CN103276150A - 一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法,包括以下步骤:1)转炉出钢后加入铝质合金;2)出钢后吹氩3min后,静止后开始钢水扒渣;3)扒渣后加入活预熔硅灰石做覆盖剂;4)钢水在精炼LF炉吹氩搅拌3~10min,加入预熔硅灰石和硅线石进行造渣,加热10min以上,然后进行取样测温;5)真空保压18~25min,破空后进行弱吹氩20~35min,之后进行连铸浇铸。与现有的技术相比,本发明的有益效果是:转炉过程中无需考虑挡渣效果和出钢氧含量,精炼过程中无需考虑顶渣改质程度,有效的实现了弹簧钢酸性渣生产和连续浇铸,解决了夹杂物堵水口问题,保持生产稳定,同时降低了钢中球状氧化物类夹杂物的水平,提高了钢质纯洁度。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢工艺技术领域,特别涉及一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法。
背景技术
弹簧钢是一种重要的机械设备基础零件制造材料,主要用于航空航天、汽车、铁路车辆、轨道扣件、拖拉机、农用车等诸多领域,随着汽车的轻量化和铁路的不断提速,弹簧的设计应力也在不断提高,从节能和经济性出发,要求进一步减轻弹簧的质量,减轻弹簧质量最有效的方法是提高弹簧的设计应力,但为了提高弹簧的设计应力,则需提高弹簧的强度,也就是提高弹簧钢的屈服极限,因为屈服极限随着弹簧钢硬度的增加而线性增加,而影响弹簧钢设计应力的最主要因素是抗疲劳和抗弹性减退,这两个因素已成为国内、外弹簧钢研究开发的主题,弹簧钢的质量尤其是性能,在很大程度上决定于冶炼过程中凝固坯的化学成分、钢水洁净度(气体、有害元素、夹杂物)、铸坯质量(成分偏析、宏观结构及表面状况)和轧制等四个方面,弹簧钢的成分质量分数如表一,目前,国内钢铁企业生产弹簧钢,普遍采用高碱度渣生产技术,高碱度渣有利于对钢种全氧和硫化物类、氧化铝类夹杂物控制,由于碱度较高采取的措施多为控制转炉出钢氧含量和减少对LF顶渣的改质处理,对球状氧化物类夹杂物控制带来了困难,甚至有时形成单颗粒球状类夹杂物,钢质洁净度受到影响,同时也不利于浇铸顺利进行。
表一
发明内容
本发明的目的是提供一种提高钢水洁净度,实现低碱度渣的生产,控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法,包括以下步骤:
1)转炉出钢后加入铝质合金,其中铝质合金中Al的含量为52~62%,Mn的含量为4~9%,Si的含量小于2%,Fe的含量为25~30%,保证酸熔铝含量在0.02%~0.04%之间,出钢温度为1640~1680℃;
2)出钢后吹氩3min后,静止3~8min后开始钢水扒渣,扒渣要求将覆盖钢水表面顶渣均匀扒除使钢水裸露面积要超过90%;
3)扒渣后加入活预熔硅灰石做覆盖剂,覆盖剂加入量1.2~2.5kg/吨钢,其中活预熔硅灰石的CaO含量为41~45%,SiO2含量为50~55%,Al2O3含量小于3.8%;
4)钢水在精炼LF炉吹氩搅拌3~10min,氩气流量为2.5~5.0NL/min,加入预熔硅灰石和硅线石进行造渣,在精炼过程中预熔硅灰石和硅线石加入量分别为6.8~8.8kg/吨钢和0.8~1.0kg/吨钢,为保证融化效果,预熔硅灰石和硅线石分两批加入,预熔硅灰石和硅线石中SiO2含量为36~43%,Al2O3含量为50~55%,然后加热10min以上,并进行吹氩,氩气流量为1.2~2.5NL/min,然后进行取样测温,取样后氩气流量调整为1.2~3.0NL/min,钢水中Al含量控制在0.015~0.025%之间;
5)真空保压处理18~25min,保压期间为避免破空,要求氩气流量控制在3.5~5.0NL/min,破空后进行弱吹氩20~35min,氩气流量1.0~1.2NL/min,之后进行连铸浇铸。
与现有的技术相比,本发明的有益效果是:
一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法,转炉过程中无需考虑挡渣效果和出钢氧含量,精炼过程中无需考虑顶渣改质程度,有效的实现了弹簧钢酸性渣生产和连续浇铸,解决了夹杂物堵水口问题,保持生产稳定,同时降低了钢中球状氧化物类夹杂物的水平,提高了钢质纯洁度。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进一步说明:
实施例一
一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法,包括以下步骤:
1)转炉出钢后加入铝质合金,其中铝质合金中Al的含量为52%,Mn的含量为4%,Si的含量为1%,Fe的含量为25%,保证酸熔铝含量在0.02%,出钢温度为1640℃;
2)出钢后吹氩3min后,静止3min后开始钢水扒渣,扒渣要求将覆盖钢水表面顶渣均匀扒除使钢水裸露面积要超过90%;
3)扒渣后加入活预熔硅灰石做覆盖剂,覆盖剂加入量1.2kg/吨钢,其中活预熔硅灰石的CaO含量为41%,SiO2含量为50%,Al2O3含量为1%;
4)钢水在精炼LF炉吹氩搅拌3min,氩气流量为2.5NL/min,加入预熔硅灰石和硅线石进行造渣,在精炼过程中预熔硅灰石和硅线石加入量分别为6.8kg/吨钢和0.8kg/吨钢,为保证融化效果,预熔硅灰石和硅线石分两批加入,预熔硅灰石和硅线石中SiO2含量为36%,Al2O3含量为50%,然后加热10min以上,并进行吹氩,氩气流量为1.2NL/min,然后进行取样测温,取样后氩气流量调整为1.2NL/min,钢水中Al含量控制在0.015%;
5)真空保压处理18min,保压期间为避免破空,要求氩气流量控制在3.5NL/min,破空后进行弱吹氩20min,氩气流量1.0NL/min,之后进行连铸浇铸。
实施例二
一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法,包括以下步骤:
1)转炉出钢后加入铝质合金,其中铝质合金中Al的含量为57%,Mn的含量为6.5%,Si的含量1.5%,Fe的含量为27.5%,保证酸熔铝含量在0.03%,出钢温度为1660℃;
2)出钢后吹氩3min后,静止5min后开始钢水扒渣,扒渣要求将覆盖钢水表面顶渣均匀扒除使钢水裸露面积要超过90%;
3)扒渣后加入活预熔硅灰石做覆盖剂,覆盖剂加入量1.8kg/吨钢,其中活预熔硅灰石的CaO含量为43%,SiO2含量为52.5%,Al2O3含量为2.2%;
4)钢水在精炼LF炉吹氩搅拌6min,氩气流量为3.6NL/min,加入预熔硅灰石和硅线石进行造渣,在精炼过程中预熔硅灰石和硅线石加入量分别为7.8kg/吨钢和0.9kg/吨钢,为保证融化效果,预熔硅灰石和硅线石分两批加入,预熔硅灰石和硅线石中SiO2含量为40%,Al2O3含量为52.5%,然后加热10min以上,并进行吹氩,氩气流量为1.8NL/min,然后进行取样测温,取样后氩气流量调整为2.4NL/min,钢水中Al含量控制在0.02%;
5)真空保压处理20min,保压期间为避免破空,要求氩气流量控制在4.2NL/min,破空后进行弱吹氩30min,氩气流量1.1NL/min,之后进行连铸浇铸。
实施例三
一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法,包括以下步骤:
1)转炉出钢后加入铝质合金,其中铝质合金中Al的含量为62%,Mn的含量为9%,Si的含量为2%,Fe的含量为30%,保证酸熔铝含量在0.04%,出钢温度为1680℃;
2)出钢后吹氩3min后,静止8min后开始钢水扒渣,扒渣要求将覆盖钢水表面顶渣均匀扒除使钢水裸露面积要超过90%;
3)扒渣后加入活预熔硅灰石做覆盖剂,覆盖剂加入量2.5kg/吨钢,其中活预熔硅灰石的CaO含量为45%,SiO2含量为55%,Al2O3含量为3.8%;
4)钢水在精炼LF炉吹氩搅拌10min,氩气流量为5.0NL/min,加入预熔硅灰石和硅线石进行造渣,在精炼过程中预熔硅灰石和硅线石加入量分别为8.8kg/吨钢和1.0kg/吨钢,为保证融化效果,预熔硅灰石和硅线石分两批加入,预熔硅灰石和硅线石中SiO2含量为43%,Al2O3含量为55%,然后加热10min以上,并进行吹氩,氩气流量为2.5NL/min,然后进行取样测温,取样后氩气流量调整为3.0NL/min,钢水中Al含量控制在0.025%;
5)真空保压处理25min,保压期间为避免破空,要求氩气流量控制在5.0NL/min,破空后进行弱吹氩35min,氩气流量1.2NL/min,之后进行连铸浇铸。
上面所述仅是本发明的基本原理,并非对本发明作任何限制,凡是依据本发明对其进行等同变化和修饰,均在本专利技术保护方案的范畴之内。
Claims (1)
1.一种控制球状氧化物类夹杂物的弹簧钢制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)转炉出钢后加入铝质合金,其中铝质合金中Al的含量为52~62%,Mn的含量为4~9%,Si的含量小于2%,Fe的含量为25~30%,保证酸熔铝含量在0.02%~0.04%之间,出钢温度为1640~1680℃;
2)出钢后吹氩3min后,静止3~8min后开始钢水扒渣,扒渣要求将覆盖钢水表面顶渣均匀扒除使钢水裸露面积要超过90%;
3)扒渣后加入活预熔硅灰石做覆盖剂,覆盖剂加入量1.2~2.5kg/吨钢,其中活预熔硅灰石的CaO含量为41~45%,SiO2含量为50~55%,Al2O3含量小于3.8%;
4)钢水在精炼LF炉吹氩搅拌3~10min,氩气流量为2.5~5.0NL/min,加入预熔硅灰石和硅线石进行造渣,在精炼过程中预熔硅灰石和硅线石加入量分别为6.8~8.8kg/吨钢和0.8~1.0kg/吨钢,为保证融化效果,预熔硅灰石和硅线石分两批加入,预熔硅灰石和硅线石中SiO2含量为36~43%,Al2O3含量为50~55%,然后加热10min以上,并进行吹氩,氩气流量为1.2~2.5NL/min,然后进行取样测温,取样后氩气流量调整为1.2~3.0NL/min,钢水中Al含量控制在0.015~0.025%之间;
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WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20130904 |