CN110669903A - 一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺 - Google Patents

一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110669903A
CN110669903A CN201910973961.3A CN201910973961A CN110669903A CN 110669903 A CN110669903 A CN 110669903A CN 201910973961 A CN201910973961 A CN 201910973961A CN 110669903 A CN110669903 A CN 110669903A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
flaw detection
percent
molten steel
surface flaw
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201910973961.3A
Other languages
English (en)
Inventor
张玉亭
刘宪民
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CERI YINGKOU EQUIPMENT DEVELOPMENT AND MANUFACTURING Co Ltd
Original Assignee
CERI YINGKOU EQUIPMENT DEVELOPMENT AND MANUFACTURING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CERI YINGKOU EQUIPMENT DEVELOPMENT AND MANUFACTURING Co Ltd filed Critical CERI YINGKOU EQUIPMENT DEVELOPMENT AND MANUFACTURING Co Ltd
Priority to CN201910973961.3A priority Critical patent/CN110669903A/zh
Publication of CN110669903A publication Critical patent/CN110669903A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006—Adding metallic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/005—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using exothermic reaction compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/064—Dephosphorising; Desulfurising
    • C21C7/0645—Agents used for dephosphorising or desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明涉及一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，包括以下步骤：1）转炉出钢；2）精炼；3）高真空；4）VD破空后，喂线；5）钢水浇注；6）导流管烘烤；7）中间包钢水浇注；8）钢水浇注；9）钢锭保温帽口烘烤；10）中包钢水；11）中包浇注结束。本发明通过改善冶炼、浇注工艺，降低了船用螺旋桨轴、中间轴、舵杆等锻件近表探伤缺陷，大幅度提高了近表面探伤合格率，降低了废品率，显著提高了经济效益。

Description

一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺
技术领域
本发明涉及钢铁技术领域，具体涉及一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺。
背景技术
随着造船工业的发展、竞争的加剧，船用螺旋桨轴、中间轴等大型锻件的内部质量要求日趋严格。以前可以满足要求的产品，随着时代的发展，已经难以满足客户的需求。同时，由于轴舵系锻件，材质均为碳锰系列钢。此类钢易于偏析，常常成为薄弱点，导致探伤不合。
一直以来，生产轴舵系碳锰钢锻件，采用转炉初炼，钢包精炼及真空脱气处理，真空浇注。生产船用锻件，经过锻造、热处理及机加工后，探伤时，发现存在超标缺陷，不得不报废。一度探伤合格率达到29%，造成了极大经济损失。同时，由于生产周期长，发现问题时已经快到交货期了，因此，探伤不合，对客户产品的及时交付产生重大影响。解剖分析研究表明，这些探伤缺陷分布在轴舵系的近表面，距离皮下10-200mm之间分布着密集型的缺陷。因此，近表面探伤缺陷一段时以来，制约着轴舵系船件的开发。
发明内容
本发明的目的在于提供通过改善冶炼、浇注工艺，降低了船用螺旋桨轴、中间轴、舵杆等锻件近表探伤缺陷，提高探伤合格率，降低了废品率。
本发明的技术方案：
一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，包括以下步骤：
1）转炉出钢；
2）精炼用碳化硅脱氧；精炼白渣时间：43-60分钟；
3）高真空下的保持时间：25-30分钟，真空保持期间要能观察到钢液面
有明显裸露；
4）VD破空后，喂入250-300米氮化锰线；喂入钙线40-80米；VD软吹时间：25-30分钟；
5）钢水浇注时，吊包过热度：105-120℃；加入大包覆盖剂；
钢水浇注时，中包包底温度：880-1000℃；烘烤时时间6-10小时；
6）导流管结束烘烤时，导流管烘烤温度：610-790℃；烘烤时间8-15小时；
7）中间包钢水浇注过程中，真空室内真空度：0-32pa；
8）钢水浇注时，钢锭模温度控制在50-80℃；
9）钢锭保温帽口烘烤温度150-250℃，烘烤时6-12小时；
10）中包钢水大于容量的55%-70%时，开浇；中包浇注时间，25-33分钟；
11）中包浇注结束时，破空后50秒内，通过漏斗加入发热剂，火焰熄灭后，加入碳化稻壳。
进一步地，步骤1）转炉出钢碳≥0.06%，出钢磷≤0.012%；转炉出钢温度1610-1660℃；
出钢过程中加钢芯铝、白灰和预熔渣；出完钢后喂入铝线150-200米；
出钢过程中钢芯铝：白灰：预熔渣的质量比为15-28：60-80：30-50。
进一步地，步骤2）精炼用碳化硅的量和步骤1）中的预熔渣的质量比为4-6:3-5。
进一步地，步骤5）加入大包覆盖剂的量与预熔渣的质量比为1-2：3-5，所述大包覆盖剂包括SiO2：29-39%，Al2O3：6-14%，CaO:9-17%，MgO：≤6.0%，Fe2O3：≤5.0%， 固定C：20-35%；熔点：1250-1500℃，H2O：≤0.5%，碱度:0.3-0.4。
进一步地，步骤11）中加入发热剂的量与预熔渣的质量比为18-25：30-50；火焰熄灭后，加入碳化稻壳的量与预熔渣的质量比为16-30：30-50。
进一步地，所述发热剂包括SiO2：25±5.0%，Al2O3：40±5.0%，Fe2O3：12±2.5%，CaO：≤3.0%，MgO：≤4.0%，Cm：13±3.0% ；Al：≥8%，熔点：1320±45℃。百分含量为质量百分含量。
本发明的有益效果：
本发明通过改善冶炼、浇注工艺，降低了船用螺旋桨轴、中间轴、舵杆等锻件近表探伤缺陷，大幅度提高了探伤合格率，降低了废品率，显著提高了经济效益。
本发明步骤2），7），10），11）,对提高探伤指标起着关键性作用，是基础作用；步骤3）,5），6），9）对纯净内部质量和改善探伤质量有决定性作用。
本发明的具体优点表现在以下几个方面：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
精炼白渣，对于钢水的脱硫、夹杂物吸附上浮去除有着重要的作用。时间短，没有充分吸附夹杂物上浮，时间过长，钢水长期暴露在高温下、会吸附大气，同时，高温下，耐火材料的浸蚀加剧，对钢水也是一种污染。结合钢种特点，设计合理的白渣保持时间尤为重要。
② 钢水真空处理时，钢渣充分混冲搅拌，大量钢渣乳化后进入到钢中。真空处理结束后，需要钢水弱氩气搅拌一段时间，钢渣微动，促进钢中的非金属夹杂物上浮进入到渣中。但是软吹控制过长时间或过短时间都是不利的。控制时间过长，由于长期暴露在大气中，也会吸气，耐材的浸蚀导致更多夹杂物进入钢中；控制时间过短，夹杂物没有充分的上浮去除，钢水也没有得到纯净化。
③真空保持时间，对控制氢含量起着决定性的作用。众所周知，氢含量越高，锻件越容易产生白点缺陷。白点是致命的缺陷，不允许存在。大量的探伤报废是由于白点引起的。控制合理保持时间同样重要。控制时间过低，没有使钢中氢充分降低；控制时间过高，高温高真空下，钢包浸蚀加剧，钢水纯净度受到影响。
④ 控制合理的浇注过热度非常重要。过低，钢水流动性变差，不利于及杂物的上浮去除，一些夹杂物易于被凝固前沿扑捉，形成近表面缺陷；控制过高，钢水的偏析加剧，导致低熔点夹杂物聚集，降低钢水的纯净度。
⑤中包包底温度、导流管温度，保证耐材充分去除水分，维持钢水温度，起着重要的作用。
⑥真空浇注时的真空度。保证足够低的真空度，可以进一步深脱氢，降低白点的诱因。
⑦控制合理的锭模烘烤温度。不易过高也不易过低。过高，不易形成激冷层，钢锭容易开裂。过低，锭模容易炸裂，导致生产事故。
具体实施方式
一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，包括以下步骤：
1）转炉出钢碳≥0.06%，出钢磷≤0.012%；转炉出钢温度1610-1660℃。
出钢过程中加钢芯铝150-280千克；加白灰600-800千克；加预熔渣300-500千克；出完钢后喂入铝线150-200米。
2）精炼用碳化硅脱氧，400-600千克；精炼白渣时间：43-60分钟；
3）高真空下的保持时间：25-30分钟，真空保持期间要能观察到钢液面有明显裸露，以保证真空脱气效果。
4）VD破空后，喂入250-300米氮化锰线；喂入钙线40-80米。VD软吹时间：25-30分钟；
5）钢水浇注时，吊包过热度：105-120℃；加入大包覆盖剂100-200千克。
钢水浇注时，中包包底温度：880-1000℃；烘烤时时间6-10小时。
6）导流管结束烘烤时，导流管烘烤温度：610-790℃；烘烤时间8-15小时。
7）中间包钢水浇注过程中，真空室内真空度：0-32pa；
8）钢水浇注时，钢锭模温度控制在50-80℃。
9）钢锭保温帽口烘烤温度150-250℃，烘烤时6-12小时。
10）中包钢水大于35吨时，开浇。中包浇注时间，25-33分钟。
11）中包浇注结束时，破空后50秒内，通过漏斗加入180-250千克发热剂，火焰熄灭后，加入碳化稻壳160-300千克。
所述大包覆盖剂包括SiO2：29-39%，Al2O3：6-14%，CaO:9-17%，MgO：≤6.0%，Fe2O3：≤5.0%， 固定C：20-35% ；熔点：1250-1500℃，H2O：≤0.5%，碱度:0.3-0.4。百分含量为质量百分含量。
所述发热剂包括SiO2：25±5.0%，Al2O3：40±5.0%，Fe2O3：12±2.5%， CaO：≤3.0%，MgO：≤4.0%，Cm：13±3.0% ；Al：≥8%，熔点：1320±45℃。百分含量为质量百分含量。
采用本发明技术后，成功生产出符合要求的大型船用缎件钢，满足了高端用户的要求。表1-1和表1-2是采用实施例工艺所获得的近表面探伤合格率水平指标，表2-1和表2-2 是对比例（传统工艺参数）获得的近表面探伤合格率水平指标。
表1-1
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表1-2
Figure DEST_PATH_IMAGE006
表2-1
Figure DEST_PATH_IMAGE008
表2-2
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；作为本领域技术人员对本发明的多个技术方案进行组合是显而易见的。而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）转炉出钢；
2）精炼用碳化硅脱氧；精炼白渣时间：43-60分钟；
3）高真空下的保持时间：25-30分钟，真空保持期间要能观察到钢液面有明显裸露；
4）VD破空后，喂入250-300米氮化锰线；喂入钙线40-80米；VD软吹时间：25-30分钟；
5）钢水浇注时，吊包过热度：105-120℃；加入大包覆盖剂；
钢水浇注时，中包包底温度：880-1000℃；烘烤时时间6-10小时；
6）导流管结束烘烤时，导流管烘烤温度：610-790℃；烘烤时间8-15小时；
7）中间包钢水浇注过程中，真空室内真空度：0-32pa；
8）钢水浇注时，钢锭模温度控制在50-80℃；
9）钢锭保温帽口烘烤温度150-250℃，烘烤时6-12小时；
10）中包钢水大于容量的55%-70%时，开浇；中包浇注时间，25-33分钟；
11）中包浇注结束时，破空后50秒内，通过漏斗加入发热剂，火焰熄灭后，加入碳化稻壳。
2.根据权利要求1所述的一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，其特征在于，步骤1）转炉出钢碳≥0.06%，出钢磷≤0.012%；转炉出钢温度1610-1660℃；
出钢过程中加钢芯铝、白灰和预熔渣；出完钢后喂入铝线150-200米；
出钢过程中钢芯铝：白灰：预熔渣的质量比为15-28：60-80：30-50。
3.根据权利要求1所述的一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，其特征在于，步骤2）精炼用碳化硅的量和步骤1）中的预熔渣的质量比为4-6:3-5。
4.根据权利要求1所述的一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，其特征在于，步骤5）加入大包覆盖剂的量与预熔渣的质量比为1-2：3-5，所述大包覆盖剂包括SiO2：29-39%，Al2O3：6-14%，CaO:9-17%，MgO：≤6.0%，Fe2O3：≤5.0%， 固定C：20-35% ；熔点：1250-1500℃，H2O：≤0.5%，碱度:0.3-0.4。
5.根据权利要求1所述的一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，其特征在于，步骤11）中加入发热剂的量与预熔渣的质量比为18-25：30-50；火焰熄灭后，加入碳化稻壳的量与预熔渣的质量比为16-30：30-50。
6.根据权利要求5所述的一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺，其特征在于，所述发热剂包括SiO2：25±5.0%，Al2O3：40±5.0%，Fe2O3：12±2.5%， CaO：≤3.0%，MgO：≤4.0%，Cm：13±3.0% ；Al：≥8%，熔点：1320±45℃。
CN201910973961.3A 2019-10-14 2019-10-14 一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺 Withdrawn CN110669903A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910973961.3A CN110669903A (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910973961.3A CN110669903A (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110669903A true CN110669903A (zh) 2020-01-10

Family

ID=69082201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910973961.3A Withdrawn CN110669903A (zh) 2019-10-14 2019-10-14 一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110669903A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113046632A (zh) * 2021-02-25 2021-06-29 石钢京诚装备技术有限公司 一种低铝低钛大型86CrMoV7工作辊钢及生产方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101928874A (zh) * 2010-07-30 2010-12-29 天津钢铁集团有限公司 一种用转炉工艺冶炼汽车半轴套管用钢圆坯的方法
CN102605236A (zh) * 2012-03-22 2012-07-25 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种含稀土410钢级船舶用钢管生产方法
US20120304820A1 (en) * 2000-06-05 2012-12-06 Sanyo Special Steel Co., Ltd. Process for Producing a High-Cleanliness Steel
CN106011619A (zh) * 2016-06-07 2016-10-12 东北特钢集团大连特殊钢有限责任公司 Sxq550d-z35固定导叶用锻造厚板的制造方法
CN110202003A (zh) * 2019-04-22 2019-09-06 丹阳市鑫泰合金科技有限公司 一种非调质钢长棒状轴类锻件的制备工艺

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120304820A1 (en) * 2000-06-05 2012-12-06 Sanyo Special Steel Co., Ltd. Process for Producing a High-Cleanliness Steel
CN101928874A (zh) * 2010-07-30 2010-12-29 天津钢铁集团有限公司 一种用转炉工艺冶炼汽车半轴套管用钢圆坯的方法
CN102605236A (zh) * 2012-03-22 2012-07-25 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种含稀土410钢级船舶用钢管生产方法
CN106011619A (zh) * 2016-06-07 2016-10-12 东北特钢集团大连特殊钢有限责任公司 Sxq550d-z35固定导叶用锻造厚板的制造方法
CN110202003A (zh) * 2019-04-22 2019-09-06 丹阳市鑫泰合金科技有限公司 一种非调质钢长棒状轴类锻件的制备工艺

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹福顺 等: "船用碳锰钢锻件近表面密集性缺陷分析", 《大型铸锻件》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113046632A (zh) * 2021-02-25 2021-06-29 石钢京诚装备技术有限公司 一种低铝低钛大型86CrMoV7工作辊钢及生产方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105177215B (zh) 一种高铝合金结构圆钢的高效生产工艺
CN106834960B (zh) 一种汽车用含硼高级齿轮钢及其生产工艺
CN102816979B (zh) 一种低碳硫系易切削钢连铸坯的生产方法
CN109852891B (zh) 一种低碳含硼钢连铸板坯角部裂纹控制方法
CN101225453A (zh) 低碳低硅钢的电炉冶炼方法
CN111455125B (zh) 提高高铝钢连浇炉次的生产方法
CN109402327B (zh) 一种超纯净高碳铬轴承钢的炉外精炼生产方法
CN111041352B (zh) 一种切割金刚线用盘条炉外精炼生产方法
CN114058767B (zh) 一种细化超级不锈钢中稀土夹杂物的方法
CN111020099B (zh) 一种低碳冷轧基料用钢转炉直上中薄板坯连铸的工艺
CN112442572A (zh) 高端轴承钢夹杂物的脱氧控制方法
CN114085953A (zh) 一种含铝冷镦钢酸溶铝控制方法
CN114318154A (zh) 一种高洁净度焊丝钢l-s3及其制备方法
CN108893682B (zh) 模具钢钢坯及其制备方法
CN108913836A (zh) 焊条钢h08a的生产方法
CN108950124A (zh) 焊条钢h08a的炼钢方法
CN100522417C (zh) 一种用转炉工艺生产高压锅炉管用连铸圆坯的方法
CN110669903A (zh) 一种改善轴舵系钢近表面探伤缺陷的冶炼工艺
CN112662832A (zh) 一种高碳铬轴承钢特殊断面方坯生产方法
CN108330379A (zh) 石油天然气管线用钢l485(x70)的生产方法
CN107090537A (zh) 控制气阀钢夹杂物的冶炼方法
CN113817968B (zh) 一种中碳高铝钢的方坯连铸生产方法
CN108359910B (zh) 一种低碳低硅铝镇静钢复合净化剂合金制作方法
WO2023109223A1 (zh) 一种低成本预硬化塑料模具钢的冶炼连铸方法
CN114855066A (zh) 一种减少短流程生产含硼钢坯表面角横裂的生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20200110

WW01 Invention patent application withdrawn after publication