CN105132621A

CN105132621A - 一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺

Info

Publication number: CN105132621A
Application number: CN201510625165.2A
Authority: CN
Inventors: 赵张发
Original assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Nanjing Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-09-28
Filing date: 2015-09-28
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2035-09-28
Also published as: CN105132621B

Abstract

本发明公开了一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，该冶炼工艺包括以下流程：废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯；本发明中的该冶炼工艺简单易行，有效降低钢水氧化性，确保钢水的纯净度，提高钢水的可浇性，确保连铸过程浇注顺畅，确保生产的顺利进行，提高工作效率。

Description

一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺

技术领域

本发明涉及冶金领域的一种品种钢的冶炼工艺，具体的说是一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺。

背景技术

焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料。在气焊和钨极气体保护电弧焊时，焊丝用作填充金属；在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时，焊丝既是填充金属，同时也是导电电极。焊丝的表面不涂防氧化作用的焊剂。

随着现代工业化深度化发展，焊接技术应用越来越广泛。在我国机械化装备技术高度发展的今天，对焊接能力要求也在不断在提高。在不同的领域，对于不同的用途，需要使用与焊接机体相匹配的焊丝，并且还要保证良好的焊接性能。由于其特殊使用性能要求，使得其成分要求非常严格，不仅有多种极易氧化的元素，而且元素含量范围相对很窄，生产难度比较大。

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，提出一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，该冶炼工艺简单易行，有效降低钢水氧化性，确保钢水的纯净度，提高钢水的可浇性，确保连铸过程浇注顺畅，确保生产的顺利进行，提高工作效率。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，该冶炼工艺包括以下流程：废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯，其中：

（1）选用废钢和铁水热装为原料，将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水，原料按质量百分比计废钢占25-50%，铁水占50-75%，并控制出钢碳含量≤0.09%，出钢温度≥1600℃；

在冶炼时，当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢，出钢时向钢水中添加3-4kg/t的复合中铝进行初脱氧；

（2）将步骤（1）中的经初步脱氧后的钢水送至100tLF精炼炉进行精炼，精炼时，向钢水中加如硅铝钙脱氧剂进行渣面扩散脱氧，精炼时造白渣，控制造白渣的时间不少于10min，然后再进入100tVD炉进行真空脱气处理；

所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分3-5批次添加，并每批添加硅铝钙脱氧剂3-5kg；

（3）在步骤（2）中经精炼后的钢水在进100tVD炉前，控制钢水中Si≤0.08%，Al≤0.015%，在真空处理时，控制钢水在≤1mbar真空度下保持时间大于等于6min，在100tVD炉真空脱气后，按4.4-4.8m/t钢向钢水中喂入钛铁线，然后按0.35-0.45kg/t钢向钢水中加入硼铁块，搅拌5-10min，静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内：

该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.06-0.09%，Mn：1.72-1.82%，Si≤0.10%，P≤0.012%，S≤0.005%，Ni：0.31-0.39%，Cr≤0.10%，Ti：0.07-0.11%，B：0.004-0.008%，Cu≤0.10%，V≤0.10%，Mo≤0.10%，Ca≤0.0012%，Al≤0.020%；

（4）采用连铸全程保护浇注得到钢坯，将钢坯进行轧制，将轧制过后的钢坯下冷床快速冷却，然后将钢坯入坑缓冷，最后空冷至室温，对轧制冷却后的钢坯进行机械加工，矫直、拨皮得到半成品，并对半成品进行超声波探伤检测，剔除有缺陷的半成品，将合格的半成品依次进行包装、标识、称重，最终入库为成品。

本发明进一步限定的技术方案为：

前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中，经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.06%，Mn：1.79%，Si：0.10%，P：0.008%，S：0.002%，Ni：0.39%，Cr：0.08%，Ti：0.11%，B：0.006%，Cu：0.10%，V：0.08%，Mo：0.10%，Ca：0.0008%，Al：0.010%。

前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中，经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.09%，Mn：1.72%，Si：0.05%，P：0.005%，S：0.001%，Ni：0.31%，Cr：0.05%，Ti：0.07%，B：0.008%，Cu：0.05%，V：0.05%，Mo：0.05%，Ca：0.0005%，Al：0.020%。

前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中，经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.07%，Mn：1.82%，Si：0.08%，P：0.012%，S：0.005%，Ni：0.35%，Cr：0.10%，Ti：0.09%，B：0.004%，Cu：0.08%，V：0.10%，Mo：0.08%，Ca：0.0012%，Al：0.015%。

前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中，步骤（1）中添加的复合中铝的成份按质量百分比计包括40-45%的铝及55-60%的铁。

本发明的有益效果是：

该钢种成分中对Si、Al、P、S范围有明确的上限要求，对易氧化元素Ti、B也有着很窄的范围要求，低碳低硅不含铝类钢种脱氧难度非常大，如果生产该类钢种时脱氧不充分，不仅钢中夹杂物得不到保证，也给Ti、B元素合金化和脱硫造成了一定的困难，所以，对于此类钢种，有必要在冶炼初期进行适当的铝脱氧，降低钢中氧位；到冶炼中后期控制钢中铝含量，防止真空过程中钢中Al还原渣中SiO2，造成钢水Si元素超标；但是，对于焊丝用钢，冶炼时严禁钙处理。

本发明中的冶炼工艺完全满足该品种对窄成分控制的要求，操作时简单易行，有效降低钢水氧化性，确保钢水的纯净度，提高钢水的可浇性，确保连铸过程浇注顺畅，确保生产的顺利进行，提高工作效率。

本发明冶炼的原料为废钢和铁水，由于飞上资源严重短缺，电费昂贵等问题，废钢的使用受到制约，铁水具有杂质少、热量高和价格低的优点，因为高炉直接供应铁水热装电炉以取代部分废钢节约了资源，降低了成本，且铁水中带入大量的碳和热能，使熔化期缩短，很快进入氧化期，缩短了冶炼的时间；

采用铁水热装，铁水中带有大量的物理显热，含有较多的C、Si和Mn等元素，与氧气反应释放出大量的化学潜热，有效的提高了熔炼的温度，缩短了废钢熔化的时间，铁水热装起到对废钢进行预热的作用，铁水中的碳渗入到废钢表面，使废钢表面熔点降低，表面层熔化，加速了废钢的熔化；铁水的加入降低了冶炼电耗，炉壳寿命提高，耐火材料消耗减少，吨钢成本降低。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，该冶炼工艺包括以下流程：废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯，其中：

（1）选用废钢和铁水热装为原料，将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水，原料按质量百分比计废钢占25%，铁水占75%，并控制出钢碳含量≤0.09%，出钢温度为1600℃；

在冶炼时，当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢，出钢时向钢水中添加3kg/t的复合中铝进行初脱氧，复合中铝的成份按质量百分比计包括42%的铝及58%的铁；

所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分3批次添加，并每批添加硅铝钙脱氧剂4kg；

（3）在步骤（2）中经精炼后的钢水在进100tVD炉前，控制钢水中Si≤0.08%，Al≤0.015%，在真空处理时，控制钢水在1mbar真空度下保持时间6min，在100tVD炉真空脱气后，按4.4m/t钢向钢水中喂入钛铁线，然后按0.45kg/t钢向钢水中加入硼铁块，搅拌8min，静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内：

该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.06%，Mn：1.79%，Si：0.10%，P：0.008%，S：0.002%，Ni：0.39%，Cr：0.08%，Ti：0.11%，B：0.006%，Cu：0.10%，V：0.08%，Mo：0.10%，Ca：0.0008%，Al：0.010%；

实施例2

（1）选用废钢和铁水热装为原料，将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水，原料按质量百分比计废钢占50%，铁水占50%，并控制出钢碳含量≤0.09%，出钢温度为1800℃；

在冶炼时，当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢，出钢时向钢水中添加4kg/t的复合中铝进行初脱氧，复合中铝的成份按质量百分比计包括45%的铝及55%的铁；

所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分5批次添加，并每批添加硅铝钙脱氧剂3kg；

（3）在步骤（2）中经精炼后的钢水在进100tVD炉前，控制钢水中Si≤0.08%，Al≤0.015%，在真空处理时，控制钢水在0.8mbar真空度下保持时间8min，在100tVD炉真空脱气后，按4.8m/t钢向钢水中喂入钛铁线，然后按0.35kg/t钢向钢水中加入硼铁块，搅拌5min，静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内：

该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.09%，Mn：1.72%，Si：0.05%，P：0.005%，S：0.001%，Ni：0.31%，Cr：0.05%，Ti：0.07%，B：0.008%，Cu：0.05%，V：0.05%，Mo：0.05%，Ca：0.0005%，Al：0.020%；

实施例3

（1）选用废钢和铁水热装为原料，将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水，原料按质量百分比计废钢占40%，铁水占60%，并控制出钢碳含量≤0.09%，出钢温度为2000℃；

在冶炼时，当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢，出钢时向钢水中添加3.5kg/t的复合中铝进行初脱氧，复合中铝的成份按质量百分比计包括40%的铝及60%的铁；

所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分4批次添加，并每批添加硅铝钙脱氧剂5kg；

（3）在步骤（2）中经精炼后的钢水在进100tVD炉前，控制钢水中Si≤0.08%，Al≤0.015%，在真空处理时，控制钢水在0.5mbar真空度下保持时间4min，在100tVD炉真空脱气后，按4.6m/t钢向钢水中喂入钛铁线，然后按0.39kg/t钢向钢水中加入硼铁块，搅拌10min，静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内：

该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.07%，Mn：1.82%，Si：0.08%，P：0.012%，S：0.005%，Ni：0.35%，Cr：0.10%，Ti：0.09%，B：0.004%，Cu：0.08%，V：0.10%，Mo：0.08%，Ca：0.0012%，Al：0.015%；

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims

1.一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，其特征在于，该冶炼工艺包括以下流程：废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯，其中：

（1）选用废钢和铁水热装为原料，将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水，原料按质量百分比计废钢占25-50%，铁水占50-75%，并控制出钢碳含量≤0.09%，磷含量≤0.07%，出钢温度≥1600℃；

（3）在步骤（2）中经精炼后的钢水在进100tVD炉前，控制钢水中Si≤0.08%，Al≤0.015%，在真空处理时，控制钢水在≤1mbar真空度下保持时间≥6min，在100tVD炉真空脱气后，按4.4-4.8m/t钢向钢水中喂入钛铁线，然后按0.35-0.45kg/t钢向钢水中加入硼铁块，搅拌5-10min，静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内：

2.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，其特征在于：经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.06%，Mn：1.79%，Si：0.10%，P：0.008%，S：0.002%，Ni：0.39%，Cr：0.08%，Ti：0.11%，B：0.006%，Cu：0.10%，V：0.08%，Mo：0.10%，Ca：0.0008%，Al：0.010%。

3.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，其特征在于：经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.09%，Mn：1.72%，Si：0.05%，P：0.005%，S：0.001%，Ni：0.31%，Cr：0.05%，Ti：0.07%，B：0.008%，Cu：0.05%，V：0.05%，Mo：0.05%，Ca：0.0005%，Al：0.020%。

4.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，其特征在于：经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分：C：0.07%，Mn：1.82%，Si：0.08%，P：0.012%，S：0.005%，Ni：0.35%，Cr：0.10%，Ti：0.09%，B：0.004%，Cu：0.08%，V：0.10%，Mo：0.08%，Ca：0.0012%，Al：0.015%。

5.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺，其特征在于：步骤（1）中添加的复合中铝的成份按质量百分比计包括40-45%的铝及55-60%的铁。