CN107299271B - 一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺 - Google Patents

一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺 Download PDF

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Abstract

本发明是一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，包括以下步骤：㈠转炉出钢时后搅，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm；㈡采用先倒渣后出钢；㈢精炼渣系为Al2O3‑CaO‑SiO2，碱度控制1.5‑2.5；㈣精炼过程采用铝线和钙线进行沉淀脱氧，吊包前10‑15min不喂铝线脱氧；㈤脱氧合金化后吹氩3‑5min后定氧，氧含量20‑50ppm后进入静搅阶段；㈥连铸过程采用保护渣、低碳覆盖剂，过热度20‑40℃，结晶器水量90‑120m3/h，比水量0.6‑0.9l/kg，保证铸坯质量；本发明可解决低碳高硫易切削钢的生产工艺难点，保证浇注过程稳定控流，连续浇注时间10h以上，在保证铸坯质量的同时提高产量。

Description

一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺
技术领域
本发明涉及一种低碳高硫钢的冶炼方法，具体的说是一种铸坯质量优良的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺。
背景技术
易切削钢精炼过程造渣及脱氧工艺对硫、氧含量的稳定控制至关重要，脱高温条件下高硫钢中氧位控制不当易使耐火材料浸蚀，连铸生产过程中造成控流不稳，液面波动频繁，容易造成卷渣及少流停机，且影响铸坯质量；低碳高硫钢是裂纹敏感性钢种，工艺不当容易造成铸坯内部裂纹、表面凹陷等缺陷，甚至出现漏钢等生产事故。
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，提出一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，可解决低碳高硫易切削钢的生产工艺难点，通过转炉出钢脱氧合金化、精炼合理的造渣工艺稳定控制硫、氧含量，保证钢水可浇注性，连铸采用专用塞棒、水口，保证浇注过程稳定控流，连续浇注时间10h以上，在保证铸坯质量的同时提高产量。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，低碳高硫易切削钢中碳的质量百分比为0.05-0.08%，硅的质量百分比≤0.05%，硫的质量百分比为0.2-0.4%，全氧80-150ppm；包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块1.2-2.0kg/t脱氧，加入低碳锰铁10-15kg/t、硅铁合金0.3-0.6kg/t、硫铁矿15-20kg/t和石灰5-7kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用铝线0-50m和钙线100-200m进行沉淀脱氧，底搅采用100-200l/min搅拌，加入铝丝10-20kg、硅钡钙80-100kg和硅铁0.3-0.7kg/t扩散脱氧，吊包前10-15min不喂铝线脱氧；
㈤脱氧合金化后吹氩3-5min后定氧，根据脱氧情况，要求氧含量20-50ppm后进入静搅阶段；
㈥连铸过程采用保护渣和低碳覆盖剂（降低卷渣的风险），过热度20-40°C，结晶器水量90-120m3/h，比水量0.6-0.9l/kg，保证铸坯质量；
㈦采用塞棒和整体水口，连铸生产过程中塞棒控流达10-12h，结晶器液面波动±5mm内，同时防止耐材外来夹杂进入钢水。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，其中连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：25-32%、SiO2：33-39%、Al2O3：12-16%、MgO：0-3%、R2O：2-6%、 CaF2：0-5%、C：4-10%。
前述的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，其中连铸过程低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO：20-35%、SiO2：50-65%、Al2O3：0-9%、C：0-10%。
本发明的有益效果是：
通过转炉出钢、精炼过程造渣及脱氧工艺对硫、氧含量的稳定控制，降低钢水对耐火材料浸蚀，连铸生产过程中塞棒控流达到10h以上，保证结晶器液面波动±5mm内，降低结晶器卷渣的风险，同时减少由于塞棒失控导致少流、漏钢等生产事故的发生，连铸工艺保证了铸坯内部、表面无缺陷，铸坯表面无气孔内部无裂纹，降低轧材表面翘皮缺陷，在保证铸坯质量的同时提高产量。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块1.2kg/t脱氧，加入低碳锰铁10kg/t、硅铁合金0.3kg/t、硫铁矿15kg/t和石灰5kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用钙线100m进行沉淀脱氧，底搅采用100l/min搅拌，加入铝丝10kg、硅钡钙80kg和硅铁0.3kg/t扩散脱氧，吊包前10min不喂铝线脱氧；
㈤脱氧合金化后吹氩3min后定氧，根据脱氧情况，要求氧含量20ppm后进入静搅阶段；
㈥连铸过程采用专用保护渣和低碳覆盖剂，过热度20°C，结晶器水量90m3/h，比水量0.6l/kg，保证铸坯质量；连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：25%、SiO2：39%、Al2O3：16%、MgO：3%、R2O：6%、 CaF2：5%、C：6%；低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO：20%、SiO2：65%、Al2O3：5%、C：10%；
㈦采用塞棒和整体水口，连铸生产过程中塞棒控流达10h，结晶器液面波动±5mm内，同时防止耐材外来夹杂进入钢水。
实施例2
本实施例是一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块1.6kg/t脱氧，加入低碳锰铁12kg/t、硅铁合金0.4kg/t、硫铁矿17kg/t和石灰8kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用铝线10m和钙线150m进行沉淀脱氧，底搅采用150l/min搅拌，加入铝丝15kg、硅钡钙90kg和硅铁0.5kg/t扩散脱氧，吊包前12min不喂铝线脱氧；
㈤脱氧合金化后吹氩4min后定氧，根据脱氧情况，要求氧含量30ppm后进入静搅阶段；
㈥连铸过程采用专用保护渣和低碳覆盖剂，过热度30°C，结晶器水量100m3/h，比水量0.8l/kg，保证铸坯质量；连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：32%、SiO2：38%、Al2O3：15%、MgO：2%、R2O：5%、 CaF2：3%、C：5%；低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO：35%、SiO2：50%、Al2O3：9%、C：6%；
㈦采用塞棒和整体水口，连铸生产过程中塞棒控流达11h，结晶器液面波动±5mm内，同时防止耐材外来夹杂进入钢水。
实施例3
本实施例是一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块2.0kg/t脱氧，加入低碳锰铁15kg/t、硅铁合金0.6kg/t、硫铁矿20kg/t和石灰7kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用铝线50m和钙线200m进行沉淀脱氧，底搅采用200l/min搅拌，加入铝丝20kg、硅钡钙100kg和硅铁0.7kg/t扩散脱氧，吊包前15min不喂铝线脱氧；
㈤脱氧合金化后吹氩5min后定氧，根据脱氧情况，要求氧含量50ppm后进入静搅阶段；
㈥连铸过程采用专用保护渣和低碳覆盖剂，过热度40°C，结晶器水量120m3/h，比水量0.9l/kg，保证铸坯质量；连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：31%、SiO2：35%、Al2O3：14%、MgO：3%、R2O：4%、 CaF2：4%、C：9%；低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO： 35%、SiO2：65%；
㈦采用塞棒和整体水口，连铸生产过程中塞棒控流达12h，结晶器液面波动±5mm内，同时防止耐材外来夹杂进入钢水。
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 (6)

1.一种低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，低碳高硫易切削钢中碳的质量百分比为0.05-0.08％，硅的质量百分比≤0.05％，硫的质量百分比为0.2-0.4％，全氧80-150ppm；其特征在于：包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块1.2-2.0kg/t脱氧，加入低碳锰铁10-15kg/t、硅铁合金0.3-0.6kg/t、硫铁矿15-20kg/t和石灰5-7kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用铝线0-50m和钙线100-200m进行沉淀脱氧，底搅采用100-200l/min搅拌，加入铝丝10-20kg、硅钡钙80-100kg和硅铁0.3-0.7kg/t扩散脱氧，吊包前10-15min不喂铝线脱氧；
㈤脱氧合金化后吹氩3-5min后定氧，根据脱氧情况，要求氧含量20-50ppm后进入静搅阶段；
㈥连铸过程采用保护渣和低碳覆盖剂，过热度20-40℃，结晶器水量90-120m3/h，比水量0.6-0.9l/kg，保证铸坯质量；
㈦采用塞棒和整体水口，连铸生产过程中塞棒控流达10-12h，结晶器液面波动±5mm内，同时防止耐材外来夹杂进入钢水。
2.如权利要求1所述的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，其特征在于：所述连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：25-32％、SiO2：33-39％、Al2O3：12-16％、MgO：0-3％、R2O：2-6％、CaF2：0-5％、C：4-10％。
3.如权利要求2所述的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，其特征在于：所述连铸过程低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO：20-35％、SiO2：50-65％、Al2O3：0-9％、C：0-10％。
4.如权利要求3所述的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块1.2kg/t脱氧，加入低碳锰铁10kg/t、硅铁合金0.3kg/t、硫铁矿15kg/t和石灰5kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用钙线100m进行沉淀脱氧，底搅采用100l/min搅拌，加入铝丝10kg、硅钡钙80kg和硅铁0.3kg/t扩散脱氧，吊包前10min不喂铝线脱氧；
㈤脱氧合金化后吹氩3min后定氧，根据脱氧情况，要求氧含量20ppm后进入静搅阶段；
㈥连铸过程采用专用保护渣和低碳覆盖剂，过热度20℃，结晶器水量90m3/h，比水量0.6l/kg，保证铸坯质量；连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：25％、SiO2：39％、Al2O3：16％、MgO：3％、R2O：6％、CaF2：5％、C：6％；低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO：20％、SiO2：65％、Al2O3：5％、C：10％；
㈦采用塞棒和整体水口，连铸生产过程中塞棒控流达10h，结晶器液面波动±5mm内，同时防止耐材外来夹杂进入钢水。
5.如权利要求3所述的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块1.6kg/t脱氧，加入低碳锰铁12kg/t、硅铁合金0.4kg/t、硫铁矿17kg/t和石灰8kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用铝线10m和钙线150m进行沉淀脱氧，底搅采用150l/min搅拌，加入铝丝15kg、硅钡钙90kg和硅铁0.5kg/t扩散脱氧，吊包前12min不喂铝线脱氧；
㈤脱氧合金化后吹氩4min后定氧，根据脱氧情况，要求氧含量30ppm后进入静搅阶段；
㈥连铸过程采用专用保护渣和低碳覆盖剂，过热度30℃，结晶器水量100m3/h，比水量0.8l/kg，保证铸坯质量；连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：32％、SiO2：38％、Al2O3：15％、MgO：2％、R2O：5％、CaF2：3％、C：5％；低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO：35％、SiO2：50％、Al2O3：9％、C：6％；
㈦采用塞棒和整体水口，连铸生产过程中塞棒控流达11h，结晶器液面波动±5mm内，同时防止耐材外来夹杂进入钢水。
6.如权利要求3所述的低碳高硫易切削钢的冶炼工艺，其特征在于：包括以下步骤：
㈠转炉出钢时后搅，降低钢水氧化性，转炉出钢要求终点氧≤600ppmm，根据终点氧加入铝块2.0kg/t脱氧，加入低碳锰铁15kg/t、硅铁合金0.6kg/t、硫铁矿20kg/t和石灰7kg/t合金化；
㈡采用先倒渣后出钢并使用挡渣锥挡渣出钢，杜绝下渣及避免转炉渣卷入钢包；
㈢精炼渣系为Al2O3-CaO-SiO2，碱度控制1.5-2.5之间；
㈣根据钢水氧位在精炼过程采用铝线50m和钙线200m进行沉淀脱氧，底搅采用200l/min搅拌，加入铝丝20kg、硅钡钙100kg和硅铁0.7kg/t扩散脱氧，吊包前15min不喂铝线脱氧；
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㈥连铸过程采用专用保护渣和低碳覆盖剂，过热度40℃，结晶器水量120m3/h，比水量0.9l/kg，保证铸坯质量；连铸过程保护渣组成成分及重量百分比为：CaO：31％、SiO2：35％、Al2O3：14％、MgO：3％、R2O：4％、CaF2：4％、C：9％；低碳覆盖剂组成成分及重量百分比为：CaO：35％、SiO2：65％；
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