[發明專利]真空法生產23MnB鋼的方法

有效

• 申請號: 201110397371.4
• 申請日: 2011-12-05
• 公開（公告）號: CN102409133A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 劉明;鄧通武;康斌;曾耀先;王代文;徐華東;熊元波;寄海明;劉芳;譚深;劉昌恒
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C7/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 梁鑫

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金領域，具體涉及一種真空法生產23MnB鋼的方法。

背景技術

微量硼(0.001％左右)可以吸附在奧氏體晶界，降低晶界能量，阻抑鐵素體晶核的形成，成倍地提高中低碳鋼的淬透性，因此中低碳鋼常添加0.0005～0.003％的微量硼來提高鋼的淬透性。但硼是極活潑的元素之一，能與鋼中的殘余氧和氮形成穩定的夾雜物，而失去有益作用，只有以固溶形式存在的硼才能起到有益的作用。

已有的研究表明，硼與氧和氮均有很強的親和力，硼很容易被氧化生成B₆O或者B₂O₃，或者與氮化合生成BN，這些均是阻止含硼鋼中硼發揮提高淬透性作用的有害物質。因此，為保證硼提高淬透性的作用，必須在鋼的冶煉過程中首先采用鋁脫去鋼水的自由氧，并用鈦固定鋼水中的氮，才能保證加入硼的有效作用。

23MnB鋼為含硼類結構鋼，常用于制造節距為216以下推土機或挖掘機的履帶板，化學組分按重量百分比為：C：0.20～0.0.27％、Mn：0.80～1.10％、Si：0.15～0.35％、P≤0.030％、S≤0.015％、Cr≤0.30％、Ni≤0.25％、Cu≤0.30％、B：0.0005～0.0035％。通常情況下為保證硼元素提高淬透性的作用，還要求含有一定質量的鋁和鈦。例如：

公開日為2009年7月29日的專利CN100519769C公開了一種轉爐冶煉生產含硼鋼的方法，其特征是采用轉爐冶煉→鋼包脫氧、精煉→硼合金化的工藝生產含硼鋼，具體的操作規定為：首先是在轉爐出鋼后加入鋁和精煉渣對鋼水和鋼渣進行脫氧，控制鋼水酸溶鋁在0.02％～0.04％范圍內，然后在LF爐精煉控制鋼渣中的FeO+MnO≤2.0％，以及鋼水的α_[O]≤10ppm，最后再次向鋼包加入鋁進行深脫氧后，加入鈦鐵和硼鐵進行合金化。采用此工藝硼的收得率高為69.4％～91.8％。此專利為了保證硼提高淬透性的作用，在轉爐出鋼后加入鋁和精煉渣對鋼水和鋼渣進行脫氧，控制鋼水酸溶鋁在0.02％～0.04％范圍，LF爐精煉完畢后又向鋼水中加入鋁，以此保證硼的收得率和含硼鋼的淬透性，但是，此專利并沒有考慮到加入鋁對連鑄機連鑄的影響。申請人發現，鋁在生產23MnB鋼的過程中會損失掉一部分，對于鋁的含量不易控制，有部分鋁會被氧化成Al₂O₃，這些Al₂O₃會使連鑄機結晶器水口變小，鋼水流量減小，從而影響連鑄，給連鑄機的控制帶來很大的困難，嚴重時甚至堵塞連鑄機水口造成安全事故。因此，現急需一種嚴格控制工藝的生產含硼鋼的方法，該方法能提高硼的收得率、保證含硼鋼的淬透性，同時能避免連鑄機水口變小、使連鑄順利。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種保證含硼鋼淬透性的同時、避免大規格連鑄機水口變小的生產23MnB鋼的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

真空法生產23MnB鋼的方法，包括如下步驟：

a、向轉爐內加入鐵水冶煉；

b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時向鋼水中加入電石，電石用量根據轉爐初煉終點碳含量為依據，當轉爐終點碳重量百分比在0.10％以下時按每噸鋼水3.5～4.5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比大于0.10％、小于0.15％時按每噸鋼水2.5～3.5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比在0.15％以上時按每噸鋼水1.5～2.5kg投入；再加入鋁，使鋼水中酸溶鋁的重量百分比含量在0.014～0.019％；

c、鋼包移入LF爐精煉；

d、精煉后將鋼包移入RH真空處理裝置進行真空循環處理，處理中向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0.025～0.055％，再加入鈦使鋼水中鈦重量百分比含量在0.02～0.06％，加入硼使鋼水中硼重量百分比含量在0.0005～0.003％；

e、真空循環處理后進行連鑄。

其中，上述方法步驟d中，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0.035～0.04％。

其中，上述方法步驟a中向轉爐內加入鐵水的同時還加入廢鋼，廢鋼的重量不能超過鐵水重量的15％。

進一步的，當鋼水成分初煉到按重量百分比C為0.05％～0.15％、P≤0.030％、且S≤0.015％時將鋼水出鋼到鋼包中。