CN110722118A - 深拉拔用盘条及其坯料制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种深拉拔用盘条及其坯料制造方法。所述制造方法包括，中间包加热工序：采用具有电磁感应加热功能的中间包对钢液进行加热，获得过热度为15～25℃的钢液；连铸工序：将该低过热度的钢液注入连铸设备加工成连铸坯，其中，所述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进行电磁搅拌，并且在钢液加工成连铸坯的过程中采用所述连铸设备的阵列式拉矫机和扇形段；加热工序：将所述连铸坯移入加热炉进行加热；连续轧制开坯工序：所述连铸坯离开所述加热炉后采用平立交替连轧机交替连轧，获得中心碳偏析值为0.95～1.05的坯料，以此坯料加工成的盘条可用于单丝抗拉强度≥3600Mpa的超高强度钢帘线的加工，满足低拉拔断丝率、低捻股断丝率等要求。

Description

深拉拔用盘条及其坯料制造方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种深拉拔用盘条的坯料制造方法， 以及由所述制造方法获得的坯料加工而成的深拉拔用盘条。
背景技术
深拉拔用盘条主要用于汽车轮胎用钢帘线、胎圈钢丝，煤炭、化工产业用 高压胶管钢丝等橡胶骨架材料，以及太阳能光伏产业中硅片切割钢丝等。需要 在后续加工过程中对盘条进行深度拉拔，然后根据需要再进行合股等进一步加 工。由于盘条在加工过程中要经过反复的拉拔、弯曲及扭转变形，因此对于盘 条的综合质量有着非常高的要求。
例如，近年来，由于当下环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为当代 世界汽车发展的潮流，钢帘线作为汽车轮胎子午线主要的骨架材料，其强度每 提高一个级别，汽车用轮胎就可以减重10％。而为了得到超高强度的钢帘线， 对盘条的综合质量要求就更加严格，特别对盘条均质性的要求更为严格。
盘条中心碳偏析是评判盘条均质性的重要指标之一，减小中心碳偏析值是 提升盘条均质性的有效措施。
发明内容
本发明的目的在于提供一种深拉拔用盘条的坯料制造方法，以及由所述制 造方法获得的坯料加工而成的深拉拔用盘条。
为实现上述目的之一，本发明一实施方式提供了一种深拉拔用盘条的坯料 制造方法，所述制造方法包括，
中间包加热工序：采用具有电磁感应加热功能的中间包对钢液进行加热， 获得过热度为15～25℃的钢液；
连铸工序：将所述中间包中过热度为15～25℃的所述钢液注入连铸设备加工 成连铸坯，其中，所述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进 行电磁搅拌，并且在钢液加工成连铸坯的过程中采用所述连铸设备的阵列式拉 矫机和扇形段；
加热工序：将所述连铸坯移入加热炉进行加热；
连续轧制开坯工序：所述连铸坯离开所述加热炉后采用平立交替连轧机交 替连轧，获得中心碳偏析值为0.95～1.05的坯料。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在所述中间包加热工序中，控制所 述中间包的电磁感应线圈的电压为200～1500V、频率为300～800Hz、最大加热 升温速率达到3℃/min。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述连铸工序中获得的所述连铸坯 的中心碳偏析值为0.92～1.08。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在所述连铸工序中，控制所述结晶 器的电流为500A～800A、频率为1Hz～5Hz，所述阵列式拉矫机的单辊压下量≥ 5mm、总压下量≥30mm、控制实施的总压下量为10mm～30mm，总压下率为 3％～10％。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在所述加热工序中，将所述连铸坯 移入加热炉进行加热100～150分钟，控制所述加热炉的温度为900～1200℃，且 整个加热过程分为预热段、加热段和温度≥1080℃的均热段，所述连铸坯在所 述均热段维持30～60分钟。
作为本发明一实施方式的进一步改进，在所述连续轧制开坯工序中，所述 连铸坯离开所述加热炉后进行高压水除磷，除磷压力为10～14MPa，之后采用 2～9道次的平立交替连轧机将所述连铸坯交替连轧成坯料，且在进第一道轧机前 的连铸坯温度为980～1080℃，所述坯料经冷却后出钢。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述连续轧制开坯工序中获得的所 述坯料的截面尺寸为130mm×130mm～200mm×200mm。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述中间包加热工序中的钢液中夹 杂物尺寸≤25μm、夹杂物中SiO2组分的含量≥40％，所述钢液采用依序进行的铁 水脱硫、炉内初炼、炉外精炼以及夹杂物去除冶炼而成；
其中，所述炉内初炼工序的出钢过程中依次加入增碳剂、硅铁和金属锰而 不加入其它造渣剂，且出钢结束后扒除出钢钢液表面90％以上的炉渣；
所述炉外精炼工序包括依序的：调整钢液的化学成分和温度；向钢液表面 加入8～12kg/t的精炼覆盖剂并通电熔化所述精炼覆盖剂；通过软搅拌或真空精 炼去除钢液中的夹杂物；
在所述去除夹杂物工序中，将炉外精炼的出钢钢液转移至具有电磁感应功 能的中间包，在电磁离心力的作用下去除钢液中的夹杂物。
为实现上述目的之一，本发明一实施方式还提供了一种深拉拔用盘条，所 述盘条采用如前任一实施方式所述的制造方法获得的坯料加工而成。
作为本发明一实施方式的进一步改进，所述盘条的化学成分以质量百分比 计包括：C:0.78％～0.96％、Si:0.15％～0.30％、Mn:0.30％～0.60％、P≤0.02％、S ≤0.02％、Als≤0.004％、Ti≤0.001％、N≤0.005％、Cr≤0.50％、Ni≤0.05％、 Cu≤0.05％、Mo≤0.01％、Nb≤0.10％、V≤0.10％、Sn≤0.01％、Pb≤0.02％， 其余为Fe和其它不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用具有电磁感应加热功能的 中间包加热钢液，将具有低过热度的钢液铸成连铸坯，从而控制使得该连铸坯 的中心碳偏析值为0.92～1.08，具有较高的均质性；对注入连铸设备的钢液进行 电磁搅拌，以进一步提高连铸坯的等轴晶比例；通过阵列式拉矫机和扇形段有 效控制连铸坯的中心疏松和中心偏析；对连铸坯进行加热扩散热处理之后连轧 开坯，以使最终制得的坯料进一步均质化，得到中心碳偏析值为0.95～1.05的坯 料，以此坯料加工而成的高均质性盘条在应用于深拉拔工序中时，能够满足低 拉拔断丝率、低捻股断丝率等要求；并且，通过提升盘条的均质性，还可以使 得加工单丝抗拉强度≥3600Mpa的超高强度钢帘线时，对盘条的拉拔强度要求 适当降低至1150Mpa以下，使低强度的盘条应用于超高强度钢帘线的制备。
具体实施方式
本发明一实施方式提供了一种坯料制造方法，以及由所述制造方法获得的 坯料加工而成的深拉拔用盘条，也即该盘条可用于深拉拔工序以进一步加工成 钢帘线、高压胶管钢丝、切割钢丝等。具体的，所述盘条的化学成分以质量百 分比计包括：C:0.78％～0.96％、Si:0.15％～0.30％、Mn:0.30％～0.60％、P≤0.02％、 S≤0.02％、Als≤0.004％、Ti≤0.001％、N≤0.005％、Cr≤0.50％、Ni≤0.05％、 Cu≤0.05％、Mo≤0.01％、Nb≤0.10％、V≤0.10％、Sn≤0.01％、Pb≤0.02％， 其余为Fe和其它不可避免的杂质。
在一优选实施方式中，所述制造方法包括依序进行的中间包加热工序、连 铸工序、加热工序以及连续轧制开坯工序。
其中，所述中间包加热工序：采用具有电磁感应加热功能的中间包对钢液 进行加热，获得过热度为15～25℃的钢液；
所述连铸工序：将所述中间包中过热度为15～25℃的所述钢液注入连铸设备 加工成连铸坯，从而控制使得该连铸坯的中心碳偏析值，具有较高的均质性， 其中，所述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进行电磁搅拌， 以进一步提高连铸坯的等轴晶比例。并且在钢液加工成连铸坯的过程中采用所 述连铸设备的阵列式拉矫机和扇形段，有效控制连铸坯的中心疏松和中心偏析； 基于该连铸工序获得的连铸坯的中心碳偏析值为0.92～1.08；
所述加热工序：将所述连铸坯移入加热炉进行加热，以进行扩散热处理， 使成分进一步均匀化；
所述连续轧制开坯工序：所述连铸坯离开所述加热炉后采用平立交替连轧 机交替连轧，获得中心碳偏析值为0.95～1.05的坯料，以此坯料加工而成的盘条 在应用于深拉拔工序中时，能够满足低拉拔断丝率、低捻股断丝率等要求，并 且通过提升盘条的均质性，还可以使得加工单丝抗拉强度≥3600Mpa的超高强 度钢帘线时，对盘条的拉拔强度要求适当降低至1150Mpa以下，使低强度的盘 条应用于超高强度钢帘线的制备。
下面对所述制造方法中的各个工序逐一进行具体介绍。
(1)中间包加热工序
采用具有电磁感应加热功能的中间包对钢液进行加热，获得过热度为15～25℃的钢液，并且以具有该低过热度的钢液实现出钢，即注入连铸设备中。
优选地，控制所述中间包的电磁感应线圈的电压为200～1500V、频率为 300～800Hz、最大加热升温速率达到3℃/min，这样，通过电磁感应加热功能， 不仅可以实现对钢液的过热度的控制，而且还可以通过电磁离心力的作用下去 除钢液中的夹杂物以提升钢液的洁净度。
(2)连铸工序
将所述中间包中过热度为15～25℃的所述钢液注入连铸设备加工成连铸坯； 其中，所述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进行电磁搅拌， 提高连铸坯的等轴晶比例，进一步优选地控制所述结晶器的电流为500A～800A、 频率为1Hz～5Hz，可使得连铸坯的等轴晶比例相较于现有技术提高10％；并且， 所述连铸设备采用可以实现连续大压下量功能的阵列式拉矫机和扇形段，从而 有效控制连铸坯的中心疏松和中心偏析，优选地控制所述连铸设备的阵列式拉 矫机的单辊压下量≥5mm、总压下量≥30mm、实施的总压下量为10mm～30mm， 总压下率为3％～10％，以最终获得中心碳偏析值为0.92～1.08的连铸坯。
(3)加热工序
将所述连铸工序加工出的连铸坯移入加热炉进行加热100～150分钟，控制 所述加热炉的温度为900～1200℃，且整个加热过程分为预热段、加热段和温度 ≥1080℃的均热段，连铸坯在所述均热段维持30～60分钟，从而实现对连铸坯 的进一步均质化处理，以提升均质性。
(4)连续轧制开坯工序：
连铸坯离开所述加热炉后进行高压水除磷，除磷压力为10～14MPa，之后采 用2～9道次的平立交替连轧机将所述铸坯交替连轧成截面尺寸为130mm× 130mm～200mm×200mm的坯料，且在进第一道轧机前的铸坯温度为980～1080℃，所述坯料经自然冷却后出钢，以获得的所述坯料的中心碳偏析值 为0.95～1.05，为高均质性坯料。与现有技术相比，该高均质性坯料具有中心碳 偏析品质更好，以此坯料通过现有的高速轧制、控温冷却等工序可加工成高均 质性盘条，能够满足深拉拔工序中低拉拔断丝率、低捻股断丝率等要求；并且， 通过提升盘条的均质性，还可以使得加工单丝抗拉强度≥3600Mpa的超高强度 钢帘线时，对盘条的拉拔强度要求适当降低至1150Mpa以下，使低强度的盘条 应用于超高强度钢帘线的制备。
进一步优选地，所述中间包加热工序中的钢液中夹杂物尺寸≤25μm、夹杂物 中SiO2组分的含量≥40％，为高洁净度钢液，其优选地采用依序进行的铁水脱硫、 炉内初炼、炉外精炼以及夹杂物去除冶炼而成，下面对各个工序的优选实施方 式予以介绍，当然在变化实施方式中上述高洁净度钢液的冶炼方法不限于此。
(1)铁水脱硫工序
将高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫，脱硫后的铁水S含量≤0.002％。
(2)炉内初炼工序
首先，经过所述铁水脱硫工序之后的铁水，采用转炉或电炉进行脱磷脱碳， 当采用转炉进行脱磷脱碳时，铁水重量占总装入量的85％-95％，脱磷脱碳后控 制钢水的P含量≤0.015％、C含量≥0.2％、温度≥1680℃；当采用电炉进行脱 磷脱碳，铁水重量占总装入量的60％～90％，脱碳后钢水的P含量≤0.015％、C 含量≥0.5％、温度≥1650℃；然后，在出钢过程中依次加入增碳剂、硅铁和金 属锰而不加入其它造渣剂，且出钢结束后扒除出钢钢液表面90％以上的炉渣， 该出钢过程实际上也是脱氧合金化及造渣扒渣的过程，与现有的出钢过程不扒 渣并加入造渣剂的技术相比，通过扒渣处理并严禁加入造渣剂，可以利于控制 提高夹杂物中SiO2组分的含量，降低钢液中夹杂物成分的剧烈波动和不可控性， 降低夹杂物中CaO组分的含量和Al2O3组分的含量。
(3)炉外精炼工序
首先，在LF精炼炉中调整所述炉内初炼工序的出钢钢液的化学成分和温度， 使得钢液的化学成分和温度快速调整到目标范围；然后，向LF精炼炉中的钢液 表面加入8～12kg/t的精炼覆盖剂，并快速通电5～10分钟以熔化所述精炼覆盖剂， 从而进一步有效控制夹杂物中组分含量；最后，通过软搅拌或真空精炼去除钢 液中的夹杂物。
优选地，当向LF精炼炉中的钢液表面加入8～12kg/t的精炼覆盖剂后，控制 LF精炼炉的钢包底吹氩气强度≤0.005Nm3/(t·min)，从而减少精炼覆盖剂对夹杂 物成分精准调控的影响，抑制炉渣和钢液之间的反应。
当通过软搅拌去除钢液中的夹杂物时，控制LF精炼炉的钢包底吹氩气强度 为0.001Nm3/(t·min)～0.005Nm3/(t·min)，软搅拌之后镇静处理，软搅拌和镇静处 理的总时间≥45分钟；当通过RH真空炉真空精炼去除夹杂物时，将钢液在RH 真空炉的真空室真空度≤1.5mbar的高真空环境中处理15～25分钟，然后镇静处 理10～15分钟；当通过VD/VOD真空炉真空精炼去除夹杂物时，将钢液在 VD/VOD真空炉的真空室真空度≤1.5mbar的高真空环境中处理15～25分钟。
(4)夹杂物去除工序
将所述炉外精炼的出钢钢液转移至具有电磁感应加热功能的中间包，控制 电磁感应线圈的电压为200～1500V、频率为300～800Hz，在电磁离心力的作用 下去除钢液中的大尺寸夹杂物，使钢液进一步得到净化，以最终得到夹杂物尺 寸≤25μm、夹杂物中SiO2组分的含量≥40％、CaO组分的含量≤30％、Al2O3组分 的含量≤10％的高洁净度钢液。
其中，该夹杂物去除工序可与前文所述中间包加热工序合并执行，也即， 在同一中间包中，实现通过电磁离心力去除钢液夹杂物的同时，还通过电磁加 热实现对钢液的加热以控制钢液过热度，以便于为所述连铸工序做准备。其中 优选地，所述中间包中的钢液的最大加热升温速率控制为3℃/min。
下面，结合一些具体的优选实施例，对本申请的技术方案进行进一步说明。
实施例1
(1)铁水脱硫
将温度T＝1374℃、Si＝0.38％、S＝0.035％、重量为111t的高炉铁水投入至 KR脱硫装置中进行脱硫，脱硫后铁水中S＝0.001％。
(2)炉内初炼
将所述铁水脱硫工序后的铁水，与重量为18t清洁废钢，共同投入120t转 炉中进行脱磷脱碳，得到P＝0.015％、C＝0.62％、温度T＝1680℃的钢水。
(3)炉外精炼
首先，炉内初炼工序的出钢钢液输送至LF精炼炉，在LF精炼炉中将钢液 的化学成分和温度快速调整到目标范围；然后，通过软搅拌去除钢液中的夹杂 物，软搅拌结束后镇静处理，软搅拌和镇静处理的总时间为45分钟。
(4)夹杂物去除工序以及中间包加热工序
将所述炉外精炼的出钢钢液转移至具有电磁感应加热功能的中间包，控制 加热升温速率达到3℃/min、过热度为25℃，借助电磁离心力，促进夹杂物上浮， 最终获得尺寸≥5μm的夹杂物数量密度为0.5个/mm2、夹杂物尺寸≤30μm的高 洁净度钢液；并且以具有该过热度为25℃的钢液实现出钢。
(5)连铸工序
将所述中间包中过热度为25℃的钢液注入连铸设备加工成中心碳偏析值为 1.08的连铸坯。具体过程如下：
将前文中在具有电磁感应加热功能的中间包中获得的过热度为25℃的钢液， 注入连铸设备加工成连铸坯；其中，所述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能 以对注入的钢液进行电磁搅拌，提高连铸坯的等轴晶比例，具体地控制所述结 晶器的电流为800A、频率为4Hz；并且，所述连铸设备采用可以实现连续大压 下量功能的阵列式拉矫机和扇形段，以有效控制连铸坯的中心疏松和偏析，控 制所述连铸设备的阵列式拉矫机的单辊压下量为5mm、总压下量为30mm，总 压下率为10％，以最终获得中心碳偏析值为1.08的高洁净度均质化连铸坯。
(6)加热工序
将所述连铸工序加工出的连铸坯移入加热炉进行加热，控制所述加热炉的 温度为1150℃，总加热时间为100分钟，且整个加热过程分为预热段、加热段 和温度≥1080℃的均热段，连铸坯在所述均热段维持60分钟，从而对连铸坯进 行扩散热处理，实现连铸坯的进一步均质化，以提升均质性；
(7)连续轧制开坯
连铸坯离开所述加热炉后进行高压水除磷，除磷压力为10MPa，之后采用5 道次的平立交替连轧机将连铸坯交替连轧成尺寸为180mm×180mm的方形坯料， 且在进第一道轧机前的连铸坯温度为1080℃，所述坯料依次经自然冷却、探伤 修磨后出钢，以最终获得的中心碳偏析值为1.02的坯料。
本实施例的所述坯料可以通过高速轧制、斯太尔摩控制冷却等工序加工成 高均质性盘条，其化学成分以质量百分比计包括：C＝0.78％、Si＝0.15％、Mn＝0.30％、 P＝0.02％、S＝0.015％、Als＝0.004％、Ti＝0.001％、N＝0.005％、Cr＝0.50％、Ni＝0.05％、Cu＝0.05％、Mo＝0.01％、Nb＝0.10％、V＝0.10％、Sn＝0.01％、Pb＝0.02％，其余为 Fe和其它不可避免的杂质。
并且，制得的盘条的抗拉强度为1150MPa且经过已有的拉拔、热处理、镀 锌/铜等工序，可以进一步深加工出单丝抗拉强度为3600MPa的超高强度钢帘线， 相较于现有技术，实现了低强度盘条加工出超高强度钢帘线，且在深拉拔过程 中拉拔断丝率低、捻股断丝率低、模耗低、成材率高且易于拉拔操作。
实施例2
(1)铁水脱硫
将温度T＝1374℃、Si＝0.38％、S＝0.035％的铁水投入至KR脱硫装置中进行 脱硫，脱硫后铁水中S＝0.0015％。
(2)炉内初炼
首先，取所述铁水脱硫工序后的重量为82.5t的铁水，与重量为27.5t清洁 废钢，共同投入100t电炉中进行脱磷脱碳，具体在电炉内进行吹氧脱硅脱磷和 通电升温，加入石灰、轻烧白云石、球团矿等造渣，控制炉渣碱度为3.5，得到 P＝0.015％、C＝0.50％、T＝1650℃的钢水；然后，在出钢过程中依次加入增碳剂、 硅铁和金属锰而不加入其它造渣剂，出钢结束后扒除出钢钢液表面90％的炉渣， 之后出钢钢液投入炉外精炼工序。
(3)炉外精炼
首先，炉内初炼工序中扒渣之后的钢液输送至LF精炼炉，在LF精炼炉中 将钢液的化学成分和温度快速调整到目标范围；然后，向LF精炼炉中的钢液表 面加入8kg/t的精炼覆盖剂，并快速通电5分钟以使精炼覆盖剂熔化，进而使钢 液的夹杂物中SiO2组分的含量为40％；最后，通过软搅拌去除钢液中的夹杂物， 控制LF精炼炉的钢包底吹氩气强度为0.003Nm3/(t·min)，软搅拌时间为30分钟， 然后镇静处理15分钟；
(4)夹杂物去除工序以及中间包加热工序
将所述炉外精炼的出钢钢液转移至具有电磁感应加热功能的中间包，控制 电磁感应线圈的电压为200V、频率为300Hz、加热升温速率达到1℃/min、过 热度为22～25℃，借助电磁离心力，促进夹杂物上浮，使钢液进一步得到净化， 最终获得尺寸≥5μm的夹杂物数量密度为0.5个/mm2、夹杂物尺寸≤30μm、夹 杂物中SiO2组分的含量≥40％、CaO组分的含量≤30％、Al2O3组分的含量≤10％、 过热度为22～25℃的高洁净度钢液。
(5)连铸工序
将步骤(4)夹杂物去除工序以及中间包加热工序的出钢钢液铸成中心碳偏 析值为1.05的连铸坯。具体过程如下：将前文中在具有电磁感应加热功能的中 间包中获得的过热度为22～25℃的钢液，注入连铸设备加工成连铸坯；其中，所 述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进行电磁搅拌，提高连 铸坯的等轴晶比例，具体地控制所述结晶器的电流为500A、频率为1Hz；并且， 所述连铸设备采用可以实现连续大压下量功能的阵列式拉矫机和扇形段，以有 效控制连铸坯的中心疏松和偏析，实施的总压下量为10mm，总压下率为3％， 以最终获得中心碳偏析值为1.05的高洁净度均质化连铸坯。
(6)加热工序
将所述连铸工序加工出的连铸坯移入加热炉进行加热，控制所述加热炉的 温度为1150℃，总加热时间为100分钟，且整个加热过程分为预热段、加热段 和温度≥1080℃的均热段，连铸坯在所述均热段维持60分钟，从而对连铸坯进 行扩散热处理，实现连铸坯的进一步均质化，以提升均质性；
(7)连续轧制开坯工序
连铸坯离开所述加热炉后进行高压水除磷，除磷压力为10MPa，之后采用5 道次的平立交替连轧机将连铸坯交替连轧成尺寸为180mm×180mm的方形坯料， 且在进第一道轧机前的连铸坯温度为1080℃，所述坯料经自然冷却后出钢，以 最终获得的中心碳偏析值为1.02的坯料。
本实施例的所述坯料可以通过高速轧制、斯太尔摩控制冷却等工序加工成 高均质性盘条，经测定盘条的化学成分以质量百分比计包括：C＝0.78％、Si＝0.15％、 Mn＝0.30％、P＝0.02％、S＝0.015％、Als＝0.004％、Ti＝0.001％、N＝0.005％、Cr＝0.50％、Ni＝0.05％、Cu＝0.05％、Mo＝0.01％、Nb＝0.10％、V＝0.10％、Sn＝0.01％、Pb＝0.02％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
并且，制得的盘条的抗拉强度为1050MPa且经过已有的拉拔、热处理、镀 锌/铜等工序，可以进一步深加工出单丝抗拉强度为3600MPa的超高强度钢帘线， 相较于现有技术，实现了低强度盘条加工出超高强度钢帘线，且在深拉拔过程 中拉拔断丝率低、捻股断丝率低、模耗低、成材率高且易于拉拔操作。
实施例3
(1)铁水脱硫
将温度T＝1300℃、Si＝0.45％、S＝0.030％的铁水投入至KR脱硫装置中进行 脱硫，脱硫后铁水中S＝0.002％。
(2)炉内初炼
首先，取所述铁水脱硫工序后的重量为117t的铁水，与重量为13t清洁废 钢，共同投入120t转炉中进行脱磷脱碳，具体在转炉内进行吹氧脱硅脱磷，加 入石灰、轻烧白云石、球团矿等造渣，控制炉渣碱度为2.0，吹炼得到P＝0.025％、 温度T＝1400℃的半钢铁水，摇炉倒出60％的前期脱硅脱磷渣；然后进行吹氧脱 碳，重新加入石灰、轻烧白云石、球团矿等造渣，控制终点炉渣碱度为4.0，吹 炼得到P＝0.012％、C＝0.30％、温度T＝1680℃的钢水；然后，在出钢过程中依次 加入增碳剂、硅铁和金属锰而不加入其它造渣剂，出钢结束后扒除出钢钢液表 面93％的炉渣，之后出钢钢液投入炉外精炼工序。
(3)炉外精炼
首先，炉内初炼工序中扒渣之后的钢液输送至LF精炼炉，在LF精炼炉中 将钢液的化学成分和温度快速调整到目标范围，具体可通过通电控温将钢液的 温度调整到目标范围，对炉内初炼工序的出钢钢液样测定成分，然后根据成分 结果补加碳粉、合金，以将钢液的化学成分调整到目标范围；然后，向LF精炼 炉中的钢液表面加入10kg/t的精炼覆盖剂，并快速通电8分钟以使精炼覆盖剂 熔化，进而使钢液的夹杂物中SiO2组分的含量为45％；最后，通过RH真空炉 真空精炼去除钢液中的夹杂物，将钢液在RH真空炉的真空室真空度≤1.5mbar 的高真空环境中处理15分钟，然后镇静处理15分钟；
(4)夹杂物去除工序以及中间包加热工序
将所述炉外精炼的出钢钢液转移至具有电磁感应加热功能的中间包，控制 电磁感应线圈的电压为250V、频率为400Hz、加热升温速率达到2℃/min、过 热度为20～23℃，借助电磁离心力，使钢液进一步得到净化，最终获得尺寸≥5μm 的夹杂物数量密度为0.3个/mm2、夹杂物尺寸≤30μm、夹杂物中SiO2组分的含 量≥45％、CaO组分的含量≤30％、Al2O3组分的含量≤10％、过热度为20～23℃ 的高洁净度钢液。
(5)连铸工序
将步骤(4)夹杂物去除工序以及中间包加热工序的出钢钢液铸成中心碳偏 析值为1.06的连铸坯。具体过程如下：将前文中在具有电磁感应加热功能的中 间包中获得的过热度为20～23℃的钢液，注入连铸设备加工成连铸坯；其中，所 述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进行电磁搅拌，提高连 铸坯的等轴晶比例，具体地控制所述结晶器的电流为600A、频率为1.5Hz；并 且，所述连铸设备采用可以实现连续大压下量功能的阵列式拉矫机和扇形段， 以有效控制连铸坯的中心疏松和偏析，实施的总压下量为18mm，总压下率为 6％，以最终获得中心碳偏析值为1.06的高洁净度均质化连铸坯。
(6)加热工序
将所述铸坯阶段加工出的连铸坯移入加热炉进行加热，控制所述加热炉的 温度为1120℃，总加热时间为120分钟，且整个加热过程分为预热段、加热段 和温度≥1100℃的均热段，连铸坯在所述均热段维持45分钟，从而对连铸坯进 行扩散热处理，实现连铸坯的进一步均质化，以提升均质性。
(7)连续轧制开坯
连铸坯离开所述加热炉后进行高压水除磷，除磷压力为12MPa，之后采用9 道次的平立交替连轧机将连铸坯交替连轧成尺寸为140mm×140mm的方形坯料， 且在进第一道轧机前的连铸坯温度为1050℃，所述坯料经自然冷却后出钢，，以 最终获得的中心碳偏析值为1.03的坯料。
本实施例的所述坯料可以通过高速轧制、斯太尔摩控制冷却等工序加工成 高均质性盘条，其化学成分以质量百分比计包括：C＝0.82％、Si＝0.15％、Mn＝0.50％、 P＝0.012％、S＝0.01％、Als＝0.002％、Ti＝0.0005％、N＝0.002％、Cr＝0.01％、Ni＝0.02％、Cu＝0.02％、Mo＝0.005％、Nb＝0.01％、V＝0.02％、Sn＝0.005％、Pb＝0.01％，其余 为Fe和其它不可避免的杂质。
并且，制得的盘条的抗拉强度为1100MPa且经过已有的拉拔、热处理、镀 锌/铜等工序，可以进一步深加工出单丝抗拉强度为3720MPa的超高强度钢帘线， 相较于现有技术，实现了低强度盘条加工出超高强度钢帘线，且在深拉拔过程 中拉拔断丝率低、捻股断丝率低、模耗低、成材率高且易于拉拔操作。
实施例4
(1)铁水脱硫
将温度T＝1320℃、Si＝0.45％、S＝0.030％的铁水投入至KR脱硫装置中进行 脱硫，脱硫后铁水中S＝0.001％。
(2)炉内初炼
首先，取所述铁水脱硫工序后的重量为188t的铁水，与重量为10t清洁废 钢，共同投入180t转炉中进行脱磷脱碳，具体在转炉内进行吹氧脱硅脱磷，加 入石灰、轻烧白云石、球团矿等造渣，控制炉渣碱度为2.2，吹炼得到P＝0.026％、 温度T＝1400℃的半钢铁水，摇炉倒出70％的前期脱硅脱磷渣；然后进行吹氧脱 碳，重新加入石灰、轻烧白云石、球团矿等造渣，控制终点炉渣碱度为4.0，吹 炼得到P＝0.01％、C＝0.40％、温度T＝1690℃的钢水；然后，在出钢过程中依次 加入增碳剂、硅铁和金属锰而不加入其它造渣剂，出钢结束后扒除出钢钢液表 面95％的炉渣，之后出钢钢液投入炉外精炼工序。
(3)炉外精炼
首先，炉内初炼工序中扒渣之后的钢液输送至LF精炼炉，在LF精炼炉中 将钢液的化学成分和温度快速调整到目标范围，具体可通过通电控温将钢液的 温度调整到目标范围，对炉内初炼工序的出钢钢液样测定成分，然后根据成分 结果补加碳粉、合金，以将钢液的化学成分调整到目标范围；然后，向LF精炼 炉中的钢液表面加入12kg/t的精炼覆盖剂，并快速通电10分钟以使精炼覆盖剂 熔化，进而使钢液的夹杂物中SiO2组分的含量为50％；最后，通过RH真空炉 真空精炼去除钢液中的夹杂物，将钢液在RH真空炉的真空室真空度≤1.5mbar 的高真空环境中处理20分钟，然后镇静处理15分钟；
(4)夹杂物去除工序以及中间包加热工序
将所述炉外精炼的出钢钢液转移至具有电磁感应加热功能的中间包，控制 电磁感应线圈的电压为500V、频率为600Hz、加热升温速率达到3℃/min、过 热度为15～18℃，借助电磁离心力，使钢液进一步得到净化，最终获得尺寸≥5μm 的夹杂物数量密度为0.2个/mm2、夹杂物尺寸≤30μm、夹杂物中SiO2组分的含 量≥50％、CaO组分的含量≤30％、Al2O3组分的含量≤10％、过热度为15～18℃ 的高洁净度钢液。
(5)连铸工序
将步骤(4)夹杂物去除工序以及中间包加热工序的出钢钢液铸成中心碳偏 析值为1.08的连铸坯。具体过程如下：将前文中在具有电磁感应加热功能的中 间包中获得的过热度为15～18℃的钢液，注入连铸设备加工成连铸坯；其中，所 述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进行电磁搅拌，提高连 铸坯的等轴晶比例，具体地控制所述结晶器的电流为800A、频率为3Hz；并且， 所述连铸设备采用可以实现连续大压下量功能的阵列式拉矫机和扇形段，以有 效控制连铸坯的中心疏松和偏析，实施的总压下量为25mm，总压下率为8％， 以最终获得中心碳偏析值为1.08的高洁净度均质化连铸坯。
(6)加热工序
将所述铸坯阶段加工出的连铸坯移入加热炉进行加热，控制所述加热炉的 温度为1100℃，总加热时间为130分钟，且整个加热过程分为预热段、加热段 和温度≥1100℃的均热段，连铸坯在所述均热段维持50分钟，从而对连铸坯进 行扩散热处理，实现连铸坯的进一步均质化，以提升均质性。
(7)连续轧制开坯工序
连铸坯离开所述加热炉后进行高压水除磷，除磷压力为12MPa，之后采用9 道次的平立交替连轧机将连铸坯交替连轧成尺寸为140mm×140mm的方形坯料， 且在进第一道轧机前的连铸坯温度为1050℃，所述坯料经自然冷却后出钢，以 最终获得的中心碳偏析值为1.05的坯料。
本实施例的所述坯料可以通过高速轧制、斯太尔摩控制冷却等工序加工成 高均质性盘条，经测定盘条的化学成分以质量百分比计包括：C＝0.92％、Si＝0.30％、 Mn＝0.60％、P＝0.01％、S＝0.01％、Als＝0.001％、Ti＝0.0002％、N＝0.005％、Cr＝0.3％、 Ni＝0.003％、Cu＝0.003％、Mo＝0.005％、Nb＝0.005％、V＝0.02％、Sn＝0.005％、 Pb＝0.01％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
并且，制得的盘条的抗拉强度为1150MPa且经过已有的拉拔、热处理、镀 锌/铜等工序，可以进一步深加工出单丝抗拉强度为3900MPa的超高强度钢帘线， 相较于现有技术，实现了低强度盘条加工出超高强度钢帘线，且在深拉拔过程 中拉拔断丝率低、捻股断丝率低、模耗低、成材率高且易于拉拔操作。

Claims (10)

1.一种深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，所述制造方法包括，
中间包加热工序：采用具有电磁感应加热功能的中间包对钢液进行加热，获得过热度为15～25℃的钢液；
连铸工序：将所述中间包中过热度为15～25℃的所述钢液注入连铸设备加工成连铸坯，其中，所述连铸设备的结晶器具有电磁搅拌功能以对注入的钢液进行电磁搅拌，并且在钢液加工成连铸坯的过程中采用所述连铸设备的阵列式拉矫机和扇形段；
加热工序：将所述连铸坯移入加热炉进行加热；
连续轧制开坯工序：所述连铸坯离开所述加热炉后采用平立交替连轧机交替连轧，获得中心碳偏析值为0.95～1.05的坯料。
2.根据权利要求1所述的深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，在所述中间包加热工序中，控制所述中间包的电磁感应线圈的电压为200～1500V、频率为300～800Hz、最大加热升温速率达到3℃/min。
3.根据权利要求1所述的深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，所述连铸工序中获得的所述连铸坯的中心碳偏析值为0.92～1.08。
4.根据权利要求3所述的深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，在所述连铸工序中，控制所述结晶器的电流为500A～800A、频率为1Hz～5Hz，所述阵列式拉矫机的单辊压下量≥5mm、总压下量≥30mm、控制实施的总压下量为10mm～30mm，总压下率为3％～10％。
5.根据权利要求1所述的深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，在所述加热工序中，将所述连铸坯移入加热炉进行加热100～150分钟，控制所述加热炉的温度为900～1200℃，且整个加热过程分为预热段、加热段和温度≥1080℃的均热段，所述连铸坯在所述均热段维持30～60分钟。
6.根据权利要求1所述的深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，在所述连续轧制开坯工序中，所述连铸坯离开所述加热炉后进行高压水除磷，除磷压力为10～14MPa，之后采用2～9道次的平立交替连轧机将所述连铸坯交替连轧成坯料，且在进第一道轧机前的连铸坯温度为980～1080℃，所述坯料经冷却后出钢。
7.根据权利要求1所述的深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，所述连续轧制开坯工序中获得的所述坯料的截面尺寸为130mm×130mm～200mm×200mm。
8.根据权利要求1所述的深拉拔用盘条的坯料制造方法，其特征在于，所述中间包加热工序中的钢液中夹杂物尺寸≤25μm、夹杂物中SiO2组分的含量≥40％，所述钢液采用依序进行的铁水脱硫、炉内初炼、炉外精炼以及夹杂物去除冶炼而成；
其中，所述炉内初炼工序的出钢过程中依次加入增碳剂、硅铁和金属锰而不加入其它造渣剂，且出钢结束后扒除出钢钢液表面90％以上的炉渣；
所述炉外精炼工序包括依序的：调整钢液的化学成分和温度；向钢液表面加入8～12kg/t的精炼覆盖剂并通电熔化所述精炼覆盖剂；通过软搅拌或真空精炼去除钢液中的夹杂物；
在所述去除夹杂物工序中，将炉外精炼的出钢钢液转移至具有电磁感应功能的中间包，在电磁离心力的作用下去除钢液中的夹杂物。
9.一种深拉拔用盘条，其特征在于，所述盘条采用如权利要求1～8任一项所述的制造方法获得的坯料加工而成。
10.根据权利要求9所述的深拉拔用盘条，其特征在于，所述盘条的化学成分以质量百分比计包括：C:0.78％～0.96％、Si:0.15％～0.30％、Mn:0.30％～0.60％、P≤0.02％、S≤0.02％、Als≤0.004％、Ti≤0.001％、N≤0.005％、Cr≤0.50％、Ni≤0.05％、Cu≤0.05％、Mo≤0.01％、Nb≤0.10％、V≤0.10％、Sn≤0.01％、Pb≤0.02％，其余为Fe和其它不可避免的杂质。
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