CN113186458B - 一种冷镦用中碳铝镇静钢及其冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种冷镦用中碳铝镇静钢及其冶炼方法,包括铸坯生产和衔接炉次处置,通过控制带入精炼渣中的SiO2含量来提高LF碱度,提升精炼钢水纯净度,通过改进并调整方坯操作,弥补保护浇注系统不足,实现铝镇静钢顺利生产和铸坯质量稳定控制。
Description
技术领域
本发明属于冶炼技术领域,涉及一种冷镦用中碳铝镇静钢及其冶炼方法。
背景技术
冷镦用铝镇静钢SWRCH35K执行JIS G 3057标准,标准中对钢水成分没有铝含量要求,由于SWRCH35K加工过程中冷镦变性量70%左右,且承受很大的变形速度,对铸坯质量要求较高,另外,由于铝与钢液中的氮结合能够形成氮化铝质点,阻碍晶粒长大,起到细化晶粒作用,细晶粒钢在冷镦过程中能弱化加工硬化、提高变性能力,因此,钢体SWRCH35K铸坯中需要200PPm~500PPm的铝,因方坯中包孔隙较多,保护浇注效果较差,造成方坯铝镇静钢浇注难度比板坯大,需要调整方坯操作、改进冶炼工艺提升钢水纯净度,来弥补保护浇注系统不足,实现铝镇静钢SWRCH35K顺利生产和铸坯质量稳定控制。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题,提供一种冷镦用中碳铝镇静钢及其冶炼方法,解决了现有技术中方坯中包孔隙较多,保护浇注效果较差的问题。
为此,本发明采取以下技术方案:
一种冷镦用中碳铝镇静钢的冶炼方法,包括铸坯生产和衔接炉次处置,所述铸坯生产包括如下步骤:
a.铁水预处理:高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后,使入转炉铁水S≤0.040%;
b.转炉冶炼:采用双渣法冶炼,50吨顶吹转炉吹炼枪位800mm~850mm、工作氧压0.85MPa~0.95MPa,前期渣碱度1.5~2.0,吹炼至3min~5min倒渣;二次吹炼降枪至1000mm,按碱度3.0~3.5一次性加入石灰,终点采用高拉补吹法,吹炼终点氧枪降至最低枪位深吹45s~60s后倒炉,按照氧枪下至吹炼枪位后,每秒钟降碳0.01%进行补吹,使转炉终点成分如下C:0.20%~0.30%、P≤0.010%、S≤0.025%,出钢温度1570℃~1600℃;
c.转炉出钢:先加4kg/t钢包合成渣进行渣洗,后配加碳粉增碳、配加硅锰和铝锰铁2.2kg/t~2.4kg/t进行脱氧合金化,使钢水成分如下C:0.27%~0.32%、Si≤0.10%、Mn:0.59%~0.69%、P≤0.012%、S≤0.025%;
d.吹氩站:钢水到吹氩站,向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂调渣,其中,所述钢渣改质剂包括MAl:38%~44%、Al2O3:22%~28%、CaO:28%~34%,吹氩3~4分钟后,加入低碳低硅覆盖剂出站;
e.精炼:①钢水至精炼位,吹氩流量调至10m3/h~20m3/h,向钢包渣面投入0.6kg/t~1kg/t钢渣改质剂进行渣面脱氧;②将喂线速度调至3.5m/s~4m/s,按LF出站Alt:0.0250%~0.0500%目标,一次喂入铝线3.6~4m/t;③先采用14000A~15000A供电升温1.5min~2min,而后采用25000A~26000A供电、并将吹氩流量调至20m3/h~40m3/h;过程中分2批加入石灰,第一批加入5kg/t~6kg/t石灰、第二批加入2kg/t~3kg/t石灰造渣;一次升温20min~25min,使LF一次取样温度达到1590℃~1620℃;④二次升温、调渣,将成分调整到C:
0.33%~0.36%、Si:0.15%~0.25%、Mn:0.65%~0.75%、P≤0.015%、S≤0.008%;⑤将喂线速度调至3m/s~3.5m/s,喂入3.2m/t~3.6m/t金属钙铝线,使精炼出站钙含量为0.0040%~0.0075%;⑥将吹氩流量调至2m3/h~5m3/h,软吹5min~10min后,将LF出站温度调整到1560℃—1585℃,加入低碳低硅覆盖剂出站;
f.连铸:方坯中包使用挡墙中包,中包覆盖剂使用低碳低硅覆盖剂、保护渣使用中碳冷镦钢专用保护渣,在中包液面达到290~310mm时加入0.8kg/t~1.2kg/t低碳低硅覆盖剂,从衔接炉次开始,始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路,进行中包吹氩,中间包开浇后,中间包液面控制在650mm~750mm,连浇温度为1510℃~1530℃、中包拉速为1.8m/min~2.0m/min。
进一步地,所述衔接炉次处置包括衔接炉次精炼操作和衔接炉次连铸操作,其中,所述衔接炉次精炼操作包括如下步骤:
a.衔接钢水至精炼位,吹氩流量调至5m3/h~15m3/h,向钢包渣面投入0.6kg/t~1kg/t小粒硅铁进行渣面脱氧;
b.先采用14000A~15000A供电升温3min~4min,而后采用25000A~26000A供电、并将吹氩流量调至20m3/h~40m3/h,过程中分两批加入渣料,第一批加入5kg/t~6kg/t石灰和1kg/t~2kg/t萤石、第二批加入2kg/t~3kg/t石灰造渣;
c.控制二次升温时间,使温度较正常炉次高10℃~15℃,成分调整后定氧,若氧含量>20PPm,则向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂继续进行渣面脱氧;
d.将吹氩流量调至2m3/h~5m3/h,软吹6min~12min,将出站温度调整至高出正常炉次出站温度10℃~15℃出站。
所述衔接炉次连铸操作包括如下步骤:
a.安装上注流保护套管后,打开滑动水口;
b.在中包液面达到300mm左右时,加入0.8kg/t~1.2kg/t低碳低硅覆盖剂,并打开位于中包与包盖之间敷设的氩气管路,开始中包吹氩;
c.浇注过程根据中包温度调整拉速,拉速调整幅度<0.2m/min、拉速调整间隔时间>30s,二冷采用相应钢种的自动配水模式。
进一步地,所述冷镦用中碳铝镇静钢按重量百分比其成分为:C:0.33%~0.36%、Si:0.15%~0.25%、Mn:0.65%~0.75%、P≤0.015%、S≤0.008%,余量是Fe和不可避免的杂质。
本发明的有益效果在于:
本发明通过控制带入精炼渣中的SiO2含量来提高LF碱度,提升精炼钢水纯净度,通过改进并调整方坯操作,弥补保护浇注系统不足,实现中碳铝镇静钢顺利生产和铸坯质量稳定控制。
具体实施方式
下面结合实施方法对本发明的技术方案进行相关说明。
实施例1
将本发明运用于冷镦用中碳铝镇静钢SWRCH35K的冶炼过程,包括铸坯生产和衔接炉次处置,其中,铸坯生产包括如下步骤:
a.铁水预处理:高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后,入转炉铁水S:0.036%;
b.转炉冶炼:转炉采用双渣法冶炼,转炉终点:C:0.20%、Mn:0.19%、P:0.008%、S:0.019%。出钢温度:1584℃。
c.转炉出钢:出钢过程中加200kg钢包合成渣进行渣洗,转炉出钢过程配加硅锰320kg和110kg铝锰铁脱氧合金化,出站吹氩站钢水成分C:0.20%、Si:0.07%、Mn:0.65%、P:0.011%、S:0.019%;
d.吹氩站:钢水开到吹氩站,液面吹开后,向包内手动投入50kg钢渣改质剂调渣,吹氩3分钟后,加入30kg低碳低硅覆盖剂出站;
e.精炼:①进LF后,一次喂入180m铝线,而后下电极升温,下电极前及升温过程中累计加入400kg冶金石灰,LF一次取样温度1593℃,②喂入170m金属钙铝线进行钙处理,精炼出站钙含量0.0071%,③精炼出站成分C:0.33%、Si:0.16%、Mn:0.71%、P:0.011%、S:0.005%、Alt:0.0330%,④钢水软吹7min,LF出站温度1580℃,加入40kg低碳低硅覆盖剂出站;
f.连铸:方坯中包使用挡墙中包,中包上水口内径为Φ28mm,浸入式水口内径为Φ30mm,使用50kg低碳低硅覆盖剂、使用中碳冷镦钢专用保护渣,始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路,进行中包吹氩,中间包开浇后,中间包液面控制在650mm~750mm,连浇温度为1510℃~1530℃、中包拉速为1.8m/min。
本实施例中,炼钢工序生产数据见下表:
本实施例中,精炼工序生产数据见下表:
本实施例中,连铸工序生产数据见下表:
本实施例中,铸坯低倍检测见下表:
炉号 | 中心疏松 | 中心偏析 | 缩孔 | 角部裂纹 | 皮下裂纹 | 中间裂纹 | 中心裂纹 | 皮下气泡 | 非金属夹杂 |
例1 | 1.0 | 0.5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
实施例2
将本发明运用于冷镦用中碳铝镇静钢SWRCH35K的冶炼过程,包括铸坯生产和衔接炉次处置,其中,铸坯生产包括如下步骤:
a.铁水预处理:高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后,使入转炉铁水S≤0.026%;
b.转炉冶炼:转炉采用双渣法冶炼,转炉终点:C:0.24%、Mn:0.16%、P:0.005%、S:0.015%,出钢温度:1600℃;
c.转炉出钢:出钢过程中加200kg钢包合成渣进行渣洗,转炉出钢过程配加硅锰300kg和110kg铝锰铁脱氧合金化,出吹氩站钢水成分C:0.30%、Si:0.09%、Mn:0.59%、P:0.011%、S:0.014%;
d.吹氩站:钢水开到吹氩站,液面吹开后,向包内手动投入50kg钢渣改质剂调渣,吹氩3分钟后,加入30kg低碳低硅覆盖剂出站;
e.精炼:①进LF后,一次喂入180m铝线,而后下电极升温,下电极前及升温过程中累计加入360kg冶金石灰,LF一次取样温度1596℃,②喂入160m金属钙铝线进行钙处理,精炼出站钙含量0.0054%,③精炼出站成分C:0.35%、Si:0.20%、Mn:0.67%、P:0.011%、S:0.003%、Alt:0.0430%,④钢水软吹8min,LF出站温度1579℃,加入40kg低碳低硅覆盖剂出站;
f.连铸:方坯中包使用挡墙中包,中包上水口内径为Φ28mm,浸入式水口内径为Φ30mm,使用60kg低碳低硅覆盖剂、使用中碳冷镦钢专用保护渣,始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路,进行中包吹氩,中间包开浇后,中间包液面控制在650mm~750mm,连浇温度为1510℃~1530℃、中包拉速为1.8m/min。
本实施例中,炼钢工序生产数据见下表:
本实施例中,精炼工序生产数据见下表:
本实施例中,连铸工序生产数据见下表:
本实施例中,铸坯低倍检测见下表:
炉号 | 中心疏松 | 中心偏析 | 缩孔 | 角部裂纹 | 皮下裂纹 | 中间裂纹 | 中心裂纹 | 皮下气泡 | 非金属夹杂 |
例2 | 1.0 | 0.5 | 0 | 0 | 0 | 0.5 | 0.5 | 0 | 0 |
Claims (2)
1.一种冷镦用中碳铝镇静钢的冶炼方法,包括铸坯生产和衔接炉次处置,所述铸坯生产包括如下步骤:
a.铁水预处理:高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后,使入转炉铁水S≤0.040%;
b.转炉冶炼:采用双渣法冶炼,50吨顶吹转炉吹炼枪位800mm~850mm、工作氧压0.85MPa~0.95MPa,前期渣碱度1.5~2.0,吹炼至3min~5min倒渣,二次吹炼降枪至1000mm,按碱度3.0~3.5一次性加入石灰,终点采用高拉补吹法,吹炼终点氧枪降至最低枪位深吹45s~60s后倒炉,按照氧枪下至吹炼枪位后,每秒钟降碳0.01%进行补吹,使转炉终点成分如下C:0.20%~0.30%、P≤0.010%、S≤0.025%,出钢温度1570℃~1600℃;
c.转炉出钢:先加4kg/t钢包合成渣进行渣洗,后配加碳粉增碳、配加硅锰和铝锰铁2.2kg/t~2.4kg/t进行脱氧合金化,使钢水成分如下C:0.27%~0.32%、Si≤0.10%、Mn:0.59%~0.69%、P≤0.012%、S≤0.025%;
d.吹氩站:钢水到吹氩站,向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂调渣,其中,所述钢渣改质剂包括MAl:38%~44%、Al2O3:22%~28%、CaO:28%~34%,吹氩3~4分钟后,加入低碳低硅覆盖剂出站;
e.精炼:①钢水至精炼位,吹氩流量调至10m3/h~20m3/h,向钢包渣面投入0.6kg/t~1kg/t钢渣改质剂进行渣面脱氧;②将喂线速度调至3.5m/s~4m/s,按LF出站Alt:0.0250%~0.0500%目标,一次喂入铝线3.6~4m/t;③先采用14000A~15000A供电升温1.5min~2min,而后采用25000A~26000A供电、并将吹氩流量调至20m3/h~40m3/h;过程中分2批加入石灰,第一批加入5kg/t~6kg/t石灰、第二批加入2kg/t~3kg/t石灰造渣;一次升温20min~25min,使LF一次取样温度达到1590℃—1620℃;④二次升温、调渣,将成分调整到C:0.33%~0.36%、Si:0.15%~0.25%、Mn:0.65%~0.75%、P≤0.015%、S≤0.008%;⑤将喂线速度调至3m/s~3.5m/s,喂入3.2m/t~3.6m/t金属钙铝线,使精炼出站钙含量为0.0040%~0.0075%;⑥将吹氩流量调至2m3/h~5m3/h,软吹5min~10min后,将LF出站温度调整到1560℃~1585℃,加入低碳低硅覆盖剂出站;
f.连铸:方坯中包使用挡墙中包,中包覆盖剂使用低碳低硅覆盖剂、保护渣使用中碳冷镦钢专用保护渣,在中包液面达到290~310mm时加入0.8kg/t~1.2kg/t低碳低硅覆盖剂,从衔接炉次开始,始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路,进行中包吹氩,中间包开浇后,中间包液面控制在650mm~750mm,连浇温度为1510℃~1530℃、中包拉速为1.8m/min~2.0m/min;
所述衔接炉次处置包括衔接炉次精炼操作和衔接炉次连铸操作,其中,所述衔接炉次精炼操作包括如下步骤:
a.衔接钢水至精炼位,吹氩流量调至5m3/h~15m3/h,向钢包渣面投入0.6kg/t~1kg/t小粒硅铁进行渣面脱氧;
b.先采用14000A~15000A供电升温3min~4min,而后采用25000A~26000A供电、并将吹氩流量调至20m3/h~40m3/h,过程中分两批加入渣料,第一批加入5kg/t~6kg/t石灰和1kg/t~2kg/t萤石、第二批加入2kg/t~3kg/t石灰造渣;
c.控制二次升温时间,使温度较正常炉次高10℃~15℃,成分调整后定氧,若氧含量>20PPm,则向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂继续进行渣面脱氧;
d.将吹氩流量调至2m3/h~5m3/h,软吹6min~12min,将出站温度调整至高出正常炉次出站温度10℃~15℃出站;
所述衔接炉次连铸操作包括如下步骤:
a.安装上注流保护套管后,打开滑动水口;
b.在中包液面达到300mm时,加入0.8kg/t~1.2kg/t低碳低硅覆盖剂,并打开位于中包与包盖之间敷设的氩气管路,开始中包吹氩;
c.浇注过程根据中包温度调整拉速,拉速调整幅度<0.2m/min、拉速调整间隔时间>30s,二冷采用相应钢种的自动配水模式。
2.根据权利要求1所述的一种冷镦用中碳铝镇静钢的冶炼方法,其特征在于,所述冷镦用中碳铝镇静钢按重量百分比其成分为:C:0.33%~0.36%、Si:0.15%~0.25%、Mn:0.65%~0.75%、P≤0.015%、S≤0.008%,余量是Fe和不可避免的杂质。
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