011-10-12 武汉钢铁(集团)公司 抗拉强度大于690MPa级的核容器用钢及生产方法

Non-Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2006-9048A 2006.01.12
LF精炼低硅控铝钢增硅原因分析及对策;陈永金等;《柳钢科技》;20121031(第5期);22-24 *
刘鑫等.核电汽轮机低压转子技术的发展.《锻压装备与制造技术》.2009,(第3期),13-18.
卢叶等.超纯低压转子钢冶炼渣系研究.《过程工程学报》.2011,第11卷(第6期),1075-1080.
张春雨等.超纯转子钢30Cr2Ni4MoV的冶炼.《一重技术》.2008,(第2期),40-41.
核电汽轮机低压转子技术的发展;刘鑫等;《锻压装备与制造技术》;20090331(第3期);13-18 *
超纯低压转子钢冶炼渣系研究;卢叶等;《过程工程学报》;20111231;第11卷(第6期);1075-1080 *
超纯转子钢30Cr2Ni4MoV的冶炼;张春雨等;《一重技术》;20080228(第2期);40-41 *
陈永金等.LF精炼低硅控铝钢增硅原因分析及对策.《柳钢科技》.2012,(第5期),22-24.

Also Published As

Publication number Publication date
CN102965470A (zh) 2013-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102965470B (zh) 一种低硅控铝钢冶炼浇注方法
CN106521293B (zh) 一种钢中添加稀土金属提高性能的方法
CN102248142B (zh) 一种中低碳铝镇静钢的生产方法
CN103320704B (zh) 一种高性能的轴承钢的生产方法
CN102071287B (zh) 耐高温高压合金钢的冶炼方法
CN102069157B (zh) 一种高铝钢的制备方法
CN102586685B (zh) 高钛合金焊丝用钢的冶炼工艺
CN104087719A (zh) 一种高碳轴承钢的冶炼工艺
KR20130025383A (ko) 초저 탄소 AlSi-킬드 강에서 Ti를 매우 낮게 제어하는 방법
CN112981128B (zh) 用于非保护气氛电渣重熔h13钢的电极棒母材的冶炼方法
CN103045948B (zh) 高铬钢及其制造方法
CN102268513A (zh) 一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法
CN108893682B (zh) 模具钢钢坯及其制备方法
CN102409133B (zh) 真空法生产23MnB钢的方法
CN1257301C (zh) 含s、a1连铸合金钢的生产方法
CN106011378B (zh) 一种加氢钢冶炼脱氧方法
CN104878321B (zh) 一种25Cr2Ni4MoV转子钢的冶炼工艺
CN101713011B (zh) 一种铸钢件的新型熔炼方法
CN108286013A (zh) 一种中厚板容器用钢15CrMnR炼钢连铸生产方法
CN102230121A (zh) T91耐热钢管坯的精炼方法
CN102071284B (zh) 减少连铸机水口堵塞的方法
CN112481550B (zh) 一种镧铈稀土合金模具钢冶炼工艺
CN111254247B (zh) 一种控制含钛if钢连铸水口结瘤的方法
CN103611892B (zh) 一种真空碳脱氧细晶粒钢的冶炼浇注方法
CN109680124A (zh) 一种提高工程机械耐磨铸件性能的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant