CN110195145B - 一种使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣，可用于帘线钢的精炼，属于钢铁冶金行业二次精炼领域，其特征在于合理设计精炼渣的碱度、氧化性并添加适量Na2CO3，精炼渣各组元的质量百分比为Fe2O3：2～6％，Na2CO3：5～10％，Al2O3<8％，MgO<8％，其余为CaO和SiO2，CaO/SiO2＝0.8～1.2。工业应用表明本发明所设计的精炼渣可有效抑制夹杂物在冷却凝固以及铸坯加热过程的结晶行为，获得成分均一的玻璃态夹杂，此类夹杂在热轧过程变形均匀、充分，最终盘条中夹杂物宽度可控制在2微米以下，大大降低夹杂物的危害。

Description

一种使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣
技术领域
本发明属于钢铁冶金行业二次精炼技术领域，特别涉及一种使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣。
背景技术
帘线钢是直径0.15～0.38mm的钢丝，主要用于制作轮胎子午线。由于帘线钢丝线径极细且制作过程受力复杂，钢中一旦存在大尺寸不变形夹杂，钢丝在拉拔或者合股过程中就会发生断线，严重影响生产效率甚至造成产品降级或报废。
为解决帘线钢中夹杂物引起的断丝问题，目前行业内通用的控制手段是利用渣钢反应将夹杂物成分控制在低熔点区，例如，专利CN 102329919 A使用含CaO、SiO2、Al2O3以及CaF2的低碱度精炼渣将帘线钢中夹杂物控制在低熔点区。专利CN 106480360 A公开了使用CaO、SiO2、Al2O3和MgO的低碱度渣获得低熔点夹杂的方法等。此外，专利CN 107955860 A通过添加K2O，配制组元为CaO、SiO2、Al2O3和K2O的精炼渣，使精炼渣具有吸附、去除钢中夹杂能力，进而降低钢中夹杂物数量。
事实上，即便化学成分相近或相同的氧化物夹杂其变形能力也可能存在巨大差异，主要原因是化学成分相近或相同的氧化物夹杂可能具有完全不同的结构。研究表明不管是在热轧过程或者是拉拔过程，玻璃态的氧化物夹杂均比结晶态的氧化物夹杂更容易发生塑性变形或者破碎。帘线钢常规精炼条件下，虽然能够将氧化物夹杂的化学成分控制在低熔点区，但是钢中氧化物夹杂在铸坯凝固以及后续加热过程极易结晶，形成结晶态的氧化物夹杂或者玻璃态与结晶态共存的复相夹杂，此类结晶态夹杂在热轧过程不变形，拉拔过程变形不充分，对帘线钢的拉拔和捻股性能，尤其是超细线径帘线钢，具有一定危害，容易造成加工过程的断丝。
发明内容
本发明为了解决上述技术问题，提供了一种使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣，所述精炼渣中各组份的质量百分比为Fe2O3：2～6％，Na2CO3：5～10％，Al2O3<8％，MgO<8％，其余为CaO和SiO2，其中CaO与SiO2的质量比为0.8～1.2。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提出的一种使帘线钢中夹杂物玻璃化的精炼渣系，可有效抑制钢中氧化物夹杂在浇注和钢坯加热过程的结晶行为，将帘线钢中氧化物夹杂控制在低熔点区的同时能保证盘条成品中夹杂物为玻璃态，此种氧化物夹杂在热轧和拉拔过程变形更充分。
附图说明
图1为实施例1所得盘条中玻璃态夹氧化物夹杂沿轧制方向形貌；
图2为实施例2所得盘条中玻璃态夹氧化物夹杂沿轧制方向形貌；
图3为实施例3所得盘条中玻璃态夹氧化物夹杂沿轧制方向形貌；
图4为实施例4所得盘条中玻璃态夹氧化物夹杂沿轧制方向形貌；
图5为对比实施例1所得盘条中结晶态氧化物夹杂沿轧制方向形貌。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
以下实施例中，试验钢种为LX82A，其化学成分见表1，试验流程可采用本领域中常用的帘线钢生产工序，即“转炉炼钢—LF精炼—连续浇铸—盘条轧制”，以下实施例采用的试验流程具体如下所述：
①转炉工序：转炉终点采用高拉碳工艺，转炉出钢过程加入金属锰、低钛低铝硅铁以及增碳剂。出钢完成后加入金属锰、低钛低铝硅铁和本发明所设计的精炼渣，金属锰和低钛低铝硅铁的加入量以使钢中Mn和Si含量达到或接近成品要求为原则，精炼渣的加入量为8～10kg/吨钢。
②LF精炼工序：电极加热升温，对出钢过程中加入的精炼渣进行造渣，在LF整个处理过程钢包进行底吹氩气搅拌，并对钢液成分进行微调，使钢液成分满足成品要求，LF总处理时间≥45min，其中软吹氩时间≥25min。LF软吹氩完毕后，控制钢水中酸熔铝Als≤8ppm，溶解氧[O]在15～25ppm。
③连续浇铸及盘条轧制工序：经连续浇铸获得160mm×160mm小方坯，小方坯加热至1050-1100℃，保温2小时，轧制成直径5.5mm的帘线钢盘条。
实施例1：
本实施例中向钢包中加入的精炼渣为表2中的1#使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣。
实施例2：
本实施例中向钢包中加入的精炼渣为表2中的2#使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣。
实施例3：
本实施例中向钢包中加入的精炼渣为表2中的3#使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣。
实施例4：
本实施例中向钢包中加入的精炼渣为表2中的4#使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣。
对比实施例1：
本实施例中向钢包中加入的精炼渣为表2中的5#使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣。
分别取上述实施例所得盘条，使用扫描电镜检验氧化物夹杂沿轧制方向的形态。见图1至图4，分别为实施例1至4所得盘条中氧化物夹杂沿轧制方向形貌，可以看出使用本发明的使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣所得盘条中氧化物夹杂为成分均一的玻璃态夹杂，沿轧制方向变形充分且均匀，横向宽度在2微米以下。特别是图2、图3中夹杂物成分均一且变形更均匀。
见图5，为对比实施例1中使用常规精炼渣(也即5#精炼渣)所得盘条中的氧化物夹杂沿轧制方向形貌，可以看出夹杂物中存在硬质不变形的结晶相，热轧后仍呈球形。
表1试验钢种LX82A成分，质量百分比
C Si Mn P S Als
0.83 0.20 0.49 <0.01 <0.009 <0.0008
上述实施例中1#、2#、3#、4#和5#精炼渣分别按照表2中的原料比例配制并混合均匀。
表2试验所用精炼渣成分，质量百分比
组号 CaO/％ SiO<sub>2</sub>/％ Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％ Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>/％ Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>/％ MgO/％
1# 37.8 47.2 2.0 5.0 2.0 6.0
2# 37.4 41.6 4.0 6.0 4.0 7.0
3# 41.4 37.6 5.0 7.0 6.0 3.0
4# 41.5 34.5 6.0 9.0 7.0 2.0
5# 47 47 0 0 3 3
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣，其特征在于：所述精炼渣中各组份的质量百分比为Fe2O3：2～6％，Na2CO3：5～10％，Al2O3<8％，MgO<8％，其余为CaO和SiO2，其中CaO与SiO2的质量比为0.8～1.2。
2.如权利要求1所述的使帘线钢中氧化物夹杂玻璃化的精炼渣，其特征在于：所述精炼渣中Fe2O3的质量百分比为4～5％，Na2CO3的质量百分比为6～7％，CaO与SiO2的质量比为0.9～1.1。
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