CN105177225A - 一种冶炼高强度耐磨钢的方法 - Google Patents

Abstract

一种冶炼高强度耐磨钢的方法，属于中厚板炼钢技术领域。工艺包括铁水预处理→转炉→LF精炼→RH精炼→板坯连铸。优点在于，采用本工艺实现耐磨钢的碳含量稳定控制、低硫、低氢含量和良好连铸坯质量的要求：满足最终成品碳含量在0.15％～0.30％范围的要求；低硫[S]≤0.0050％；低氢含量[H]≤0.0002％；各类夹杂物评级控制≤2.0；连铸坯中心偏析级别≤C类1.5，实现了耐磨钢的工业化、批量、稳定生产。

Description

一种冶炼高强度耐磨钢的方法

技术领域

本发明属于中厚板炼钢技术领域，特别是提供了一种冶炼高强度耐磨钢的方法，尤其是布氏硬度大于450HB的耐磨钢的冶炼。

背景技术

高强度耐磨钢广泛用于各种磨损工况的耐磨材料，所以在满足高强度的同时要具有良好的塑性、韧性以及良好的弯曲和焊接性能。磨损失效是耐磨钢失效方式，提高耐磨钢的洁净度和均匀性是保证上述性能和延缓磨损失效的关键技术之一，因此在耐磨钢的生产过程中对冶炼环节提出了要求，高的洁净度，低的磷、硫和氢等杂质元素含量的控制，非金属夹杂物的数量和尺寸的控制；同时耐磨钢钢为保证强度性能，采用0.15％～0.30％碳含量和添加锰合金的成分设计体系，钢的中心偏析控制也显得极为重要。

申请号为CN103205651的中国专利公开了一种低成本高强度耐磨钢板的在线淬火生产方法，该发明主要是针对耐磨钢在线淬火的生产方法，侧重于说明淬火的热处理工艺，对于耐磨钢的洁净度、非金属夹杂物和中心偏析等冶炼环节要求，没有提出相应的冶炼工艺控制措施。

通过对国内耐磨钢的相关专利检索可知，目前耐磨钢的专利只是提出了成分设计和相关的热处理工艺的技术控制，而对于耐磨钢的冶炼工艺技术措施，如成分控制、非金属夹杂物控制，连铸坯质量控制技术等并没用明确的要求，基于以上原因，本发明提供了一种冶炼高强度耐磨钢的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冶炼高强度耐磨钢的方法，实现了耐磨钢的工业化、批量、稳定生产。

本发明的工艺包括铁水预处理→转炉→LF精炼→RH精炼→板坯连铸，在工艺中控制的技术参数如下：

1)碳含量控制：转炉终点碳含量0.06％～0.08％；LF精炼过程增C控制为0.05％以内，RH精炼过程利用C粉进行调C，满足最终成品碳含量在0.15％～0.30％范围的要求；

2)硫含量控制：铁水预处理后铁水中的[S]≤0.0050％；转炉终点的硫含量[S]≤0.010％；LF炉精炼控制炉渣氧化性(FeO+MnO)≤1.5％，炉渣碱度(CaO)/(SiO₂)为5.0～10.0，精炼结束钢中的硫含量≤0.0050％。

3)氢含量控制：控制LF精炼渣水分含量≤0.5％；RH真空精炼控制在≤100Pa深真空条件下的处理时间10～25min，真空精炼结束钢中氢含量≤0.0002％。

4)非金属夹杂物控制：LF炉精炼控制有效精炼时间15～30min，采用高碱度强还原性渣系有效的去除非金属夹杂物，终渣成分控制CaO含量45～55％、SiO₂含量5％～10％、Al₂O₃含量20～30％；加大RH真空精炼对非金属夹杂物去除能力，RH真空处理时间在10～40min，最终控制非金属夹杂物是MnS和钙铝酸盐类夹杂物，轧制后各类夹杂物评级控制≤2.0；

5)连铸坯质量控制：连铸过程过热度控制在15～30℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在5.5～8mm，最终连铸坯中心偏析控制为小于C类1.5级。

本发明具有下列优点和效果：采用本工艺实现耐磨钢的碳含量稳定控制、低硫、低氢含量和良好连铸坯质量的要求：满足最终成品碳含量在0.15％～0.30％范围的要求；低硫[S]≤0.0050％；低氢含量[H]≤0.0002％；各类夹杂物评级控制≤2.0；连铸坯中心偏析级别≤C类1.5，实现了耐磨钢的工业化、批量、稳定生产。

具体实施方式

实施例1

钢种NM400，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸。

1)碳含量控制：转炉终点碳含量0.065％；LF精炼过程增C控制为0.04％，RH精炼过程利用C粉进行调C，最终成品碳含量在0.18％；

2)硫含量控制：铁水预处理后铁水中的[S]为0.0050％；转炉终点的硫含量[S]为0.0095％；LF炉精炼控制炉渣氧化性(FeO+MnO)为1.3％，炉渣碱度(CaO)/(SiO₂)为6，精炼结束钢中的硫含量为0.0035％。

3)氢含量控制：控制LF精炼渣水分含量为0.5％；RH真空精炼控制在≤100Pa深真空条件下的处理时间15min，真空精炼结束钢中氢含量为0.00015％。

4)非金属夹杂物控制：LF炉精炼控制有效精炼时间20min，采用高碱度强还原性渣系有效的去除非金属夹杂物，终渣成分控制CaO含量48％、SiO₂含量8％、Al₂O₃含量27％；RH真空处理时间在15min，最终控制非金属夹杂物是MnS和钙铝酸盐类夹杂物，轧制后各类夹杂物评级控制1.0级；

5)连铸坯质量控制：连铸过程过热度控制在23℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.2mm，最终连铸坯中心偏析控制为C类1.0级。

实施例2

钢种NM450，采用的工艺路线为：铁水预处理→转炉冶炼→LF精炼→RH精炼→连铸。

1)碳含量控制：转炉终点碳含量0.08％；LF精炼过程增C控制为0.04％，RH精炼过程利用C粉进行调C，最终成品碳含量在0.25％；

2)硫含量控制：铁水预处理后铁水中的[S]为0.0050％；转炉终点的硫含量[S]为0.0092％；LF炉精炼控制炉渣氧化性(FeO+MnO)为1.0％，炉渣碱度(CaO)/(SiO₂)为7，精炼结束钢中的硫含量为0.0025％。

3)氢含量控制：控制LF精炼渣水分含量为0.5％；RH真空精炼控制在≤100Pa深真空条件下的处理时间18min，真空精炼结束钢中氢含量为0.00012％。

4)非金属夹杂物控制：LF炉精炼控制有效精炼时间25min，采用高碱度强还原性渣系有效的去除非金属夹杂物，终渣成分控制CaO含量50％、SiO₂含量7％、Al₂O₃含量22％；RH真空处理时间在18min，最终控制非金属夹杂物是MnS和钙铝酸盐类夹杂物，轧制后各类夹杂物评级控制0.5级；

5)连铸坯质量控制：连铸过程过热度控制在18℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在6.5mm，最终连铸坯中心偏析控制为C类1.0级。

Claims (1)

1.一种冶炼高强度耐磨钢的方法，包括铁水预处理→转炉→LF精炼→RH精炼→板坯连铸；其特征在于：在工艺中控制的技术参数如下：

1)碳含量控制：转炉终点碳含量0.06％～0.08％；LF精炼过程增C控制为0.05％以内，RH精炼过程利用C粉进行调C，满足最终成品碳含量在0.15％～0.30％范围；

2)硫含量控制：铁水预处理后铁水中的[S]≤0.0050％；转炉终点的硫含量[S]≤0.010％；LF炉精炼控制炉渣氧化性(FeO+MnO)≤1.5％，炉渣碱度(CaO)/(SiO₂)为5.0～10.0，精炼结束钢中的硫含量≤0.0050％；

3)氢含量控制：控制LF精炼渣水分含量≤0.5％；RH真空精炼控制在≤100Pa深真空条件下的处理时间10～25min，真空精炼结束钢中氢含量≤0.0002％；

4)非金属夹杂物控制：LF炉精炼控制有效精炼时间15～30min，采用高碱度强还原性渣系有效的去除非金属夹杂物，终渣成分控制CaO含量45～55％、SiO₂含量5％～10％、Al₂O₃含量20～30％；加大RH真空精炼对非金属夹杂物去除能力，RH真空处理时间在10～40min，最终控制非金属夹杂物是MnS和钙铝酸盐类夹杂物，轧制后各类夹杂物评级控制≤2.0；

5)连铸坯质量控制：连铸过程过热度控制在15～30℃，采用动态轻压下工艺，压下量控制在5.5～8mm，最终连铸坯中心偏析控制为小于C类1.5级。