CN106521082B - 一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺，包括电炉炼钢、精炼及连铸坯浇注过程，其中：电炉炼钢时控制出钢温度及C、P含量，加入锰和铝铁；精炼时进行渣面脱氧，调节Mn含量和Al含量后进行真空脱气处理，出钢前喂入铁钙丝并控制出钢温度；连铸坯浇注时控制浇注速度和拉速，保证恒速生产；浇注全程进行氩气保护，浇注后，钢坯进入缓冷坑缓冷处理。本发明通过控制出钢时间、在精炼过程中进行铝含量调整，以及在拉坯过程中控制浇注速度，可生产出满足成分及性能要求的连铸坯成品钢，并可防止漏钢事故发生，确保高锰高铝钢连铸坯的顺利生产。

Description

一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种连铸坯生产工艺，特别是涉及一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺。
背景技术
高锰高铝钢连铸方坯，铝含量通常是普通钢种(0.02％)的120～180倍，锰含量高达16～18％。高锰高铝钢属于低磁钢系高合金单相奥氏体锰钢，具有塑性好、韧性高、加工硬化倾向大、受热膨胀系数大、电阻率大、热导率低和磁性低等物理特性。在无磁建筑、无磁机械、选矿探矿设备及军事等领域有着广泛的应用。此钢轧制成的钢丝，用于高架桥上的无磁钢绳。
高锰高铝钢中的铝做为合金元素存在，铝的密度2.7g/cm3，而钢水的密度7.3g/cm3，铝远轻于钢水，同时铝极易氧化，因此，钢水冶炼过程中对铝成分的调配很难掌控。同时，由于此钢种含较高的锰及铝，液相线温度较低；另外，高锰高铝钢属于Fe-Mn-Al系低磁奥氏体钢，因含锰很高，导热性较差，其导热系数只为碳素钢的1/4～1/5，在拉坯过程中极易发生漏钢事故。
发明内容
本发明提供了一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺，通过控制出钢时间、在精炼过程中进行铝含量调整，以及在拉坯过程中控制浇注速度，可生产出满足成分及性能要求的连铸坯成品钢，并可防止漏钢事故发生，确保高锰高铝钢连铸坯的顺利生产。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺，适用于铝含量≥3.0％，锰含量≥15％的高锰高铝钢生产，生产过程包括电炉炼钢、精炼及连铸坯浇注过程，具体步骤如下：
1)电炉炼钢；
采用铁水及废钢为原料，加料过程控制炉内温度1550～1580℃，出钢前控制钢水C含量≥0.10％，P含量≤0.006％；
出钢温度1670～1680℃；
出钢时加入金属锰30～35kg/t钢，加入铝铁15～18kg/t钢；
2)精炼；
加入渣料萤石1～2kg/t钢，保证精炼过程不裸露吸气，同时进行渣面脱氧，采用铝粒作为脱氧剂，加入量为1～1.5kg/t钢；
加入金属锰，使化学成分分析后钢水的Mn含量达到成品钢Mn含量的上限；
按100％回收加铝调钢水Al含量，采用喂铝线的方式；先将钢水Al含量调至0.9～1.1％；喂铝线后搅拌10min以上，搅拌过程充氩气，氩气流量控制在80～100L/min；通过化学成分分析检测钢水Al含量，根据分析结果再喂铝线将钢水Al含量调至1.1～1.3％，搅拌10min后，取样分析，钢水各化学成分均达到规定要求后进行真空脱气处理；
真空处理时，开始真空温度为1570～1580℃，真空度降至67Pa以下时进行保压，保压时间≥10min；
真空处理后进行化学成分分析，根据分析结果一次性补喂铝线，将钢水Al含量调至3.5％；
出钢前喂入铁钙丝1.5～2m/t钢，出钢温度1500～1510℃；
3)连铸坯浇注；
在弧形连铸机上浇注，浇注过程控制浇注速度，保证恒速生产；
浇注前中间包充氩气，氩气流量50～60L/min；
浇注全程进行氩气保护；
浇注后，钢坯进入缓冷坑缓冷处理，缓冷48小时以上出坑。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过控制出钢时间、在精炼过程中进行铝含量调整，以及在拉坯过程中控制浇注速度，可生产出满足成分及性能要求的连铸坯成品钢，并可防止漏钢事故发生，确保高锰高铝钢连铸坯的顺利生产。
具体实施方式
本发明所述一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺，适用于铝含量≥3.0％，锰含量≥15％的高锰高铝钢生产，生产过程包括电炉炼钢、精炼及连铸坯浇注过程，具体步骤如下：
1)电炉炼钢；
采用铁水及废钢为原料，加料过程控制炉内温度1550～1580℃，出钢前控制钢水C含量≥0.10％，P含量≤0.006％；
出钢温度1670～1680℃；
出钢时加入金属锰30～35kg/t钢，加入铝铁15～18kg/t钢；
2)精炼；
加入渣料萤石1～2kg/t钢，保证精炼过程不裸露吸气，同时进行渣面脱氧，采用铝粒作为脱氧剂，加入量为1～1.5kg/t钢；
加入金属锰，使化学成分分析后钢水的Mn含量达到成品钢Mn含量的上限；
按100％回收加铝调钢水Al含量，采用喂铝线的方式；先将钢水Al含量调至0.9～1.1％；喂铝线后搅拌10min以上，搅拌过程充氩气，氩气流量控制在80～100L/min；通过化学成分分析检测钢水Al含量，根据分析结果再喂铝线将钢水Al含量调至1.1～1.3％，搅拌10min后，取样分析，钢水各化学成分均达到规定要求后进行真空脱气处理；
真空处理时，开始真空温度为1570～1580℃，真空度降至67Pa时进行保压，保压时间≥10min；
真空处理后进行化学成分分析，根据分析结果一次性补喂铝线，将钢水Al含量调至3.5％；
出钢前喂入铁钙丝1.5～2m/t钢，出钢温度1500～1510℃；
3)连铸坯浇注；
在弧形连铸机上浇注，浇注过程控制浇注速度，保证恒速生产；
拉速控制参数见下表：
浇注前中间包充氩气20min以上，氩气流量50～60L/min；
浇注全程进行氩气保护；
浇注后，钢坯进入缓冷坑缓冷处理，缓冷48小时以上出坑。
以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
【实施例】
1.电炉炼钢；
1)原料采用废钢6.54吨，兑铁水31.4吨，出钢量30.5吨；
2)出钢温度1678℃；
3)出钢时钢水罐内加入金属锰1吨，铝铁500kg。
2.精炼；
1)加入渣料萤石2kg/t钢、白灰20kg/t钢，保证精炼过程不裸露吸气，同时采用铝粒进行渣面脱氧，铝粒加入2kg/t；
2)加入金属锰5679kg，使化学成分分析后钢水的Mn含量达到成品钢Mn含量的上限；
3)按100％回收加铝调钢水Al含量；先喂铝线200米，搅拌10min，搅拌过程中充氩气，氩气流量控制在90L/min；通过化学成分分析检测钢水Al含量，根据分析结果再喂铝线260米，搅拌10min后，取样分析，钢水各化学成分均达到规定要求后进行真空脱气处理；
4)真空处理时，开始真空温度为1580℃，真空度降至60Pa进行保压，保压时间20min；
5)真空脱气后进行化学成分分析，根据分析结果一次性补喂铝线2020米，调[Al]将钢水Al含量调至3.5％；(按100％回收)
6)出钢前喂入铁钙丝2m/t钢，出钢温度控制在1510℃。
3.连铸坯浇注；
1)在弧形连铸机上浇注，浇注过程控制浇注速度，拉坯速度1.35m/min，恒速生产；
2)浇注前中间包充氩气20min以上，氩气流量50L/min；
3)浇注全程进行氩气保护，钢包水口和侵入式水口采用氩封，全程电磁搅拌；
4)连铸坯从冷床吊下来立即入连铸缓冷坑，缓冷48小时以上。
本实施例所生产的高锰高铝钢连铸坯成品钢经检测，化学成分及各项性能指标均满足要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种高锰高铝钢连铸方坯的生产工艺，其特征在于，适用于铝含量≥3.0％，锰含量≥15％的高锰高铝钢生产，生产过程包括电炉炼钢、精炼及连铸坯浇注过程，具体步骤如下：
1)电炉炼钢；
采用铁水及废钢为原料，加料过程控制炉内温度1550～1580℃，出钢前控制钢水C含量≥0.10％，P含量≤0.006％；
出钢温度1670～1680℃；
出钢时加入金属锰30～35kg/t钢，加入铝铁15～18kg/t钢；
2)精炼；
加入渣料萤石1～2kg/t钢，保证精炼过程不裸露吸气，同时进行渣面脱氧，采用铝粒作为脱氧剂，加入量为1～1.5kg/t钢；
加入金属锰，使化学成分分析后钢水的Mn含量达到成品钢Mn含量的上限；
按100％回收加铝调钢水Al含量，采用喂铝线的方式；先将钢水Al含量调至0.9～1.1％；喂铝线后搅拌10min以上，搅拌过程充氩气，氩气流量控制在80～100L/min；通过化学成分分析检测钢水Al含量，根据分析结果再喂铝线将钢水Al含量调至1.1～1.3％，搅拌10min后，取样分析，钢水各化学成分均达到规定要求后进行真空脱气处理；
真空处理时，开始真空温度为1570～1580℃，真空度降至67Pa以下时进行保压，保压时间≥10min；
真空处理后进行化学成分分析，根据分析结果一次性补喂铝线，将钢水Al含量调至3～5％；
出钢前喂入铁钙丝1.5～2m/t钢，出钢温度1500～1510℃；
3)连铸坯浇注；
在弧形连铸机上浇注，浇注过程控制浇注速度，保证恒速生产；拉速控制参数见下表：
浇注前中间包充氩气20min以上，氩气流量50～60L/min；
浇注全程进行氩气保护；
浇注后，钢坯进入缓冷坑缓冷处理，缓冷48小时以上出坑。
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