CN107739779A - 一种利用vd碳脱氧精炼弹簧钢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，包括如下步骤：(1)对初炼炉出钢钢水预脱氧，并进行合金化，出钢过程加入石灰3.5‑4.5kg/t钢；(2)出钢后进入VD工序，进行真空碳脱氧处理；(3)破空后将钢包置入LF工序进行精炼，精炼渣碱度控制在1.5‑2.0。本发明充分利用真空碳脱氧，控制夹杂物的主要来源，可以有效控制钢中B、D类夹杂物，提高钢材质量，提供的VD+LF的精炼工艺可生产高档次弹簧用钢，具有明显的经济效益和社会效益。

Description

一种利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法
技术领域
本发明属于钢水炉外精炼技术领域，具体涉及一种利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法。
背景技术
优质弹簧钢一般对夹杂物要求较高，特别对B、D类夹杂物提出了较严格的要求，为有效控制夹杂物，一般采用两种脱氧方法：一种是铝脱氧，控制钢中较低的全氧含量；一种采用SiCaBa类非铝脱氧，控制较低的精炼渣碱度，减少B、D类夹杂物的产生。
传统的弹簧钢精炼工艺一般采用LF+VD(RH)工艺，LF精炼造白渣，调整成分和温度，VD(RH)真空精炼进一步去除夹杂。
受脱氧剂和精炼渣碱度的限制，传统的弹簧钢精炼工艺B、C、D类夹杂很难达到优质弹簧用钢的要求。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，目的是有效控制弹簧钢中B、C、D类夹杂物。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，包括如下步骤：
(1)对初炼炉出钢钢水预脱氧，并进行合金化，出钢过程加入石灰3.5-4.5kg/t钢；
(2)出钢后进入VD工序，进行真空碳脱氧处理；
(3)破空后将钢包置入LF工序进行精炼，精炼渣碱度控制在1.5-2.0。
所述VD工序中在真空度≤67Pa条件下真空保持时间不小于15min。
所述VD工序中控制底吹氩流量为0.3-0.5NL/(t·min)。
所述初炼炉出钢温度为1680-1720℃，出钢钢水采用SiCa预脱氧，SiCa合金用量1.3-1.7kg/t。
所述LF工序采用非铝脱氧剂脱氧造白渣。
优选的，所述非铝脱氧剂为电石和SiC。
优选的，通过石灰和/或硅灰石调整渣系。
本发明的有益效果：本发明充分利用真空碳脱氧，控制夹杂物的主要来源，可以有效控制钢中B、D类夹杂物，提高钢材质量，提供的VD+LF的精炼工艺可生产高档次弹簧用钢，与常规工艺相比，B、D类夹杂物合格率可提高5％，按吨钢效益1000元测算，采用本发明专利，吨钢可增效50元，具有明显的经济效益和社会效益。本发明的方法适用于对氢含量要求较宽松，但对B、D类夹杂物要求较严格的优质弹簧用钢。
具体实施方式
下面通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
在碳脱氧精炼弹簧钢的工艺方法中，碳脱氧产物较纯净，弹簧用钢碳含量较高，一般对氢含量的要求较宽松，这就使得将VD工序提到LF工序前，先利用真空碳脱氧进行精炼处理的工艺成为可能。为此，本发明提供一种利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，精炼流程：出钢→VD→LF；其具体包括如下步骤：
(1)初炼炉出钢温度控制在1680℃-1720℃；出钢钢水采用SiCa预脱氧，SiCa合金用量1.3-1.7kg/t，并对所有合金元素(Ti除外)按钢种控制要求下限进行合金化，出钢过程加入石灰3.5-4.5kg/t钢；
(2)VD要求在真空度≤67Pa条件下的真空保持时间不小于15min，并控制好底吹氩流量(0.3-0.5NL/(t·min))，保证良好的钢渣反应，以有效脱除钢渣中的氧和钢中的氢含量；
(3)LF采用电石和SiC等非铝脱氧剂脱氧造白渣，加入石灰调整渣系，精炼渣碱度控制在1.5～2.0范围内，并将所有成分调整至控制目标。采用该方法能够解决传统精炼工艺在夹杂物的控制较难的问题，并且可将弹簧钢B、C、D类夹杂物有效控制在1.0级别以下。本发明的方法适用于对氢含量要求较宽松，但对B、D类夹杂物要求较严格的优质弹簧用钢。
下面通过具体的优选实施例进行说明：
某钢厂110t电炉流程生产55SiCr弹簧用钢的精炼步骤如下：
(1)电炉出钢温度控制在1680～1700℃，出钢至30t时加入SiCa合金165kg，同时加入硅铁1400kg、锰铁550kg、铬铁600kg及增碳剂450kg进行合金化，出钢90t时加入石灰440kg；
(2)出钢后钢包吊运至VD工序；测温、取样后即开始真空处理，要求真空度≤67Pa条件下的真空保持15min，真空过程中通过观察钢水的翻腾情况调整底吹氩流量(35-45NL/min)，以钢渣不翻出钢包为准，破空后即将钢包吊至LF炉；
(3)LF进站后加热15min，加热过程中加入电石50kg脱氧，加热后取钢渣样，根据渣样结果采用石灰和硅灰石调整渣中碱度至1.5～2.0范围内，并加入电石或SiC造白渣，调整成分和温度至控制目标(连铸流程控制目标见下表)，精炼结束。
以上对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)对初炼炉出钢钢水预脱氧，并进行合金化，出钢过程加入石灰3.5-4.5kg/t钢；
(2)出钢后进入VD工序，进行真空碳脱氧处理；
(3)破空后将钢包置入LF工序进行精炼，精炼渣碱度控制在1.5-2.0。
2.根据权利要求1所述利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，其特征在于，所述VD工序中在真空度≤67Pa条件下真空保持时间不小于15min。
3.根据权利要求1所述利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，其特征在于，所述VD工序中控制底吹氩流量为0.3-0.5NL/(t·min)。
4.根据权利要求1所述利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，其特征在于，所述初炼炉出钢温度为1680-1720℃，出钢钢水采用SiCa预脱氧，SiCa合金用量1.3-1.7kg/t。
5.根据权利要求1所述利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，其特征在于，所述LF工序采用非铝脱氧剂脱氧造白渣。
6.根据权利要求5所述利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，其特征在于，所述非铝脱氧剂为电石和SiC。
7.根据权利要求1所述利用VD碳脱氧精炼弹簧钢的方法，其特征在于，通过石灰和/或硅灰石调整渣系。
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