CN114908282B - 控制swrh42b碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺，采用铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、方坯连铸的生产工艺流程，通过控制入炉铁水S含量，转炉终点控制，低铝精炼预熔渣和萤石进行渣洗，扩散脱氧，缩短LF通电时间及埋弧加热、连铸全程保护浇铸等一系列措施，进行全流程把控，降低钢水中的氧、氮含量，钢水中O≤40ppm、N≤50ppm。本发明在不增加新工序与设备的条件下，解决了现有生产工艺氧、氮含量控制不稳易超标等技术难题。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺。
背景技术
SWRH42B碳素钢热轧盘条主要用于制造高强度结构钢丝、弹簧钢丝、制绳钢丝、镀锌钢丝、胶管钢丝等产品，盘条需进行多道次拉拔加工后才能被下游用户使用，而过高的氧、氮含量会对盘条的机械性能和使用寿命产生不利影响，降低产品使用价值和经济价值。
钢中氧含量较高时，意味着钢中的非金属夹杂物多，表现为与钢中的铝、硅等元素结合形成氧化物夹杂，使钢的强度、塑性全面下降，严重恶化钢的韧性和疲劳性能。在轧后冷却的过程中,由于夹杂物和基体的收缩程度存在差异，产生形变应力场，导致出现局部裂纹。氮在钢中是一种有害元素，氮不仅会增加盘条的时效性、降低焊接性能，而且会导致“蓝脆”发生。此外，过多的氮还会与钢液中铝、钛等元素结合，生成带有一定棱角的脆性夹杂物，在盘条进行拉拔时，其内部会出现微小的空洞，并聚合长大，使材料的韧性、塑性下降，最终导致拉拔断裂，增加断丝率，因此控制钢中的氧氮含量具有重要意义。
目前大多数专利都是对氧、氮进行单独控制，同时控制钢中氧、氮含量的方法还很少，此外，这些专利主要集中在转炉冶炼过程中控氧、控氮工艺，很少有全流程考虑，若仅从某一生产环节进行控制，易导致钢水中气体含量增加，因此，需要发明一种对每个生产环节氧、氮含量进行有效控制的生产工艺，来降低优质碳素钢热轧盘条的氧、氮含量，提高产品拉拔性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺，为使钢水中O≤40ppm、N≤50ppm，本发明从铁水预处理、炼钢、精炼、连铸全流程提出了SWRH42B 碳素钢热轧盘条控氧控氮技术，来降低钢水中的氧、氮含量，提高产品使用性能和市场价值。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺，包括如下工艺步骤：
1)铁水预处理工序：向铁水包中喷吹钝化镁粉和石灰粉脱硫，处理后要求铁水S≤0.022wt％；
2)转炉炼钢工序：使用顶底复吹转炉进行冶炼，复吹供氩气，转炉终点碳含量0.26wt％～0.35wt％，出钢温度1620℃～1650℃，保证终点碳含量和温度一次命中，钢包预吹氩2～3min，出钢时间控制在5～6min，加入28～31kg/t白灰、13.5～15.5kg/t白云石和13.5～14.5kg澳矿造渣，合金化选用7.5～8.5kg/t硅锰和0.9～1.2kg/t硅铁进行合金化，加入1.5～3.0kg/t炼钢增碳剂，氩站吹氩时间控制在7～8min；
3)LF精炼工序：炉内保持微正压40～70kPa，采用埋弧加热，弧光不外漏，加入6.5～ 8.5kg/t石灰、0.6～0.8kg/t萤石、60kg～80kg/炉电渣石造白渣精炼，并加入0.5～0.7kg/t 碳化稻壳，0.8～1.7kg/t锰硅和0.8～1.5kg/t硅铁；静吹氩时间大于15min，LF炉离站温度1540℃～1560℃；
4)连铸工序：控制钢水过热度在15～30℃。
控制钢中成分：C 0.40wt％～0.44wt％，Si 0.18wt％～0.25wt％，Mn 0.60wt％～0.65wt％， P≤0.018wt％，S≤0.015wt％。
连铸工序采取全程保护浇铸工艺，并且浇铸开始前用氩气清洗中间包。
钢中O≤0.0040wt％，N≤0.0050wt％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明采用铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、方坯连铸的生产工艺流程，通过控制入炉铁水S含量，转炉终点控制，缩短LF通电时间及埋弧加热、连铸全程保护浇铸等一系列措施，进行全流程把控，降低钢水中的氧、氮含量，提升钢材使用性能。
2)本发明在不增加新工序与设备的条件下，解决了现有生产工艺氧、氮含量控制不稳易超标等技术难题。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式进一步说明：
控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺，本发明从转炉冶炼工艺、LF温度控制及埋弧精炼和连铸保护浇铸等生产流程进行合理化控制，使钢水中O≤0.0040％。N≤ 0.0050％。本发明的工艺过程为：铁水预处理→转炉→精炼LF→连铸，其中内控成分C0.40wt％～0.44wt％，Si 0.18wt％～0.25wt％，Mn 0.60wt％～0.65wt％，P≤0.018wt％，S≤ 0.015wt％。具体包括如下工艺步骤：
1)铁水预处理工序：向铁水包中喷吹钝化镁粉和石灰粉脱硫，并将包内的脱硫渣捞净，做到铁水表面无渣层，处理后要求铁水S≤0.022wt％，保证终点硫含量满足要求，减小LF脱硫压力。
2)转炉炼钢工序：使用顶底复吹转炉进行冶炼，复吹全程供氩气，冶炼接近终点时，适当降低枪位，加强熔池搅动，转炉终点碳含量0.26wt％～0.35wt％，减少吹炼时间，降低钢中氧含量。转炉出钢温度1620℃～1650℃，保证终点碳含量和温度一次命中，钢包及合金烘烤充分，钢包预吹氩2～3min，挡渣出钢，杜绝下渣，出钢过程保持圆流出钢，禁止钢液散流，出钢时间控制在5～6min。每炉加入28～31kg/t白灰、13.5～15.5kg/t白云石和13.5～14.5kg/t澳矿造渣，合金化选用7.5～8.5kg/t硅锰和0.9～1.2kg/t硅铁进行合金化，加入1.5～3.0kg/t炼钢增碳剂。氩站吹氩时间控制在7～8min，防止钢水裸露。
3)LF精炼工序：保证LF炉盖与钢包接触紧密，炉内保持微正压40～70kPa，采用埋弧加热，弧光不外漏，缩短电极加热时间。加入6.5～8.5kg/t石灰、0.6～0.8kg/t萤石、60kg～80kg/炉电渣石造白渣精炼，并加入0.5～0.7kg/t碳化稻壳，0.8～1.7kg/t锰硅和0.8～1.5kg/t硅铁。静吹氩时间大于15min，LF炉离站温度1540℃～1560℃。
4)连铸工序：采用低过热度浇铸，控制钢水过热度在15～30℃，采取全程保护浇铸工艺，并且浇铸开始前用氩气清洗中间包。
经上述步骤后，成品SWRH42B化学成分如下表：
Claims (3)
1.控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺，其特征在于，包括如下工艺步骤：
1）铁水预处理工序：向铁水包中喷吹钝化镁粉和石灰粉脱硫，处理后要求铁水S≤0.022wt%；
2）转炉炼钢工序：使用顶底复吹转炉进行冶炼，复吹供氩气，转炉终点碳含量0.26wt%～0.35wt%，转炉出钢温度1620℃～1650℃，出钢时间控制在5～6min，加入28～31kg/t白灰、13.5～15.5kg/t白云石和13.5～14.5kg/t澳矿造渣，合金化选用7.5～8.5kg/t锰硅和0.9～1.2kg/t硅铁进行合金化，加入1.5～3.0kg/t炼钢增碳剂，氩站吹氩时间控制在7～8min；
3）LF精炼工序：炉内保持微正压40～70kPa，采用埋弧加热，弧光不外漏，辅料加入6.5～8.5kg/t石灰、0.6～0.8kg/t萤石、60kg～80kg/炉电渣石造白渣精炼,并加入0.5～0.7kg/t碳化稻壳，0.8～1.7kg/t锰硅和0.8～1.5kg/t硅铁，静吹氩时间大于15min，LF炉离站温度1540℃～1560℃；
4）连铸工序：控制钢水过热度在15～30℃；
钢中O≤0.0040wt%，N≤0.0050wt%。
2.根据权利要求1所述的控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺，其特征在于，控制钢中成分：C 0.40wt%～0.44wt%，Si 0.18wt%～0.25wt%，Mn 0.60wt%～0.65wt%，P≤0.018wt%，S≤0.015wt%。
3.根据权利要求1所述的控制SWRH42B碳素钢热轧盘条氧氮含量的生产工艺，其特征在于，连铸工序采取全程保护浇铸工艺，并且浇铸开始前用氩气清洗中间包。
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| CN114908282A (zh) | 2022-08-16 |
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