CN115198195B - 一种高韧性焊网用钢盘条及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高韧性焊网用钢盘条及其制备方法，该盘条具有下列重量百分比的化学成分：C 0.16~0.20wt%、Si 0.12~0.18wt%、Mn 0.35~0.48wt%、S≤0.015wt%、P≤0.015wt%、N≤0.0040wt%、O≤0.0020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述盘条抗拉强度Rm 460~520MPa，断后伸长率A≥45%，拉拔直径≥1.0mm，钢中有害元素S、P含量低，B类、D类高熔点不变形氧化物夹杂≤0.5级；盘条显微组织细小均匀，具有优异的塑韧性及拉拔变形能力，拉拔到Φ1.0mm不断丝，满足了用户高级别焊网拉丝使用需求，显著提高了产品市场竞争力。

Description

一种高韧性焊网用钢盘条及其制备方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种高韧性焊网用钢盘条及其制备方法。
背景技术
焊网用钢延伸性好，广泛用于路桥建设加工路桥混凝土施工用焊网、市政桥梁和公路桥梁的桥面铺装焊网，具有广阔的市场和良好的效益。焊网用钢盘条加工要经受较大的冷拉冷轧变形，要求盘条冷拉拔性能好，不能出现冷加工断裂。为满足焊网用钢变形拉拔要求，焊网用钢盘条要求严格控制钢中夹杂物形态和数量，盘条具有良好的表面质量、塑韧性及较小的同卷强度波动。
目前国内已有焊网用钢盘条的研究报道，关于焊网用钢盘条的制备主要通过转炉冶炼→氩站精炼→小方坯浇铸→高线轧机控轧控冷工艺路线生产，所生产的焊网用钢盘条抗拉强度Rm大于490MPa，一般拉拔到Φ3.0mm以上焊网供用户使用，得到的产品存在以下问题：钢中夹杂物含量偏高，B类、D类氧化物夹杂大多在1.5级以上；盘条冷拉拔至Φ2.0mm时容易出现断丝，制约了产品的使用。
为进一步改善现有焊网用钢盘条的冷拉拔变形能力，拓宽产品的使用范围，本发明旨在提供一种具有优异塑韧性及冷拉拔变形能力的公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条及其制备方法。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条，本发明的第二目的是提供所述公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条的制备方法。
本发明的第一目的是这样实现的，一种公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条，具有下列重量百分比的化学成分：C 0.16~0.20wt%、Si0.12~0.18wt%、Mn 0.35~0.48wt%、S≤0.015wt%、P≤0.015wt%、N≤0.0040wt%、O≤0.0020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述焊网用钢盘条抗拉强度Rm 460~520MPa，断后伸长率A≥45%，拉拔直径≥1.0mm，B类、D类高熔点不变形氧化物夹杂≤0.5级。
本发明的第二目的是这样实现的，公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条的制备方法，按照以下步骤实现：
A、钢水冶炼：将铁水、废钢分别按960kg/t钢、105kg/t钢的装入配比加入120t LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按25.0~28.0kg/t钢、13.0~15.0kg/t钢、1.0kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点钢水C含量≥0.10wt%，出钢温度≤1620℃；出钢前向钢包底部按2.0kg/t钢的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF28.5wt%，SiO29.6wt%，CaO 65.5wt%，Na2O 6.2wt%，P 0.045wt%，S 0.036wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20~25NL/min；
B、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铁芯铝→硅钙钡→硅锰合金，依次向钢包中加入下列物质：按0.6~1.0kg/t钢的量，加入下列质量比的铁芯铝：AL 52.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.3~2.0kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 12.5wt%，Ca 10.3wt%，Al 1.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按4.3~6.4kg/t钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Si 17.5wt%，Mn65.8wt%，C 1.7wt%， P 0.085wt%，S 0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站精炼工序；
C、LF炉精炼：将钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用20~30NL/min的小氩量吹氩2分钟，然后下电极采用档位7~9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰1.4~2.1kg/t钢，然后加入电石0.5 kg/t钢调渣；下电极将钢水温度加热至1570~1590℃，然后加入石英砂3.1~5.0kg/t钢，下电极将石英砂化透，渣子碱度按1.0~1.5控制；根据钢样检验结果，补加合金同步调整钢水成份；之后采用小氩气量对钢水进行软吹氩，氩气流量为20NL/min，软吹时间为8分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，将钢水吊至连铸平台浇铸工位；
D、钢水浇铸：在中间包温度为1535~1545℃，拉速为2.4~2.5m/min，结晶器水量为130~140m3/h，二冷比水量为1.4~1.6L/kg的条件下，采用R12m直弧形连续矫直7机7流小方坯铸机将钢水全程保护浇铸成断面165mm×165mm的钢坯；
E、钢坯加热：将钢坯送入均热段炉温为1070~1100℃的加热炉中，加热50~70分钟后出钢，经高压水出鳞后推送至高速线材轧机进行轧制；
F、控轧控冷：钢坯送入30个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.30m/s的轧制条件下，在粗轧机组粗轧6个道次；之后在速度为12.0 m/s的轧制条件下，在中轧机组中轧4~6个道次；之后在速度为40.0 m/s的轧制条件下，在预精轧机组轧制5~6个道次；之后在速度为60~85 m/s的轧制条件下，在精轧机组轧制5~8个道次；之后在速度为60~85 m/s的轧制条件下，在减定径机组轧制3~4个道次；之后在温度为900~920℃，速度为60~85 m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行气雾冷却和风冷控制，风机开启2~4台，10个保温罩盖全开；辊道速度控制为0.55~0.70m/s；之后将盘卷自然空冷至室温即获得目标高韧性焊网用钢盘条。钢的温度控制、辊道速度视不同规格要求具体确定。
本发明在转炉冶炼出钢过程采用渣洗脱硫剂进行全程渣洗，降低了钢水中[S]含量及夹杂物含量，大幅改善了钢水洁净度；LF炉采用低碱度渣精炼工艺，精炼过程加入石英砂，控制渣碱度1.0~1.5，钢水形成具有较低熔点和良好塑性变形的圆形或椭圆形复合夹杂物，B类、D类高熔点不变形氧化物夹杂大幅降低，精炼结束采用了小氩量软吹并适当延长软吹时间，钢中夹杂物得到有效排除，钢水洁净度显著改善；轧钢工序控制较低的开轧温度及吐丝温度，促进了铁素体晶粒的细化；精轧后采用减定径机组轧制，盘条表面质量和尺寸精度得到了有效控制；吐丝完后的盘条在斯太尔摩辊道采用气雾冷却和风冷控制，降低了相变前的温度，抑制了轧后奥氏体和铁素体晶粒长大，增加了后续相变中材料内部大量形核，盘条显微组织细小均匀，具有优异的塑韧性和拉拔变形能力。
本发明通过对转炉冶炼、脱氧合金化工艺、出钢渣洗、LF炉精炼、连铸、轧钢加热制度、控制轧制、斯太尔摩控冷等多工艺集成创新，具有工艺适用性及控制性强等特点，所生产的盘条洁净度明显高于现有生产工艺，钢中有害元素S、P含量低，P≤0.015wt%、S≤0.015wt%，O≤0.0020wt%，N≤0.0040wt%，B类、D类高熔点不变形氧化物夹杂≤0.5级；盘条显微组织细小均匀，具有优异的塑韧性及拉拔变形能力，拉拔到Φ1.0mm不断丝，满足了用户高级别焊网拉丝使用需求，显著提高了产品市场竞争力。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所做的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。
本发明一种公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条，具有下列重量百分比的化学成分：C 0.16~0.20wt%、Si 0.12~0.18wt%、Mn 0.35~0.48wt%、S≤0.015wt%、P≤0.015wt%、N≤0.0040wt%、O≤0.0020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述焊网用钢盘条抗拉强度Rm 460~520MPa，断后伸长率A≥45%，拉拔直径≥1.0mm，B类、D类高熔点不变形氧化物夹杂≤0.5级。
本发明还提供了所述公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条的制备方法，按照以下步骤实现：
A、钢水冶炼：将铁水、废钢分别按960kg/t钢、105kg/t钢的装入配比加入120t LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按25.0~28.0kg/t钢、13.0~15.0kg/t钢、1.0kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点钢水C含量≥0.10wt%，出钢温度≤1620℃；出钢前向钢包底部按2.0kg/t钢的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF28.5wt%，SiO29.6wt%，CaO 65.5wt%，Na2O 6.2wt%，P 0.045wt%，S 0.036wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20~25NL/min；
B、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铁芯铝→硅钙钡→硅锰合金，依次向钢包中加入下列物质：按0.6~1.0kg/t钢的量，加入下列质量比的铁芯铝：AL 52.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.3~2.0kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 12.5wt%，Ca 10.3wt%，Al 1.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按4.3~6.4kg/t钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Si 17.5wt%，Mn65.8wt%，C 1.7wt%， P 0.085wt%，S 0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站精炼工序；
C、LF炉精炼：将钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用20~30NL/min的小氩量吹氩2分钟，然后下电极采用档位7~9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰1.4~2.1kg/t钢，然后加入电石0.5 kg/t钢调渣；下电极将钢水温度加热至1570~1590℃，然后加入石英砂3.1~5.0kg/t钢，下电极将石英砂化透，渣子碱度按1.0~1.5控制；根据钢样检验结果，补加合金同步调整钢水成份；之后采用小氩气量对钢水进行软吹氩，氩气流量为20NL/min，软吹时间为8分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，将钢水吊至连铸平台浇铸工位；
D、钢水浇铸：在中间包温度为1535~1545℃，拉速为2.4~2.5m/min，结晶器水量为130~140m3/h，二冷比水量为1.4~1.6L/kg的条件下，采用R12m直弧形连续矫直7机7流小方坯铸机将钢水全程保护浇铸成断面165mm×165mm的钢坯；
E、钢坯加热：将钢坯送入均热段炉温为1070~1100℃的加热炉中，加热50~70分钟后出钢，经高压水出鳞后推送至高速线材轧机进行轧制；
F、控轧控冷：钢坯送入30个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.30m/s的轧制条件下，在粗轧机组粗轧6个道次；之后在速度为12.0 m/s的轧制条件下，在中轧机组中轧4~6个道次；之后在速度为40.0 m/s的轧制条件下，在预精轧机组轧制5~6个道次；之后在速度为60~85 m/s的轧制条件下，在精轧机组轧制5~8个道次；之后在速度为60~85 m/s的轧制条件下，在减定径机组轧制3~4个道次；之后在温度为900~920℃，速度为60~85 m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行气雾冷却和风冷控制，风机开启2~4台，10个保温罩盖全开；辊道速度控制为0.55~0.70m/s；之后将盘卷自然空冷至室温即获得目标高韧性焊网用钢盘条。钢的温度控制、辊道速度视不同规格要求具体确定。
步骤A中，所述铁水的化学成分C 4.0-4.3wt%、Si 0.15-0.30wt%、Mn 0.15-0.25wt%、P 0.065-0.085wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤A中，所述废钢的化学成分C 0.12-0.18wt%、Si 0.12-0.20 wt%、Mn 0.35-0.50wt% 、P 0.025-0.035wt%、S 0.020-0.032wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤E中，钢坯出钢温度为980~1010℃。
步骤F中，斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为550~580℃。
本发明提供的所述公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能及夹杂物见表1、表2。
表1 本发明工艺生产的公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能
Figure 61805DEST_PATH_IMAGE001
表2 本发明工艺生产的公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条夹杂物
Figure 448049DEST_PATH_IMAGE002
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A、钢水冶炼：将优质低硫铁水(C 4.0wt%、Si 0.15wt%、Mn 0.15wt% 、P 0.065wt%、S 0.015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C 0.12wt%、Si 0.12wt%、Mn 0.35wt% 、P 0.025wt%、S 0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)分别按960kg/t钢、105kg/t钢的铁水、废钢装入配比加入120t LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按25.0kg/t钢、13.0kg/t钢、1.0kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点钢水C含量0.10wt%，出钢温度1610℃；出钢前向钢包底部按2.0kg/t钢的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF2 8.5wt%，SiO29.6wt%，CaO 65.5wt%，Na2O 6.2wt%，P0.045wt%，S 0.036wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20NL/min。
B、脱氧合金化：将A步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铁芯铝→硅钙钡→硅锰合金，依次向钢包中加入下列物质：按0.6kg/t钢的量，加入下列质量比的铁芯铝：AL 52.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.3kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 12.5wt%，Ca 10.3wt%，Al 1.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按4.3kg/t钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Si 17.5wt%，Mn65.8wt%，C 1.7wt%， P 0.085wt%，S 0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站精炼工序。
C、钢水LF炉精炼：将B步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(20NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位7~9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰1.4kg/t钢，然后加入电石0.5kg/t钢调渣；下电极将钢水温度加热至1590℃，然后加入石英砂3.1kg/t钢，下电极将石英砂化透，渣子碱度按1.0控制；与此同时，根据钢样检验结果，补加合金同步调整钢水成份；渣子化好、钢水成份调整完毕后，采用小氩气量(20NL/min)对钢水进行软吹氩，软吹时间控制为8分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，将钢水吊至连铸平台浇铸工位。
D、钢水浇铸：在中间包温度为1545℃，拉速为2.4m/min，结晶器水量为130m3/h，二冷比水量为1.6L/kg的条件下，采用R12m直弧形连续矫直7机7流小方坯铸机将C步骤的钢水全程保护浇铸成断面165mm×165mm的钢坯；
E、钢坯加热：将D步骤钢坯送入均热段炉温为1070℃的加热炉中，加热50分钟，钢坯出钢温度为980℃，后经高压水出鳞，推送至高速线材轧机进行轧制。
F、控轧控冷：将E步骤的钢坯送入30个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.30m/s的轧制条件下，在粗轧机组粗轧6个道次；之后在速度为12.0 m/s的轧制条件下，在中轧机组中轧6个道次；之后在速度为40.0 m/s的轧制条件下，在预精轧机组轧制6个道次；之后在速度为85 m/s的轧制条件下，在精轧机组轧制8个道次；之后在速度为85 m/s的轧制条件下，在减定径机组轧制4个道次；之后在温度为900℃，速度为85 m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行气雾冷却和风冷控制，风机开启2台，10个保温罩盖全开；辊道速度控制为0.55~0.70m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为580℃，之后将盘卷自然空冷至室温即获得公称直径8mm的高韧性焊网用钢盘条，该盘条具有下列重量百分比的化学成分：C 0.16wt%、Si0.12wt%、Mn 0.35wt%、S0.010wt%、P0.010wt%、N 0.0032wt%、O0.0015wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
实施例1提供的公称直径8mm的高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能及夹杂物见表3、表4。
表3实施例1生产的公称直径8mm高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能
Figure 777400DEST_PATH_IMAGE003
表4 实施例1生产的公称直径8mm的高韧性焊网用钢盘条夹杂物
Figure 38617DEST_PATH_IMAGE004
实施例2
A、钢水冶炼：将优质低硫铁水(C 4.1wt%、Si 0.22wt%、Mn 0.20wt% 、P 0.075wt%、S0.020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C 0.16wt%、Si 0.16 wt%、Mn 0.42wt% 、P 0.030wt%、S 0.026wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)分别按960kg/t钢、105kg/t钢的铁水、废钢装入配比加入120t LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按26.0kg/t钢、14.0kg/t钢、1.0kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点钢水C含量0.11wt%，出钢温度1615℃；出钢前向钢包底部按2.0kg/t钢的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF2 8.5wt%，SiO29.6wt%，CaO 65.5wt%，Na2O 6.2wt%，P0.045wt%，S 0.036wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为25NL/min。
B、脱氧合金化：将A步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铁芯铝→硅钙钡→硅锰合金，依次向钢包中加入下列物质：按0.8kg/t钢的量，加入下列质量比的铁芯铝：AL 52.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.7kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 12.5wt%，Ca 10.3wt%，Al 1.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按5.4kg/t钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Si 17.5wt%，Mn65.8wt%，C 1.7wt%， P 0.085wt%，S 0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站精炼工序。
C、钢水LF炉精炼：将B步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(25NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位7~9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰1.8kg/t钢，然后加入电石0.5kg/t钢调渣；下电极将钢水温度加热至1580℃，然后加入石英砂4.0kg/t钢，下电极将石英砂化透，渣子碱度按1.3控制；与此同时，根据钢样检验结果，补加合金同步调整钢水成份；渣子化好、钢水成份调整完毕后，采用小氩气量(20NL/min)对钢水进行软吹氩，软吹时间控制为8分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，将钢水吊至连铸平台浇铸工位。
D、钢水浇铸：在中间包温度为1540℃，拉速为2.5m/min，结晶器水量为135m3/h，二冷比水量为1.5L/kg的条件下，采用R12m直弧形连续矫直7机7流小方坯铸机将C步骤的钢水全程保护浇铸成断面165mm×165mm的钢坯；
E、钢坯加热：将D步骤钢坯送入均热段炉温为1090℃的加热炉中，加热60分钟，钢坯出钢温度为1000℃，后经高压水出鳞，推送至高速线材轧机进行轧制。
F、控轧控冷：将E步骤的钢坯送入30个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.30m/s的轧制条件下，在粗轧机组粗轧6个道次；之后在速度为12.0 m/s的轧制条件下，在中轧机组中轧5个道次；之后在速度为40.0 m/s的轧制条件下，在预精轧机组轧制6个道次；之后在速度为75 m/s的轧制条件下，在精轧机组轧制6个道次；之后在速度为75 m/s的轧制条件下，在减定径机组轧制3个道次；之后在温度为910℃，速度为75 m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行气雾冷却和风冷控制，风机开启3台，10个保温罩盖全开；辊道速度控制为0.55~0.70m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为560℃，之后将盘卷自然空冷至室温即获得公称直径10mm的高韧性焊网用钢盘条。该盘条具有下列重量百分比的化学成分：C 0.18wt%、Si0.16wt%、Mn 0.42wt%、S0.012wt%、P0.013wt%、N 0.0036wt%、O0.0018wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
实施例2提供的公称直径10mm的高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能及夹杂物见表5、表6。
表5实施例2生产的公称直径10mm高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能
Figure 769812DEST_PATH_IMAGE005
表6 实施例2生产的公称直径10mm的高韧性焊网用钢盘条夹杂物
Figure 324028DEST_PATH_IMAGE006
实施例3
A、钢水冶炼：将优质低硫铁水(C 4.3wt%、Si 0.30wt%、Mn 0.25wt% 、P 0.085wt%、S0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)、优质废钢(化学成分C 0.18wt%、Si 0.20 wt%、Mn 0.50wt% 、P 0.035wt%、S 0.032wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物)分别按960kg/t钢、105kg/t钢的铁水、废钢装入配比加入120t LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按28.0kg/t钢、15.0kg/t钢、1.0kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点钢水C含量0.13wt%，出钢温度1620℃；出钢前向钢包底部按2.0kg/t钢的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF2 8.5wt%，SiO29.6wt%，CaO 65.5wt%，Na2O 6.2wt%，P0.045wt%，S 0.036wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为25NL/min。
B、脱氧合金化：将A步骤冶炼完毕的钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铁芯铝→硅钙钡→硅锰合金，依次向钢包中加入下列物质：按1.0kg/t钢的量，加入下列质量比的铁芯铝：AL 52.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按2.0kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 12.5wt%，Ca 10.3wt%，Al 1.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按6.4kg/t钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Si 17.5wt%，Mn65.8wt%，C 1.7wt%， P 0.085wt%，S 0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站精炼工序。
C、钢水LF炉精炼：将B步骤出钢完毕钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用小氩量(30NL/min)吹氩2分钟，然后下电极采用档位7~9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰2.1kg/t钢，然后加入电石0.5kg/t钢调渣；下电极将钢水温度加热至1570℃，然后加入石英砂5.0kg/t钢，下电极将石英砂化透，渣子碱度按1.5控制；与此同时，根据钢样检验结果，补加合金同步调整钢水成份；渣子化好、钢水成份调整完毕后，采用小氩气量(20NL/min)对钢水进行软吹氩，软吹时间控制为8分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0kg/t钢，将钢水吊至连铸平台浇铸工位。
D、钢水浇铸：在中间包温度为1535℃，拉速为2.4m/min，结晶器水量为140m3/h，二冷比水量为1.4L/kg的条件下，采用R12m直弧形连续矫直7机7流小方坯铸机将C步骤的钢水全程保护浇铸成断面165mm×165mm的钢坯；
E、钢坯加热：将D步骤钢坯送入均热段炉温为1100℃的加热炉中，加热70分钟，钢坯出钢温度为1010℃，后经高压水出鳞，推送至高速线材轧机进行轧制。
F、控轧控冷：将E步骤的钢坯送入30个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.30m/s的轧制条件下，在粗轧机组粗轧6个道次；之后在速度为12.0 m/s的轧制条件下，在中轧机组中轧4个道次；之后在速度为40.0 m/s的轧制条件下，在预精轧机组轧制5个道次；之后在速度为60 m/s的轧制条件下，在精轧机组轧制5个道次；之后在速度为60m/s的轧制条件下，在减定径机组轧制3个道次；之后在温度为920℃，速度为60 m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行气雾冷却和风冷控制，风机开启4台，10个保温罩盖全开；辊道速度控制为0.55~0.70m/s；斯太尔摩风冷结束后集卷温度控制为550℃，之后将盘卷自然空冷至室温即获得公称直径12mm的高韧性焊网用钢盘条，该盘条具有下列重量百分比的化学成分：C 0.20wt%、Si0.18wt%、Mn 0.48wt%、S0.015wt%、P0.015wt%、N 0.0040wt%、O0.0020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
实施例3提供的公称直径12mm的高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能及夹杂物见表7、表8。
表7实施例3生产的公称直径12mm高韧性焊网用钢盘条工艺力学性能
Figure 140674DEST_PATH_IMAGE007
表8 实施例3生产的公称直径12mm的高韧性焊网用钢盘条夹杂物
Figure 940003DEST_PATH_IMAGE008
。

Claims (6)

1.一种公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条的制备方法，其特征在于，按照以下步骤实现：
A、钢水冶炼：将铁水、废钢分别按960kg/t钢、105kg/t钢的装入配比加入120t LD转炉中，进行常规顶底复合吹炼，分别按25.0~28.0kg/t钢、13.0~15.0kg/t钢、1.0kg/t钢的加入量，加入石灰、轻烧白云石、菱镁球造渣，控制终点钢水C含量≥0.10wt%，出钢温度≤1620℃；出钢前向钢包底部按2.0kg/t钢的量加入下列质量比的渣洗脱硫剂进行渣洗：CaF2 8.5wt%，SiO2 9.6wt%，CaO 65.5wt%，Na2O 6.2wt%，P 0.045wt%，S 0.036wt%，其余为不可避免的不纯物，出钢过程采用全程底吹氩工艺，氩气流量控制为20~25NL/min；
B、脱氧合金化：将钢水出钢，当钢包中的钢水量大于1/4时，按下列脱氧合金化顺序：铁芯铝→硅钙钡→硅锰合金，依次向钢包中加入下列物质：按0.6~1.0kg/t钢的量，加入下列质量比的铁芯铝：AL 52.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按1.3~2.0kg/t钢的量，加入下列质量比的硅钙钡：Si 52.5wt%，Ba 12.5wt%，Ca 10.3wt%，Al 1.2wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；按4.3~6.4kg/t钢的量，加入下列质量比的硅锰合金：Si 17.5wt%，Mn 65.8wt%，C 1.7wt%， P 0.085wt%，S 0.035wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；在钢包钢水量达到4/5时加完上述合金；出钢完毕后，将钢水吊送至氩站精炼工序；
C、LF炉精炼：将钢水吊至LF炉精炼工位接好氩气带，开启氩气采用20~30NL/min的小氩量吹氩2分钟，然后下电极采用档位7~9档化渣；通电3分钟后，抬电极观察炉内化渣情况，之后测温、取样；若渣况较稀，补加石灰1.4~2.1kg/t钢，然后加入电石0.5 kg/t钢调渣；下电极将钢水温度加热至1570~1590℃，然后加入石英砂3.1~5.0kg/t钢，下电极将石英砂化透，渣子碱度按1.0~1.5控制；根据钢样检验结果，补加合金同步调整钢水成分；之后采用小氩气量对钢水进行软吹氩，氩气流量为20NL/min，软吹时间为8分钟，之后加入钢水覆盖剂，加入量控制为1.0 kg/t钢，将钢水吊至连铸平台浇铸工位；
D、钢水浇铸：在中间包温度为1535~1545℃，拉速为2.4~2.5m/min，结晶器水量为130~140m3/h，二冷比水量为1.4~1.6L/kg的条件下，采用R12m直弧形连续矫直7机7流小方坯铸机将钢水全程保护浇铸成断面165mm×165mm的钢坯；
E、钢坯加热：将钢坯送入均热段炉温为1070~1100℃的加热炉中，加热50~70分钟后出钢，经高压水出鳞后推送至高速线材轧机进行轧制；
F、控轧控冷：钢坯送入30个机架的高速线材轧机进行轧制，在速度为0.30m/s的轧制条件下，在粗轧机组粗轧6个道次；之后在速度为12.0m/s的轧制条件下，在中轧机组中轧4~6个道次；之后在速度为40.0m/s的轧制条件下，在预精轧机组轧制5~6个道次；之后在速度为60~85m/s的轧制条件下，在精轧机组轧制5~8个道次；之后在速度为60~85m/s的轧制条件下，在减定径机组轧制3~4个道次；之后在温度为900~920℃，速度为60~85m/s的条件下吐丝；吐丝后盘条进入斯太尔摩风冷线进行气雾冷却和风冷控制，风机开启2~4台，10个保温罩盖全开；辊道速度控制为0.55~0.70m/s；之后将盘卷自然空冷至室温即获得目标高韧性焊网用钢盘条，具有下列重量百分比的化学成分：C 0.16~0.20wt%、Si 0.12~0.18wt%、Mn0.35~0.48wt%、S≤0.015wt%、P≤0.015wt%、N≤0.0040wt%、O≤0.0020wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；所述焊网用钢盘条抗拉强度Rm 460~520MPa，断后伸长率A≥45%，拉拔直径≥1.0mm，B类、D类高熔点不变形氧化物夹杂≤0.5级。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述铁水的化学成分C 4.0-4.3wt%、Si 0.15-0.30wt%、Mn 0.15-0.25wt%、P 0.065-0.085wt%、S≤0.025wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤A中所述废钢的化学成分C 0.12-0.18wt%、Si 0.12-0.20 wt%、Mn 0.35-0.50wt% 、P 0.025-0.035wt%、S 0.020-0.032wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤E中出钢的温度为980~1010℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤F中进入斯太尔摩风冷线进行气雾冷却和风冷控制后集卷温度控制为550~580℃。
6.一种权利要求1~5中任一所述制备方法获得的公称直径8mm-12mm的高韧性焊网用钢盘条。
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