CN113278764B - 提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,转炉初炼过程中采用硅锰合金和铝复合脱氧,精炼过程利用预熔型精炼渣和石灰使钢水中形成高碱度渣,再采用铝线沉淀脱氧并碳粉、铝豆扩散脱氧;LF精炼过程中控制Al的含量,钢水在LF离站加入硅石变渣操作,从高碱度渣调整为低碱度渣,以提高硫元素收得率;RH真空冶炼前采用钙线进行钙处理,使细小弥散状Al2O3变性为钙铝酸盐(Al2O3‑CaO),钙铝酸盐作为硫化物析出的形核中心。本发明可以提高硫元素收得率,明显提高钢水纯净度,并改善硫化物形态,使硫化物很好的弥散化处理,且具有工艺流程简单,易于现场操作,生产成本低等优势。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域,特别是涉及一种提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法。该方法能够改善中碳含硫钢硫化物分布形态,减少长条状硫化物比例,使硫化物弥散化分布,A类夹杂细系≤2.0、粗系≤1.5。具有工艺流程简单,易于现场操作,生产成本低等优势。
背景技术
在钢中加入一定量的硫,利用硫化物可以提高钢材的切削性能,尤其在汽车用曲轴钢方面。汽车曲轴钢一般使用非调质钢,为中碳含硫钢,含有一定量硫,一般为0.020-0.050%。但是,利用传统方法冶炼的中碳含硫钢的硫化物极易变形,轧制过程中容易沿着轧制方向延长,形成长条状硫化物,显著恶化钢材综合力学性能。含硫钢硫化物的变性处理是学术界研究的热点为了改善上述问题而研发了本发明的冶炼方法,本发明与传统冶炼方法相比具有显著的进步,例如CN 104212942 B《一种改善含硫钢中硫化物形态的工艺方法》,提供一种改善硫化物分布的方法,流程为LF精炼—VD真空精炼——LF精炼——连铸,A类夹杂物评级≤3.0。对比该发明专利申请,本发明专利流程为LF精炼—RH真空精炼—连铸,具有流程短,生产效率高,生产成本低优势;同时,本发明专利A类夹杂细系≤2.0、粗系≤1.5,硫化物弥散效果更佳。
CN 102643950 A《汽车用含硫钢的冶炼方法》,提供一种含硫钢冶炼方法,该方法冶炼含硫钢A类夹杂物中细系≤2.5级。对比该发明专利,本发明专利A类夹杂细系≤2.0、粗系≤1.5,硫化物弥散化效果更佳。
CN 110387452 A《一种控制含硫钢硫化物夹杂的方法》,该方法得到的轧材高倍A类夹杂细系、粗系级别分别≤2.0级,B类夹杂细系、粗系级别分别≤1.5级,C类夹杂细系、粗系级别分别≤0.5级,D类夹杂细系、粗系级别分别≤1.5。而本发明专利A类夹杂细系≤2.0、粗系≤1.5,B类夹杂细系≤1.0,、粗系≤0.5,C类夹杂细系≤0、粗系≤0,D类夹杂细系≤0.5、粗系≤0,Ds≤0。钢水纯净度明显优于对比专利,且硫化物形态控制也优于对比发明专利。
CN 110669895 A《一种低氧含硫钢的冶炼方法》,该方法转炉出钢采用钛铁脱氧,钛铁加入量1.5-2.5kg/吨钢,利用钢残余Ti含量降低钢中非金属夹杂物A细级别,A细的级别≤2.5级。本发明专利采用铝脱氧,相比钛脱氧,成本低;同时,本发明专利A类夹杂细系≤2.0、粗系≤1.5,硫化物控制水平明显优于对比发明专利。
发明内容
基于此,有必要针对传统方法冶炼的中碳含硫钢的硫化物极易变形,轧制过程中容易沿着轧制方向延长,形成长条状硫化物,显著恶化钢材综合力学性能问题,提供一种提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法。
上述目的通过以下技术方案实现:
一种提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,包括如下步骤:
转炉或电炉初炼:利用电炉或者转炉将原材料冶炼出初炼钢水后出钢,在出钢的前期随钢流加入硅锰合金,在出钢的中期随钢流加入铝系脱氧剂,在出钢的后期随钢流加入预熔型精炼渣和石灰;
LF精炼:经转炉初炼后的初炼钢水采用Al线沉淀脱氧,初炼钢水经沉淀脱氧后Al的含量控制在钢水总重量的0.030-0.040(重量)%;在经沉淀脱氧的钢水中加入碳粉、铝豆扩散脱氧,白渣保持时间≥30min;经扩散脱氧后的钢水中Al含量控制在钢水总重量的0.020-0.030(重量)%;在离站前钢水中S的含量小于等于0.010(重量)%,并在钢水中加入硅石调整渣碱度;
RH真空冶炼:经LF精炼处理的钢水喂入钙线后进行真空处理,其中极限真空度≤67pa,极限真空保持时间≥10min;真空处理后对钢水进行氩气软吹,氩气软吹的时间≥15min,钢水离站前按照所需钢的成分喂硫线,搅拌30-60s后吊包浇铸;
连铸工序:连铸中包开浇前进行中包氩气吹扫,大包进行留钢操作,其中连铸中间包的过热度控制在20-35℃。
在其中一个实施例中,转炉或电炉初炼的步骤中,所述出钢的前期为已出的钢水占总钢水量的15%至25%;所述出钢的中期为已出的钢水占总钢水量的45%至55%;所述出钢的后期为已出钢水占总钢水量的80%至100%。
在其中一个实施例中,转炉或电炉初炼的步骤中,硅锰合金的加入量为8-10kg/t钢,铝系脱氧剂的加入量为0.9-1.5kg/t钢。
在其中一个实施例中,预熔型精炼渣加入量为6-7kg/t钢,石灰的加入量为6-7kg/t钢,钢水中的总渣量控制在1200-1350kg。
在其中一个实施例中,利用电炉或者转炉将原材料冶炼出初炼钢水后出钢的步骤中,钢水出钢的温度为1610-1640℃。
在其中一个实施例中,LF精炼的步骤中,碳粉和所述铝豆比例为1∶1;碳粉和铝豆分批次加入至钢水中,每次加入至钢水中的碳粉和铝豆不少于1.0kg/t钢。
在其中一个实施例中,LF精炼中在LF离站前加入硅石的步骤中,所述硅石中的SiO2含量不小于97%,Al2O3含量不大于0.8%,所述硅石加入量为1.0-2.0kg/吨钢。
在其中一个实施例中,RH真空冶炼中的经LF精炼处理的钢水喂入钙线后进行真空处理的步骤中,所述钙线的喂入量为0.8-1.5m/t钢。
在其中一个实施例中,RH真空冶炼中的真空处理后对钢水进行氩气软吹的步骤中,氩气软吹以使钢水表面的渣液面有轻微波动,并将钢水裸露在渣液面上的亮点的直径控制在150-200mm,其中,氩气软吹在视频监控下进行。
在其中一个实施例中,经连铸工艺后形成的中碳含硫钢的碳含量为0.30-0.60%,硫含量为0.015-0.085%。
上述提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法至少具有以下技术效果:
本发明的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,转炉初炼过程中采用硅锰合金和铝系脱氧剂复合脱氧,精炼过程利用预熔型精炼渣和石灰使钢水中形成高碱度渣。再采用铝线沉淀脱氧并碳粉、铝豆扩散脱氧,使钢水充分脱氧且能够减少大颗粒氧化夹杂物,提高钢水纯净度;LF精炼过程中控制Al的含量,这样在RH真空冶炼的步骤中不再补铝,避免生产过多Al2O3夹杂物,同时可以在钢中形成大量细小弥散状Al2O3夹杂物。钢水在LF离站加入硅石变渣操作,从高碱度渣调整为低碱度渣,以提高硫元素收得率;RH真空冶炼前采用钙线进行钙处理,使细小弥散状Al2O3变性为钙铝酸盐(Al2O3-CaO),钙铝酸盐作为硫化物析出的形核中心;RH破真空后不再调C、Al成分,RH真空冶炼后的氩气软吹时间≥15min,可以使钢中大颗粒夹杂物上浮去除;离站前按照所需的中碳含硫钢工艺成分喂硫线,搅拌30-60s后吊包浇铸。本发明可以提高硫元素收得率,明显提高钢水纯净度,并改善硫化物形态,使硫化物很好的弥散化处理,且具有工艺流程简单,易于现场操作,生产成本低等优势。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下通过实施例,并结合附图,对本发明的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
如图1所示,本发明的实施例提供了一种提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,包括如下步骤:
S100,转炉或电炉初炼:利用电炉或者转炉将原材料融化成钢水后出钢,在出钢的前期随钢流加入硅锰合金,在出钢的中期随钢流加入铝,在出钢的后期随钢流加入预熔型精炼渣和石灰。
其中,出钢的前期为已出的钢水占总钢水量的15%至25%;所述出钢的中期为已出的钢水占总钢水量的45%至55%;所述出钢的后期为已出钢水占总钢水量的80%至100%。本领域技术人员可以根据工艺等需要来选择硅锰合金、铝系脱氧剂、预熔型精炼渣和石灰加入点。例如:本领域技术人员可以选择在已出的钢水占总钢水量的15%、17%、20%、23%、25%等任一点上加入硅锰合金,只要是已出的钢水占总钢水量的百分比在15%至25%之间即可。本领域技术人员可以选择在已出的钢水占总钢水量的45%、47%、50%、53%、55%等任一点上加入铝,只要是已出的钢水占总钢水量的百分比在45%至55%之间即可。本领域技术人员可以选择在已出的钢水占总钢水量的80%、85%、90%、95%、100%等任一点上加入预熔型精炼渣和石灰,只要是已出的钢水占总钢水量的百分比在80%至100%之间即可。
另外,硅锰合金的加入量为8-10kg/t钢,本领域技术人员可以根据实际需要来具体选择硅锰合金的加入量,例如:8kg/t钢、8.5kg/t钢、9kg/t钢、9.5kg/t钢或者10kg/t钢。铝的加入量为0.9-1.5kg/t钢,本领域技术人员也可以根据实际的需要来确定铝的加入量,例如:0.9kg/t钢、1.0kg/t钢、1.1kg/t钢、1.2kg/t钢、1.3kg/t钢、1.4kg/t钢或者1.5kg/t钢。预熔型精炼渣加入量为6-7kg/t钢,本领域技术人员也可以根据实际的需要来确定铝的加入量,例如:6kg/t钢、6.5kg/t钢或者7kg/t钢。石灰的加入量为6-7kg/t钢,钢例如:6kg/t钢、6.5kg/t钢或者7kg/t。钢水中的总渣量控制在1200-1350kg,例如:1200kg、1250kg、1300kg或者1350kg。
此外,利用电炉或者转炉将原材料冶炼出初炼钢水后出钢的步骤中,钢水出钢的温度为1610-1640℃,本领域技术人员可以根据实际情况来确定钢水的出钢温度,例如:1610℃、1615℃、1620℃、1625℃、1630℃、1635℃或者1640℃。
S200,LF精炼:经转炉初炼后的初炼钢水采用Al线沉淀脱氧,初炼钢水经沉淀脱氧后Al的含量控制在钢水总重量的0.030-0.040(重量)%;在经沉淀脱氧的钢水中加入碳粉、铝豆扩散脱氧,白渣保持时间≥30min;经扩散脱氧后的钢水中Al含量控制在钢水总重量的0.020-0.030(重量)%;在离站前钢水中S的含量小于等于0.010(重量)%,并在钢水中加入硅石调整渣碱度。
其中,钢水经沉淀脱氧后Al的含量可以控制在0.030(重量)%、0.032(重量)%、0.035(重量)%、0.037(重量)%或者0.040(重量)%,只要是在0.030-0.040(重量)%的范围内即可;经扩散脱氧后的钢水中Al含量可以控制在0.020(重量)%、0.022(重量)%、0.025(重量)%、0.027(重量)%或者0.030(重量)%,只要是在0.020-0.030(重量)%的范围内即可;在离站前钢水中S的含量可以为0.004、0.006、0.008或者0.010(重量)%,只要是小于等于0.010(重量)%即可。
另外,碳粉和所述铝豆比例为1∶1。碳粉和铝豆分批次加入至钢水中,每次加入至钢水中的碳粉和铝豆不少于1.0kg/t钢,例如:碳粉和铝豆的加入量可以为1.0kg/t钢、1.3kg/t钢或者1.5kg/t钢等等,只要是不少于1.0kg/t钢即可。
此外,LF精炼中在LF离站前加入硅石的步骤中,所述硅石中的SiO2含量不小于97%,Al2O3含量不大于0.8%,所述硅石加入量为1.0-2.0kg/吨钢。
S300,RH真空冶炼:经LF精炼处理的钢水喂入钙线后进行真空处理,其中极限真空度≤67pa,极限真空保持时间≥10min;真空处理后对钢水进行氩气软吹,氩气软吹的时间≥15min,钢水离站前按照所需钢的成分喂硫线,搅拌30-60s后吊包浇铸。
其中,RH真空冶炼中的经LF精炼处理的钢水喂入钙线后进行真空处理的步骤中,钙线的喂入量为0.8-1.5m/t钢,例如:钙线的喂入量可以为0.8m/t钢、1.0m/t钢、1.3m/t钢或者1.5m/t钢。
另外,RH真空冶炼中的真空处理后对钢水进行氩气软吹的步骤中,氩气软吹以使钢水表面的渣液面有轻微波动,并将钢水裸露在渣液面上的亮点的直径控制在150-200mm,例如:亮点的直径可以为150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm等等,其中,氩气软吹在视频监控下进行。
S400,连铸工序:连铸中包开浇前进行中包氩气吹扫,大包进行留钢操作,其中连铸中间包的过热度控制在20-35℃。其中,过热温度可以为20℃、25℃、30℃、35℃等等。经连铸工艺后形成的中碳含硫钢中,碳含量为0.30-0.60%,硫含量为0.015-0.085%。
本实施例提供的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,转炉或电炉初炼过程中采用硅锰合金和铝系脱氧剂复合脱氧,精炼过程利用预熔型精炼渣和石灰使钢水中形成高碱度渣。再采用铝线沉淀脱氧并碳粉、铝豆扩散脱氧,使钢水充分脱氧且能够减少大颗粒氧化夹杂物,提高钢水纯净度;LF精炼过程中控制Al的含量,这样在RH真空冶炼的步骤中不再补铝,避免生产过多Al2O3夹杂物,同时可以在钢中形成大量细小弥散状Al2O3夹杂物。钢水在LF离站加入硅石变渣操作,从高碱度渣调整为低碱度渣,以提高硫元素收得率;RH真空冶炼前采用钙线进行钙处理,使细小弥散状Al2O3变性为钙铝酸盐(Al2O3-CaO),钙铝酸盐作为硫化物析出的形核中心;RH破真空后不再调C、Al成分,RH真空冶炼后的氩气软吹时间≥15min,可以使钢中大颗粒夹杂物上浮去除;离站前按照所需的中碳含硫钢工艺成分喂硫线,搅拌30-60s后吊包浇铸。本实施例提供的冶炼方法可以提高硫元素收得率,明显提高钢水纯净度,并改善硫化物形态,使硫化物很好的弥散化处理,且具有工艺流程简单,易于现场操作,生产成本低等优势。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1:
本实施例采用转炉初炼-LF精炼-RH真空冶炼-连铸工艺路线生产中碳含硫钢,该钢成分要求为C:0.40-0.44%,Si:0.20-0.30%,Mn:0.50-0.60%,S:0.012-0.030%,P≤0.020%,Cr:0.90-1.10%,Mo:0.10-0.20%,H≤2.0ppm%,O≤20ppm。
转炉或电炉初炼:
利用电炉或者转炉将原材料冶炼成初炼钢水,出钢的钢水总量控制在110t,钢水的出钢温度1630℃;当出钢量约为25t左右时加入硅锰合金950kg,在出钢量增加至55t以后再加入110kg的铝系脱氧剂,当出钢量达到100t以后随钢流加入预熔型精炼渣700kg,石灰350kg。电炉或转炉出钢后期进行留钢操作,出钢终点的钢水中C的含量为:0.07%。
LF精炼:
经转炉或电炉初炼的初炼钢水进站时补加石灰350kg,再采用Al线沉淀脱氧,按目标值Al:0.030-0.040(重量)%进行一次补喂Al线;在经沉淀脱氧后的钢水中加入碳粉和铝豆,其中碳粉和铝豆按比例1:1混匀加入,碳粉和铝豆的最低用量不少于1.0kg/t钢,经扩散脱氧后的钢水中Al含量控制在0.025-0.030(重量)%,在离站前钢水中S的含量为0.010%,在LF离站前向钢水中加入140kg的硅石;
RH真空冶炼:
经LF精练处理的钢水喂入130m的钙线;将喂入钢线的钢水进行真空处理,真空处理要求为真空度≤67Pa,极限真空保持时间15min;破真空后分析钢水化学成分,氩气软吹时间≥15min后,按照中碳含硫钢含S成分为0.030%的目标喂入S线,搅拌60s后吊包浇铸。
连铸工艺:
中包开浇前进行中包氩气吹扫,做好水口接缝密封工作;中间包过热度控制在20-35℃之间;大包进行留钢操作。
夹杂物评级结果:
在不同根钢材取4个样,对夹杂物按照按GB/T10561检验钢材中的非金属夹杂,高倍结果如表1所示。
表1夹杂物评级结果
A细实际值 | A粗实际值 | B细实际值 | B粗实际值 | C细实际值 | C粗实际值 | D细实际值 | D粗实际值 | DS实际值 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
2.0 | 1.5 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
实施例2:
本实施例采用转炉初炼-LF精炼-RH真空冶炼-连铸工艺路线生产中碳含硫钢,该钢成分要求为C:0.38-0.42%,Si:0.30-0.45%,Mn:0.60-0.80%,S:0.035-0.055%,P≤0.015%,Cr:1.00-1.25%,Mo:0.15-0.30%,H≤2.0ppm%,O≤20ppm。
转炉或电炉初炼:
利用电炉或者转炉将原材料冶炼成初炼钢水,出钢的钢水总量控制在100t,钢水的出钢温度1640℃;当出钢量约为20t左右时加入硅锰合金820kg,在出钢量增加至50t以后再加入105kg的铝系脱氧剂,当出钢量达到95t以后随钢流加入预熔型精炼渣650kg,石灰350kg。电炉或转炉出钢后期进行留钢操作,出钢终点的钢水中C的含量为:0.09%。
LF精炼:
经转炉或电炉初炼的初炼钢水进站时补加石灰350kg,再采用Al线沉淀脱氧,按目标值Al:0.030-0.040(重量)%进行一次补喂Al线;在经沉淀脱氧后的钢水中加入碳粉和铝豆,其中碳粉和铝豆按比例1∶1混匀加入,碳粉和铝豆的最低用量不少于1.0kg/t钢,经扩散脱氧后的钢水中Al含量控制在0.025-0.030(重量)%,在离站前钢水中S的含量为0.009%,在LF离站前向钢水中加入120kg的硅石;
RH真空冶炼:
经LF精练处理的钢水喂入110m的钙线;将喂入钢线的钢水进行真空处理,真空处理要求为真空度≤67Pa,极限真空保持时间15min;破真空后分析钢水化学成分,氩气软吹时间≥15min后,按照中碳含硫钢含S成分为0.055%的目标喂入S线,搅拌60s后吊包浇铸。
连铸工艺:
中包开浇前进行中包氩气吹扫,做好水口接缝密封工作;中间包过热度控制在20-35℃之间;大包进行留钢操作。
夹杂物评级结果:
在不同根钢材取4个样,对夹杂物按照按GB/T10561检验钢材中的非金属夹杂,高倍结果如表2所示。
表2夹杂物评级结果
A细实际值 | A粗实际值 | B细实际值 | B粗实际值 | C细实际值 | C粗实际值 | D细实际值 | D粗实际值 | DS实际值 |
2 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0.5 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0.5 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
2 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
实施例3:
本实施例采用转炉初炼-LF精炼-RH真空冶炼-连铸工艺路线生产中碳含硫钢,该钢成分要求为C:0.50-0.60%,Si:0.20-0.35%,Mn:0.40-0.60%,S:0.055-0.075%,P≤0.025%,Cr:1.10-1.30%,Mo:0.20-0.45%,H≤2.0ppm%,O≤20ppm。
转炉或电炉初炼:
利用电炉或者转炉将原材料冶炼成初炼钢水,出钢的钢水总量控制在115t,钢水的出钢温度1620℃;当出钢量约为30t左右时加入硅锰合金900kg,在出钢量增加至60t以后再加入120kg的铝系脱氧剂,当出钢量达到105t以后随钢流加入预熔型精炼渣600kg,石灰350kg。电炉或者转炉出钢后期进行留钢操作,出钢终点的钢水中C的含量为:0.10%。
LF精炼:
经转炉或电炉初炼的初炼钢水进站时补加石灰400kg,再采用Al线沉淀脱氧,按目标值Al:0.030-0.040(重量)%进行一次补喂Al线;在经沉淀脱氧后的钢水中加入碳粉和铝豆,其中碳粉和铝豆按比例1∶1混匀加入,碳粉和铝豆的最低用量不少于1.0kg/t钢,经扩散脱氧后的钢水中Al含量控制在0.025-0.030(重量)%,在离站前钢水中S的含量为0.005%,在LF离站前向钢水中加入150kg的硅石;
RH真空冶炼:
经LF精练处理的钢水喂入130m的钙线;将喂入钢线的钢水进行真空处理,真空处理要求为真空度≤67Pa,极限真空保持时间15min;破真空后分析钢水化学成分,氩气软吹时间≥15min后,按照中碳含硫钢含S成分为0.075%的目标喂入S线,搅拌60s后吊包浇铸。
连铸工艺:
中包开浇前进行中包氩气吹扫,做好水口接缝密封工作;长水口2-3炉换一次;中间包过热度控制在20-35℃之间;大包进行留钢操作。
夹杂物评级结果:
在不同根钢材取4个样,对夹杂物按照按GB/T10561检验钢材中的非金属夹杂,高倍结果如表3所示。
表3夹杂物评级结果
A细实际值 | A粗实际值 | B细实际值 | B粗实际值 | C细实际值 | C粗实际值 | D细实际值 | D粗实际值 | DS实际值 |
1. | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0.5 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0.5 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
1.5 | 1 | 1 | 0.5 | 0 | 0 | 0.5 | 0 | 0 |
上述各实施例中能够明显改善中碳含硫钢硫化物分布形态,减少长条状硫化物比例,使硫化物弥散化分布,轧材高倍评价结果如下:A类夹杂细系≤2.0、粗系≤1.5,B类夹杂细系≤1.0,、粗系≤0.5,C类夹杂细系≤0、粗系≤0,D类夹杂细系≤0.5、粗系≤0,Ds≤0。本发明实施例提供冶炼方法可以提高硫元素收得率,明显提高钢水纯净度,并控制硫化物形态,使硫化物很好的弥散化处理。具有工艺流程简单,易于现场操作,生产成本低等优势。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (8)
1.一种提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,包括如下步骤:
转炉或电炉初炼:利用电炉或者转炉将原材料冶炼出初炼钢水后出钢,在出钢的前期随钢流加入硅锰合金,硅锰合金的加入量为8-10kg/t钢,在出钢的中期随钢流加入铝系脱氧剂,铝系脱氧剂的加入量为0.9-1.5kg/t钢,在出钢的后期随钢流加入预熔型精炼渣和石灰;
LF精炼:经转炉初炼后的初炼钢水采用Al线沉淀脱氧,初炼钢水经沉淀脱氧后Al的含量控制在钢水总重量的0.030-0.040(重量)%;在经沉淀脱氧的钢水中加入碳粉、铝豆扩散脱氧,白渣保持时间≥30min,所述碳粉和所述铝豆比例为1:1;所述碳粉和所述铝豆分批次加入至钢水中,每次加入至钢水中的所述碳粉和所述铝豆不少于1.0kg/t钢;经扩散脱氧后的钢水中Al含量控制在钢水总重量的0.020-0.030(重量)%;在离站前钢水中S的含量小于等于0.010(重量)%,并在钢水中加入硅石调整渣碱度;
RH真空冶炼:经LF精炼处理的钢水喂入钙线后进行真空处理,其中极限a真空度≤67Pa,极限真空保持时间≥10min;真空处理后对钢水进行氩气软吹,氩气软吹的时间≥15min,钢水离站前按照所需钢的成分喂硫线,搅拌30-60s后吊包浇铸;
连铸工序:连铸中包开浇前进行中包氩气吹扫,大包进行留钢操作,其中连铸中间包的过热度控制在20-35℃。
2.根据权利要求1所述的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,所述转炉或电炉初炼的步骤中,所述出钢的前期为已出的钢水占总钢水量的15%至25%;所述出钢的中期为已出的钢水占总钢水量的45%至55%;所述出钢的后期为已出钢水占总钢水量的80%至100%。
3.根据权利要求1所述的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,所述预熔型精炼渣加入量为6-7kg/t钢,石灰的加入量为6-7kg/t钢,钢水中的总渣量控制在1200-1350kg。
4.根据权利要求1所述的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,所述利用电炉或者转炉将原材料冶炼出初炼钢水后出钢的步骤中,钢水出钢的温度为1610-1640℃。
5.根据权利要求1所述的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,所述LF精炼中所述在LF离站前加入硅石的步骤中,所述硅石中的SiO2含量不小于97%,Al2O3含量不大于0.8%,所述硅石加入量为1.0-2.0kg/吨钢。
6.根据权利要求1所述的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,所述RH真空冶炼中的经LF精炼处理的钢水喂入钙线后进行真空处理的步骤中,所述钙线的喂入量为0.8-1.5m/t钢。
7.根据权利要求1所述的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,所述RH真空冶炼中的真空处理后对钢水进行氩气软吹的步骤中,氩气软吹以使钢水表面的渣液面有轻微波动,并将钢水裸露在渣液面上的亮点的直径控制在150-200mm,其中,所述氩气软吹在视频监控下进行。
8.根据权利要求1所述的提高中碳含硫钢硫弥散化的冶炼方法,其特征在于,经连铸工艺后形成的中碳含硫钢的碳含量为0.30-0.60%,硫含量为0.015-0.085%。
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