CN1566370A - 一种连铸碳素焊条钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连铸碳素焊条钢的生产方法,可代替模铸生产碳素焊条钢,转炉采用脱硫铁水冶炼,终点温度1700~1720℃,终点碳按0.03~0.05%控制;转炉出钢在钢包中加入铝锰铁3.0-7.0kg/t及铁芯铝0.2-0.8kg/t进行预脱氧,锰不足部分,加中碳锰铁调整;精炼站在线定氧,喂铝线或铝粒,精确调整钢水氧活度,上铸机钢水氧活度控制在25~45ppm;采用全保护浇铸,中间包采用低碳或无碳覆盖剂,结晶器采用低碳保护渣,减少过程增碳;小方坯连铸,结晶器采用电磁搅拌。线材厂严格控制钢坯加热温度,加热温度1050~1150℃,吐丝温度900~950℃,加盖保温罩,保持较缓慢的冷却速度。采用本发明提供的方法,所生产的碳素焊条钢完全符合B/T3429-1994国家标准要求,大大降低了生产成本。
Description
所属领域
本发明涉及一种连铸碳素焊条钢的生产方法,可代替模铸沸腾钢生产碳素焊条钢的方法,主要用于冶金技术领域。
背景技术
碳素焊条钢传统的生产方法是:转炉冶炼——浇注模铸沸腾钢锭——初轧开坯——线材轧机轧材。采用该方法生产的碳素焊条钢,成分偏析大,钢锭上部中心的硫含量往往超过0.030%,故初轧开坯时,头段坯的25-30%改作他用,其余才可供线材厂轧制碳素焊条钢盘条,工序多,劳动强度大,成材率低,生产成本高。随着冶金工业的技术进步,传统的模铸生产工艺逐渐被连铸工艺取代,研究采用连铸工艺生产碳素焊条钢成为重要课题。
采用连铸工艺生产,不能浇铸沸腾钢,必须在满足碳素焊条钢特殊成分要求的前提下Si≤0.03%,对钢水进行必要的脱氧,以保证生产稳定顺行和铸坯质量。为解决这些问题,有些钢厂为保证生产顺行,采用含Si合金脱氧,使钢中Si含量提高Si≤0.10%,影响了钢的焊接性能;也有一些钢厂则由于脱氧用铝量不当,偏高时,连铸过程水口堵塞严重,影响正常生产,偏低时,钢水氧含量高,造成铸坯气泡严重,产生大量废品。
唐钢已开发出一种连铸准沸腾碳素焊条钢的生产方法,并申请了中国专利。该专利的生产方法为:转炉冶炼终点温度1650-1750℃,终点成分(按质量百分数)C0.02-0.06%,S≤0.020%,P≤0.020%,余为Fe。成品成分为(按质量百分数)C≤0.10%,Mn0.30-0.65%,S≤0.020%,P≤0.020%,Si≤0.03%,Al≤0.007%,Cr≤0.20%,Cu≤0.20%,Ni≤0.30%,余为Fe,出钢时向钢包加入锰铝合金4.0-10.5Kg/t,Mn含量不足时,加高碳或中碳锰铁调整,上述钢水混均后由连铸机以≥1.0m/min的拉速铸成方坯,然后轧制成材。该生产方法的不足之处是,脱氧用铝锰合金用量不易掌握,钢水氧活度难以准确控制,易造成水口堵塞或铸坯气泡,钢中残余铝含量高,影响其焊接性能。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种采用连铸工艺稳定地生产碳素焊条钢的方法。在保证工序顺行、铸坯质量及焊接性能的前提下,代替模铸生产工艺,从而减少成分偏析,提高成材率,降低生产成本。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的:
本发明涉及一种连铸碳素焊条钢的生产方法,包括铁水脱硫扒渣、转炉冶炼、挡渣出钢、钢包脱氧合金化、钢水精炼、铸机浇铸、线材轧机轧制、轧后控制冷却:
转炉采用脱硫铁水冶炼,终点温度1700~1720℃,终点碳按0.03~0.05%控制,挡渣出钢;
转炉出钢在钢包中加入铝锰铁3.0-7.0kg/t及铁芯铝0.2-0.8kg/t进行预脱氧,锰不足部分,加中碳锰铁调整;
精炼在线定氧,喂铝线或铝粒,精确调整钢水氧活度,上铸机钢水氧活度控制在25~45ppm。
采用全保护浇铸,中间包采用低碳或无碳覆盖剂,结晶器采用低碳保护渣,减少过程增碳。
小方坯连铸,结晶器采用电磁搅拌。
钢坯加热温度1050~1150℃,开轧温度1000~1100℃,吐丝温度900~950℃,风冷段风机全部关闭,加盖保温罩,在相变温度区,保持≤1.0℃/秒较缓慢的冷却速度,确保线材性能。
本发明提供的生产方法,能够生产出完全符合国家标准的碳素焊条钢,成品成分和性能控制见表1、表2
表1 连铸碳素焊条钢化学成分控制 %
钢号 | C | Si | Mn | P | S | Al | Fe |
H08A | ≤0.08 | ≤0.03 | 0.30~0.55 | ≤0.025 | ≤0.027 | ≤0.002 | 余量 |
表2 连铸碳素焊条钢性能控制
钢号 | σb(MPa) | δ10(%) |
H08A | ≤380 | ≥30 |
本发明所述连铸碳素焊条钢的生产方法的优点在于:
1、本发明转炉铝锰铁脱氧是预脱氧,钢水氧活度的精确控制是在精炼站,经在线定氧仪定氧后,通过向钢水喂铝线或铝粒来达到的。这种脱氧方法保证了精确的加铝量和钢水氧活度,使钢中有害元素铝的残余含量大幅度降低,同时解决了加铝量不当引起的水口堵塞及铸坯气泡问题。
2、对浇铸钢水氧含量提出了合理控制范围25~45ppm。
3、采用全保护浇铸及结晶器电磁搅拌技术,提高了铸坯质量。
4、采用轧后加罩缓冷工艺,改善了盘条性能。
具体实施方式
本发明可在钢铁联合企业实施,下面是首钢第三炼钢——第三线材厂,采用本发明生产连铸碳素焊条钢的实例。其工艺路线为:
铁水脱硫扒渣——80t转炉冶炼——挡渣出钢——钢包脱氧合金化——钢水精炼(LF炉或底吹氩)——铝线或铝粒调氧——130mm方坯铸机浇铸——高速线材轧机轧制——轧后缓冷——成品包装
其转炉冶炼主要工艺参数如下表
炉次 | 入炉铁水S,(%) | 转炉终点温度(℃) | 转炉终点C,(%) | 铝锰铁加入量(kg/t) | 中碳锰铁加入量(kg/t) | 铁芯铝加入量(kg/t) |
1F4117 | 0.018 | 1715 | 0.04 | 4.5 | 2.5 | 0.5 |
1E3651 | 0.020 | 1709 | 0.05 | 4.5 | 2.5 | 0.25 |
1E3652 | 0.020 | 1710 | 0.04 | 4.5 | 2.5 | 0.75 |
1D3941 | 0.019 | 1718 | 0.04 | 4.5 | 2.5 | 0.5 |
1D3942 | 0.019 | 1703 | 0.04 | 4.5 | 2.5 | 0.5 |
精炼主要工艺参数如下表
炉次 | 精炼到站ao(ppm) | 喂铝线量(kg/t) | 精炼结束ao(ppm) | 精炼到站温度(℃) | 精炼结束温度(℃) | 中间包温度(℃) |
1F4117 | 150 | 0.30 | 30 | 1635 | 1600 | 1562 |
1E3651 | 160 | 0.33 | 38 | 1628 | 1597 | 1545 |
1E3652 | 117 | 0.22 | 31 | 1633 | 1599 | 1551 |
1D3941 | 122 | 0.23 | 26 | 1637 | 1596 | 1557 |
1D3942 | 130 | 0.25 | 32 | 1625 | 1602 | 1560 |
连铸及轧制主要工艺参数如下表
炉次 | 铸速(m/min) | 保护渣 | 电磁搅拌 | 铸坯情况 | 铸坯加热温度(℃) | 吐丝温度(℃) | 风冷冷速(℃/s) | |
电流 | 频率 | |||||||
1F4117 | 2.3 | XLD-10 | 220A | 5Hz | 正常 | 1152 | 930 | 0.81 |
1E3651 | 2.5 | XLD-10 | 220A | 5Hz | 正常 | 1143 | 933 | 0.78 |
1E3652 | 2.4 | XLD-10 | 220A | 5Hz | 正常 | 1130 | 927 | 0.69 |
1D3941 | 2.4 | XLD-10 | 220A | 5Hz | 正常 | 1140 | 945 | 0.75 |
1D3942 | 2.3 | XLD-10 | 220A | 5Hz | 正常 | 1141 | 937 | 0.77 |
成品成分及盘条性能见下表
炉次 | 成品成分(%) | 盘条性能 | ||||||
C | Si | Mn | P | S | Al | σb(MPa) | δ10(%) | |
1F4117 | 0.08 | 0.02 | 0.36 | 0.016 | 0.021 | ≤0.002 | 365 | 34 |
1E3651 | 0.07 | 0.02 | 0.38 | 0.017 | 0.021 | ≤0.002 | 370 | 33 |
1E3652 | 0.07 | 0.02 | 0.37 | 0.019 | 0.022 | ≤0.002 | 360 | 35 |
1D3941 | 0.06 | 0.02 | 0.42 | 0.016 | 0.022 | ≤0.002 | 355 | 37 |
1D3942 | 0.06 | 0.02 | 0.42 | 0.015 | 0.018 | ≤0.002 | 355 | 37 |
采用上述工艺方法生产的连铸碳素焊条钢盘条,质量稳定,发给用户使用,反映良好。
Claims (4)
1、一种连铸碳素焊条钢的生产方法,包括铁水脱硫扒渣、转炉冶炼、挡渣出钢、钢包脱氧合金化、钢水精炼、铸机浇铸、线材轧机轧制、轧后控制冷却,其特征在于:
转炉采用脱硫铁水冶炼,终点温度1700~1720℃,终点碳按0.03~0.05%控制,挡渣出钢;
转炉出钢在钢包中加入铝锰铁3.0-7.0kg/t及铁芯铝0.2-0.8kg/t进行预脱氧,锰不足部分,加中碳锰铁调整;
精炼在线定氧,喂铝线或铝粒,精确调整钢水氧活度,上铸机钢水氧活度控制在25~45ppm。
2、如权利要求1所述的一种连铸碳素焊条钢的生产方法,其特征在于:采用全保护浇铸,中间包采用低碳或无碳覆盖剂,结晶器采用低碳保护渣,减少过程增碳。
3、如权利要求1所述的一种连铸碳素焊条钢的生产方法,其特征在于:小方坯连铸,结晶器采用电磁搅拌。
4、如权利要求1所述的一种连铸碳素焊条钢的生产方法,其特征在于:钢坯加热温度1050~1150℃,开轧温度1000~1100℃,吐丝温度900~950℃,风冷段风机全部关闭,加盖保温罩,在相变温度区,保持≤1.0℃/秒较缓慢的冷却速度,确保线材性能。
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