CN113667790A - 一种气保焊丝钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种气保焊丝钢的生产方法，包括转炉冶炼、LF精炼工序，所述转炉冶炼工序，出钢过程前期向钢包中加入石英砂，出钢过程加入石英砂后，钢包中加入硅铁、锰铁合金进行脱氧合金化，出钢结束向钢包中加入精炼合成渣，所述石英砂加入量为1.5～2.5kg/吨钢；所述精炼合成渣，按重量计，包含CaO：41%～46%，SiO2:43%～48%，Al2O3:≤3.0%。采用本发明方法生产焊丝钢ER70S‑6，实现稳定控制钢水钙成分在7ppm以下，并且使成品钙1ppm比例达到60%以上。

Description

一种气保焊丝钢的生产方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种气保焊丝钢的生产方法。
背景技术
ER70S-6为气体保护焊用钢，在焊接过程中Ca氧化后生成的碱性氧化物会增加表面张力，容易在熔滴底端尖部聚集，由于电弧具有亲氧化物特性，使熔滴受力面积减少、受力不均匀，从而使熔滴不稳定，容易出现飞溅，因此降低钢中的Ca含量能有效减少焊丝钢的飞溅。
在转炉出钢过程钢渣混冲的条件下，高氧化性钢水与加入的石灰系渣料以及部分炉渣充分反应，钢水中的C、Si、Al都具备还原CaO的条件，造成出钢后钢水钙含量就已经很高(10ppm以上)，加之精炼环节石灰加入量控制不当，使得精炼过程钙含量仍然得不到有效控制，最终造成钢水成品钙含量超标，造成焊丝钢焊接过程飞溅率偏高，而且不稳定。
专利CN108396097 A《一种低Ca、低Al焊丝钢的冶炼方法》，专利CN103436657A《一种防止焊接飞溅的焊丝钢冶炼工艺》，专利CN 108393614 B《一种高品质焊丝钢盘条及其生产方法》，专利CN109706286 A《一种转炉焊丝钢冶炼过程钙含量的控制方法》以上专利涉及的焊丝钢生产方法，均对钢中钙含量进行了控制。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种气保焊丝钢的生产方法，降低钢中钙含量，避免焊丝钢使用过程中的飞溅问题。
为解决以上问题，本发明提供一种气保焊丝钢的生产方法，包括转炉冶炼、LF精炼工序，所述转炉冶炼工序，出钢过程前期向钢包中加入石英砂，出钢结束向钢包中加入精炼合成渣。
进一步的，出钢过程加入石英砂后，钢包中加入硅铁、锰铁合金进行脱氧合金化。
进一步的,所述石英砂加入量为1.5～2.5kg/吨钢；所述精炼合成渣，按重量计，包含CaO：41%～46%，SiO2:43%～48%，Al2O3:≤3.0%。
进一步的,所述LF精炼工序，控制精炼渣二元碱度在0.8～1.0。
进一步的,所述LF精炼工序，精炼处理前期在渣面加入增碳剂进行脱氧造渣泡沫化。
进一步的,所述LF精炼工序，在LF炉精炼过程中控制底吹气量在80～150NL/min。
进一步的,所述转炉冶炼工序，出钢氧含量控制在600～800ppm，冶炼终点钢液中C≤0.05%。
进一步的,钢液精炼所用的钢包在使用前利用硅镇静钢进行涮包。
进一步的,钢液在转炉工序完成合金化，LF精炼过程钢液不再补加合金。
进一步的,LF精炼终渣组分为CaO：30%-40%，SiO2:35%-45%，Al2O3:＜10%，MgO:7-13,FeO+MnO: ＜7.0%，其余为杂质。
所述LF终渣二元碱度为CaO与 SiO2含量的比值。
上述LF精炼终渣组分中FeO+MnO，代表FeO和MnO含量之和。
本发明技术方案以及实施方式中，表示钢液成分含量或者渣成分含量的“％”是指“wt％”，即均为重量百分含量。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
采用本发明方法生产焊丝钢ER70S-6，实现稳定控制钢水钙成分在7ppm以下，并且使成品钙1ppm比例达到60%以上。
ER70S-6为美国焊接协会AWS焊接用钢标准中的钢种牌号。
具体实施方式
以下对工艺制定依据进行说明。
转炉冶炼工序，出钢过程前期向钢包中加入石英砂，出钢结束向钢包中加入精炼合成渣。
出钢前期加入石英砂，保证出钢过程钢包渣为酸性渣，在出钢结束后加入精炼合成渣避免钢流冲击造成的剧烈的钢渣反应，减少渣中CaO的还原。
钢液精炼所用的钢包在使用前利用硅镇静钢进行涮包。
控制钢包使用条件，减少钢包渣带入钙。
LF精炼工序，在LF炉精炼过程中控制底吹气量在80～150NL/min。
控制精炼过程底吹气量减弱精炼过程渣钢反应。
钢液在转炉工序完成合金化，LF精炼过程钢液不再补加合金。
转炉配加成分达到要求范围，避免精炼过程大量补加合金造成的氧化钙被还原。
下面提供一种具体实施方式：
生产气保焊丝钢，生产工艺路线为：铁水脱硫-转炉→LF炉→方坯连铸机；铁水进行脱硫处理，要求铁水S≤0.012%。钢包生产前需在硅镇静钢上涮包两次。
采用顶底复吹转炉，冶炼过程保证透气砖裸露，底吹流量控制在0.8Nm3/min，通过转炉底吹强搅拌降低碳氧浓度积，出钢氧含量控制在600-800ppm，出钢温度≥1640°，终点碳小于等于0.05%，出钢前期加入1.5～2.5kg/吨钢石英砂，保证出钢过程钢包渣为酸性渣，石英砂加完后依次加入硅铁-低碳锰铁（低碳锰铁C≤0.7%）进行脱氧合金化，配加成分至钢种要求范围，出钢结束后钢包内加入3～5kg/吨钢精炼合成渣，精炼合成渣组分包含CaO：41%-46%，SiO2:43%-48%，Al2O3:≤3.0%。
在LF炉精炼过程中控制底吹气量在80-150NL/min，精炼过程加入0.5～1.5kg/吨钢石灰，精炼处理前期在渣面均匀加入3～7kg增碳剂脱氧造渣泡沫化，精炼过程中使用低铝硅铁粉（铝≤0.03%）造渣，避免硅铁粉中的铝还原精炼渣中的钙导致钢水钙含量升高，严禁使用碳化钙造渣，控制精炼渣二元碱度在0.8-1.0，软吹时间控制在8-12min。覆盖剂使用：钢水覆盖剂组分包含CaO：33％～43％，SiO2：35％～45％，C≤2.0％，Al2O3≤2.0％，二元碱度R为0.9-1.0。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1－6
实施例1－6按照上述实施方式生产焊丝钢ER70S-6与H08MnSi，其化学成分及其重量百分含量范围见表1。转炉出钢氧含量、钢液终点碳含量、转炉出钢石英砂加入量、出钢结束加入的精炼渣的组分及含量见表2。LF底吹流量、终渣二元碱度、LF终渣组分见表3。将生产得到的钢坯轧制成线材，对线材中的钙含量进行检验分析，检验结果见表3 。所述H08MnSi，是国标GB/T 3429-2015《焊接用钢盘条》中的钢种牌号。
表1
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表2
Figure DEST_PATH_IMAGE004
表3
Figure DEST_PATH_IMAGE006
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种气保焊丝钢的生产方法，包括转炉冶炼、LF精炼工序，其特征在于，所述转炉冶炼工序，出钢过程前期向钢包中加入石英砂，出钢结束向钢包中加入精炼合成渣。
2.根据权利要求1所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于，出钢过程加入石英砂后，钢包中加入硅铁、锰铁合金进行脱氧合金化。
3.根据权利要求1所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,所述石英砂加入量为1.5～2.5kg/吨钢；所述精炼合成渣，按重量计，包含CaO：41%～46%，SiO2:43%～48%，Al2O3:≤3.0%。
4.根据权利要求1所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,所述LF精炼工序，控制精炼渣二元碱度在0.8～1.0。
5.根据权利要求1所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,所述LF精炼工序，精炼处理前期在渣面加入增碳剂进行脱氧造渣泡沫化。
6.根据权利要求1所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,所述LF精炼工序，在LF炉精炼过程中控制底吹气量在80～150NL/min。
7.根据权利要求1～6任一项所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,所述转炉冶炼工序，出钢氧含量控制在600～800ppm，冶炼终点钢液中C≤0.05%。
8.根据权利要求1～6任一项所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,钢液精炼所用的钢包在使用前利用硅镇静钢进行涮包。
9.根据权利要求1～6任一项所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,钢液在转炉工序完成合金化，LF精炼过程钢液不再补加合金。
10.根据权利要求1～6任一项所述的一种气保焊丝钢的生产方法，其特征在于,LF精炼终渣组分为CaO：30%-40%，SiO2:35%-45%，Al2O3:＜10%，MgO:7-13 ,FeO+MnO: ＜7.0%，其余为杂质。
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