[發明專利]一種含鋁冷鐓鋼冶煉工藝

有效

• 申請號: 201310431036.0
• 申請日: 2013-09-22
• 公開（公告）號: CN103469050A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 莫秉干;冷永磊
• 申請（專利權）人: 中天鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C5/36;C21C7/06;B22D1/00
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 陳揚

技術領域

????本發明屬于冶金領域，涉及一種鋼材冶煉工藝，具體地說是一種含鋁冷鐓鋼冶煉工藝。

背景技術

冷鐓鋼盤條一般為低、中碳優質碳素結構鋼和優質合金結構鋼，用來冷鐓成型制造各種機械標準件和緊固件，如螺栓、螺母、螺釘、鉚釘、自攻螺釘等。因冷鐓工藝要求該鋼具有高的潔凈度，控制鋼中的Si、Al的含量，采用控制軋制和控制冷卻工藝，避免出現馬氏體、貝氏體和魏氏體組織，使鋼材具有細晶和碳化物球化組織，以提高鋼材的塑性和冷頂鍛性能。國家標準對其表面質量、內在質量、成分均勻性、冷加工性能及尺寸精度均有較高的要求，既要有足夠的強度，又要有良好的韌性和塑性。

冶煉冷鐓鋼的關鍵是要提高鋼水的純凈度，降低鋼水的非金屬夾雜物含量。同時為保證獲得良好的力學性能和冷鐓性能，還要控制好鋼中各元素成分。目前主要難點是控制鋼中Si含量在較低水平以保證鋼的冷鐓性能，同時為保證鋼水的純凈度，冶煉過程中采用Al脫氧，并控制鋼中Al在較高水平，這給連鑄澆注帶來很大難題，Al高容易引起連鑄水口結瘤，導致結晶器液面波動鋼水卷渣，從而降低鋼的純凈度甚至超標報廢。

目前，多數鋼廠采用高爐鐵水－轉爐－精煉－連鑄生產工藝生產冷鐓鋼，但鋼中Si含量不能穩定控制在較低水平。同時因用Al脫氧，連鑄容易產生結瘤，不能實現多爐連澆，鋼水純凈度也低，間接的增加了生產成本。為保證連鑄開澆，部分鋼廠采用其它相近但鋼中Al含量較低的鋼種進行過渡，造成非計劃鋼種較多。

如何降低鋼中Si含量同時提高Al含量，并保證鋼水可澆性成為各鋼廠技術攻關的主要難題。

發明內容

????本發明的目的是提供一種含鋁冷鐓鋼冶煉工藝，采用該工藝能降低鋼中Si含量，同時提高Al含量，并保證鋼水可連續澆注。

一種含鋁冷鐓鋼冶煉工藝，其特征在于：該工藝包括高爐鐵水、轉爐、精煉、連鑄，具體要求如下：

（1）鐵水要求：P≤0.10%、0.30%≤Si≤0.50%、S≤0.030%、鐵水溫度≥1280℃；

（2）轉爐精煉用石灰、螢石要求：石灰:CaO≥85％，活性度≥280，周轉時間不超過24小時；螢石中SiO₂≤6％；

（3）鋼包要求，新包、中修包以及上爐冶煉Si大于0.30％以上的鋼包不得用于冶煉冷鐓鋼；鋼包包沿、包底不得有冷鋼、渣。同時采用專用的加引流砂裝置對鋼包水口填引流砂操作，保證連鑄時，水口100％自開；

（4）轉爐出鋼時鋼水中碳含量≥0.010％，并保證鋼水至精煉爐溫度1580℃以上，出鋼過程采用擋渣操作，確保不下渣；

（5）轉爐出鋼過程中采用低Si預熔渣或精煉劑代替部分石灰和螢石，快速造渣，使出鋼過程中脫氧產生的夾雜物及時上浮去除，同時減少出鋼過程輔料帶入的Si量。精煉過程補加少量石灰及螢石造渣，終渣堿度控制在5.0-10，渣中SiO2含量控制?6％－10％；減少精煉過程的回硅量；

（6）出鋼過程合金化保證各元素配加到位，精煉過程進行微調，以脫氧為主要任務；

（7）出鋼采用Al塊預脫氧，同時保證至精煉爐Al在0.06％－0.07％左右，精煉爐視Al損失情況在冶煉10分鐘后一次性調到位，后期不再進行調Al操作；

（8）精煉爐脫氧劑采用電石＋鋁粒攪拌后進行渣面脫氧，禁止使用含Si材料；

（9）精煉白渣保持25min以上，精煉結束喂純鈣線對鋼水中夾雜物進行變形處理，使高熔點的Al2O3形成低熔點的12CaO·7Al₂O₃。喂線后吹氬軟攪拌（渣面微微波動）25分鐘以上，保證夾雜物有足夠的時間上浮；

（10）連鑄時，因開澆過程中不可避免存在鋼水二次氧化，因此在中包沖擊區及各流之間采用加純Ca線。使中包內因二次氧化生成的Al2O3與Ca反應生成低熔點的鈣鋁酸鹽得以上浮去除，避免了開澆堵水口造成結瘤。因此開澆第一爐可以不采用其它無鋁鋼種過渡；

（11）鋼包至結晶器鋼水全程采用全保護澆注，鋼包到中間包長水口采用氬封保護，中包使用擋渣墻及雙層覆蓋劑，開澆前向中包充氬氣，確保中包中氧濃度降到最低；

（12）連鑄拉速控制在1.7－1.9m/min，過熱度控制在20－35℃，二冷采用氣霧冷卻。