CN112280923A - 焊条钢H08Mn的冶炼方法 - Google Patents

焊条钢H08Mn的冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了焊条钢H08Mn的冶炼方法，具体涉及钢铁冶金领域，包括以下步骤：转炉冶炼：高炉铁水经转炉冶炼控制终点碳含量为0.03％～0.04％，挡渣出钢，出钢过程采用铝锰铁合金预脱氧，出钢后加入中碳锰铁合金和活性石灰；LF精炼：在每次升温前定氧、测温，根据定氧值喂入铝线以及加入精炼调渣剂，根据测温值预测精炼升温时间，精炼调渣剂加入量随着升温时间延长而上调，调渣剂分解形成CO2，CO2持续逸出形成泡沫渣，有效隔离空气，减弱钢水吸氧，可控制钢水氧含量为0.0030％～0.0060％，Als含量为0.0035％～0.0065％，然后喂入硅钙线进行钙处理，软吹8min～10min后钢水上台浇铸；本发明具有可减弱钢水吸氧程度和解决铸坯气泡缺陷，减少钢水氧化铝夹杂形成量，改善钢水可浇性，保证钢水出站氧含量稳定的特点。

Description

焊条钢H08Mn的冶炼方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金领域，具体而言，涉及焊条钢H08Mn的冶炼方法。
背景技术
H08Mn焊条钢是重要的焊条生产原材料，属于低碳、低硅、低铝，含有一定锰含量的钢种，其成分要求C：0.05％～0.09％，Si≤0.06％，Mn：0.85％～1.05％。H08Mn焊条钢转炉冶炼过程中加入含铝脱氧剂脱氧，精炼过程中钢水吸氧严重，需加入含铝脱氧剂持续脱氧，而含铝脱氧剂的加入会形成大量高熔点氧化铝夹杂，容易蓄积中包水口，影响钢水可浇性。如果脱氧深度不足，铸坯易产生气泡缺陷。因此，生产H08Mn焊条钢需兼顾钢水可浇性和气泡缺陷，制定完善的炼钢生产制度。
专利CN201810814214.0公开了焊条钢H08A的炼钢方法，其在LF精炼中加入主要成分为CaO、CaC2的精炼调渣剂扩散脱氧，控制钢水氧活度为0.0020％～0.0040％，该方法在精炼前加入精炼调渣剂，未考虑二次升温、三次升温过程钢水吸氧及脱氧问题；专利CN201810283405.9公开了一种H08A、H08MnA系列低碳钢冶炼脱氧工艺，其在出钢过程中加入纯铝块脱氧，再依次加入中碳锰铁，增碳剂的脱氧工艺，该方法在精炼过程中钢水增氧严重，且全程采用铝块脱氧，易导致钢水可浇性差。
发明内容
本发明提供了焊条钢H08Mn的冶炼方法，用以解决现有技术中存在的钢水增氧严重以及容易导致钢水可浇性差的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
焊条钢H08Mn的冶炼方法，包括以下步骤：
a.转炉冶炼：高炉铁水经转炉冶炼控制终点碳含量为0.03％～0.04％，挡渣出钢，出钢过程采用铝锰铁合金预脱氧，控制氧活度0.0050％～0.0100％，出钢后加入中碳锰铁合金和活性石灰；
b.LF精炼：在每次升温前定氧、测温，根据溶解氧含量喂入铝线以及加入精炼调渣剂，控制最终的溶解氧含量为0.0030％～0.0060％，Als含量为0.0035％～0.0065％，精炼一次升温后取样分析化学成分，根据锰含量配加中碳锰铁，喂入硅钙线进行钙处理及钢水增硅，增加Si含量至0.03％～0.04％，精炼调渣剂主要成分为CaCO3、CaO、Al和Al2O3，其中Als是指溶解在钢水中的Al；
c.连铸。
其中，挡渣出钢采用挡渣锥挡渣，下渣量控制在4～6kg/t钢，出钢温度1650℃～1680℃。
其中，铝锰铁合金至少需要满足下列中的一项：铝锰铁合金的组成以质量百分数计为20％Al、30％Mn、48％Fe，其余为杂质；铝锰铁合金加入量为3～5kg/t钢。
其中，中碳锰铁合金至少需满足下列中的一项：中碳锰铁合金的组成以质量百分数计为75％Mn、1.8％C，其余为杂质；转炉中的中碳锰铁合金加入量为11～13kg/t钢，精炼中的中碳锰铁合金加入量为1～3kg/t钢。
其中，精炼调渣剂至少需满足下列中的一项：精炼调渣剂以质量百分数计包括30％～35％CaCO3、20％～25％CaO、15％～20％Al、20％～25％Al2O3；精炼调渣剂根据定氧结果调整加入量，一次升温前加入0.2kg/t～0.8kg/t，二次升温前加入0.2kg/t～0.6kg/t，三次升温前若氧含量大于0.0060％，加入0.2kg/t；当一次升温和二次升温时间大于12min时，精炼调渣剂加入量为上限。
其中，铝线至少满足下列中的一项：铝线的组成以质量百分数计为98％Al，余为杂质；铝线直径为13mm；铝线喂入量根据定氧结果调整，一次升温前喂入0kg/t～0.16kg/t，二次升温前喂入0kg/t～0.16kg/t，三次升温前喂入0kg/t～0.11kg/t，钙处理前喂入0kg/t～0.11kg/t。
其中，硅钙线的规格为430g/m，加入量为0.52kg/t～0.69kg/t。
其中，硅钙线至少满足下列中的一项：硅钙线直径为13mm；硅钙线的组成以质量百分数计为52％～58％Si，24％～28％Ca，其余为杂质；LF炉出站前10min喂入硅钙线，在1min内喂完，喂入后弱吹氩气8min以上。
其中，钙处理后精炼控制出站温度为1605℃～1640℃。
其中，连铸采用150mm×150mm断面进行浇铸，拉速为1.8m/min～2.2m/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明在每次精炼升温前定氧测温，根据氧含量和预期升温时间加入精炼调渣剂和喂入铝线脱氧，精炼调渣剂主要成分为CaCO3、CaO、Al和Al2O3，在精炼加热过程中分解产生CO2，精炼升温过程中保持较厚的精炼渣层厚度，减少精炼过程钢水裸露面积，减弱钢水吸氧程度，同时CO2持续逸出，空气、钢水与渣层接触面氧分压降低，钢水与渣层吸氧减弱，有利于钢水溶解氧含量控制，实现铸坯气泡缺陷受控。
(2)本发明利用精炼调渣剂中的铝粒进行渣面扩散脱氧，脱氧产物保留在精炼顶渣中，减少钢水氧化铝夹杂形成量，改善钢水可浇性。
(3)本发明通过在精炼过程中持续的加入调渣剂和喂入铝线，实现了精炼过程钢水吸氧全程受控，含铝脱氧剂加入量大幅度减少，钢水出站氧含量稳定的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为：本发明的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
焊条钢H08Mn的冶炼方法，包括以下步骤：
a.转炉冶炼：高炉铁水经转炉冶炼控制终点碳含量为0.03％～0.04％，挡渣出钢，出钢过程采用铝锰铁合金预脱氧，控制氧活度0.0050％～0.0100％，出钢后加入中碳锰铁合金和活性石灰；
b.LF精炼：在每次升温前定氧、测温，根据溶解氧含量喂入铝线以及加入精炼调渣剂，控制最终的溶解氧含量为0.0030％～0.0060％，Als含量为0.0035％～0.0065％，精炼一次升温后取样分析化学成分，根据锰含量配加中碳锰铁，喂入硅钙线进行钙处理及钢水增硅，增加Si含量至0.03％～0.04％，精炼调渣剂主要成分为CaCO3、CaO、Al和Al2O3，其中Als是指溶解在钢水中的Al；
c.连铸。
作为一种优选的方式，挡渣出钢采用挡渣锥挡渣，下渣量控制在4～6kg/t钢，出钢温度1650℃～1680℃。
作为一种优选的方式，铝锰铁合金至少需要满足下列中的一项：铝锰铁合金的组成以质量百分数计为20％Al、30％Mn、48％Fe，其余为杂质；铝锰铁合金加入量为3～5kg/t钢。
作为一种优选的方式，中碳锰铁合金至少需满足下列中的一项：中碳锰铁合金的组成以质量百分数计为75％Mn、1.8％C，其余为杂质；转炉中的中碳锰铁合金加入量为11～13kg/t钢，精炼中的中碳锰铁合金加入量为1～3kg/t钢。
作为一种优选的方式，精炼调渣剂至少需满足下列中的一项：精炼调渣剂以质量百分数计包括30％～35％CaCO3、20％～25％CaO、15％～20％Al、20％～25％Al2O3；精炼调渣剂根据定氧结果调整加入量，一次升温前加入0.2kg/t～0.8kg/t，二次升温前加入0.2kg/t～0.6kg/t，三次升温前若氧含量大于0.0060％，加入0.2kg/t；当一次升温和二次升温时间大于12min时，精炼调渣剂加入量为上限。
作为一种优选的方式，铝线至少满足下列中的一项：铝线的组成以质量百分数计为98％Al，余为杂质；铝线直径为13mm；铝线喂入量根据定氧结果调整，一次升温前喂入0kg/t～0.16kg/t，二次升温前喂入0kg/t～0.16kg/t，三次升温前喂入0kg/t～0.11kg/t，钙处理前喂入0kg/t～0.11kg/t。
作为一种优选的方式，硅钙线的规格为430g/m，加入量为0.52kg/t～0.69kg/t。
作为一种优选的方式，硅钙线至少满足下列中的一项：硅钙线直径为13mm；硅钙线的组成以质量百分数计为52％～58％Si，24％～28％Ca，其余为杂质；LF炉出站前10min喂入硅钙线，在1min内喂完，喂入后弱吹氩气8min以上。
作为一种优选的方式，钙处理后精炼控制出站温度为1605℃～1640℃。
作为一种优选的方式，连铸采用150mm×150mm断面进行浇铸，拉速为1.8m/min～2.2m/min。
实施例1
如图1所示，焊条钢H08Mn经转炉冶炼、LF精炼、连铸步骤冶炼制得，具体操作为：高炉铁水经转炉冶炼控制终点碳含量为0.03％，出钢过程采用铝锰铁合金预脱氧，铝锰铁合金加入量为4kg/t，加入中碳锰铁11kg/t，活性石灰3kg/t，精炼炉进站定氧0.0057％；精炼炉根据定氧情况加入精炼调渣剂0.6kg/t，喂入铝线0.16kg/t，一次升温16min，定氧0.0043％；二次升温前加入精炼调渣剂0.4kg/t，喂入铝线0.05kg/t，二次升温8min，定氧0.0062％，二次升温过程中加入中碳锰铁合金1.4kg/t；三次升温前加入精炼调渣剂0.2kg/t，喂入铝线0.11kg/t，三次升温5min，定氧0.0043％，钢水Als含量0.0055％，喂入硅钙线0.69kg/t，软吹10min后钢水出站；连铸过程采用150mm×150mm断面进行浇注，拉速控制为2m/min，其中，铝锰铁主要成分为20％Al、30％Mn、48％Fe，中碳锰铁主要成分为75％Mn、1.8％C，精炼调渣剂主要成分为：32％CaCO3、25％CaO、18％Al、23％Al2O3，硅钙线主要成分为57％Si，26％Ca，铝线主要成分为98％Al。
本实施例中连铸时间为400min，生产的铸坯中心疏松包括0.5级和1级，其中0.5级占比90％；生产的铸坯中心偏析分别为0.5级和1级，其中0.5级占比90％，无其它缺陷。
实施例2
焊条钢H08Mn经转炉冶炼、LF精炼、连铸步骤冶炼制得，具体操作为：高炉铁水经转炉冶炼控制终点碳含量为0.03％，出钢过程采用铝锰铁合金预脱氧，铝锰铁合金加入量为4.5kg/t，加入中碳锰铁11kg/t，活性石灰3kg/t，精炼炉定氧0.0038％；一次升温前加入精炼调渣剂0.4kg/t，喂入铝线0.05kg/t，一次升温10min，定氧0.0073％；二次升温前加入精炼调渣剂0.6kg/t，喂入铝线0.14kg/t，二次升温8min，定氧0.0031％，二次升温过程中加入中碳锰铁1.2kg/t；三次升温4min，定氧0.0045％，钢水Als含量0.0059％，喂入硅钙线0.69kg/t，软吹11min后钢水出站；连铸过程采用150mm×150mm断面进行浇注，拉速控制为2m/min，其中，铝锰铁主要成分为20％Al、30％Mn、48％Fe，中碳锰铁主要成分为75％Mn、1.8％C，精炼调渣剂主要成分为：32％CaCO3、25％CaO、18％Al、23％Al2O3，硅钙线主要成分为57％Si，26％Ca，铝线主要成分为98％Al。
本实施例中连铸时间为600min，生产的铸坯中心疏松包括0.5级和1级，其中0.5级占比93.33％；生产的铸坯中心偏析分别为0.5级和1级，其中0.5级占比93.33％，无其它缺陷。
实施例3
焊条钢H08Mn经转炉冶炼、LF精炼、连铸步骤冶炼制得，具体操作为：高炉铁水经转炉冶炼控制终点碳含量为0.04％，出钢过程采用铝锰铁合金预脱氧，铝锰铁合金加入量为4.1kg/t，加入中碳锰铁11kg/t，活性石灰3kg/t，精炼炉定氧0.0053％；一次升温前加入精炼调渣剂0.4kg/t，喂入铝线0.08kg/t，一次升温10min，定氧0.0042％；二次升温前加入精炼调渣剂0.4kg/t，喂入铝线0.03kg/t，二次升温7min，定氧0.0048％，二次升温过程中加入中碳锰铁2kg/t；三次升温3min，定氧0.0048％，钢水Als含量0.0047％，喂入硅钙线0.52kg/t，软吹10min后钢水出站；连铸过程采用150mm×150mm断面进行浇注，拉速控制为2m/min，其中，铝锰铁主要成分为20％Al、30％Mn、48％Fe，中碳锰铁主要成分为75％Mn、1.8％C，精炼调渣剂主要成分为：32％CaCO3、25％CaO、18％Al、23％Al2O3，硅钙线主要成分为57％Si，26％Ca，铝线主要成分为98％Al。
本实施例中连铸时间为600min，生产的铸坯中心疏松包括0.5级和1级，其中0.5级占比86.67％；生产的铸坯中心偏析分别为0.5级和1级，其中0.5级占比93.33％，无其它缺陷。

Claims (10)

1.焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.转炉冶炼：高炉铁水经转炉冶炼控制终点碳含量为0.03％～0.04％，挡渣出钢，出钢过程采用铝锰铁合金预脱氧，控制氧活度0.0050％～0.0100％，出钢后加入中碳锰铁合金和活性石灰；
b.LF精炼：在每次升温前定氧、测温，根据溶解氧含量喂入铝线以及加入精炼调渣剂，控制最终的溶解氧含量为0.0030％～0.0060％，Als含量为0.0035％～0.0065％，精炼一次升温后取样分析化学成分，根据锰含量配加中碳锰铁，喂入硅钙线进行钙处理及钢水增硅，增加Si含量至0.03％～0.04％，所述精炼调渣剂主要成分为CaCO3、CaO、Al和Al2O3，其中Als是指溶解在钢水中的Al；
c.连铸。
2.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，挡渣出钢采用挡渣锥挡渣，下渣量控制在4～6kg/t钢，出钢温度1650℃～1680℃。
3.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，所述铝锰铁合金至少需要满足下列中的一项：铝锰铁合金的组成以质量百分数计为20％Al、30％Mn、48％Fe，其余为杂质；铝锰铁合金加入量为3～5kg/t钢。
4.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，所述中碳锰铁合金至少需满足下列中的一项：中碳锰铁合金的组成以质量百分数计为75％Mn、1.8％C，其余为杂质；转炉中的中碳锰铁合金加入量为11～13kg/t钢，精炼中的中碳锰铁合金加入量为1～3kg/t钢。
5.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，所述精炼调渣剂至少需满足下列中的一项：精炼调渣剂以质量百分数计包括30％～35％CaCO3、20％～25％CaO、15％～20％Al、20％～25％Al2O3；精炼调渣剂根据定氧结果调整加入量，一次升温前加入0.2kg/t～0.8kg/t，二次升温前加入0.2k g/t～0.6kg/t，三次升温前若氧含量大于0.0060％，加入0.2kg/t；当一次升温和二次升温时间大于12min时，精炼调渣剂加入量为上限。
6.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，所述铝线至少满足下列中的一项：铝线的组成以质量百分数计为98％Al，其余为杂质；铝线直径为13mm；铝线喂入量根据定氧结果调整，一次升温前喂入0kg/t～0.16kg/t，二次升温前喂入0kg/t～0.16kg/t，三次升温前喂入0kg/t～0.11kg/t，钙处理前喂入0kg/t～0.11kg/t。
7.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，所述硅钙线的规格为430g/m，加入量为0.52kg/t～0.69kg/t。
8.根据权利要求7所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，所述硅钙线至少满足下列中的一项：硅钙线直径为13mm；硅钙线的组成以质量百分数计为52％～58％Si，24％～28％Ca，其余为杂质；LF炉出站前10min喂入硅钙线，在1min内喂完，喂入后弱吹氩气8min以上。
9.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，钙处理后精炼控制出站温度为1605℃～1640℃。
10.根据权利要求1所述的焊条钢H08Mn的冶炼方法，其特征在于，所述连铸采用150mm×150mm断面进行浇铸，拉速为1.8m/min～2.2m/min。
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