[發明專利]含硫鋁氮易切削非調質鋼的窄成分控制方法

有效

• 申請號: 201710392091.1
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107267705B
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 郝彥英;白素宏;董大西;楊峰功;楊華峰;孫曉明;戴觀文;王翠亮;劉獻達;劉建培;華祺年
• 申請（專利權）人: 石家莊鋼鐵有限責任公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C7/00;C21C7/06;C21C7/10;C21C7/072;C21C7/076
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 趙紅強

本發明公開了一種含硫鋁氮易切削非調質鋼的窄成分控制方法，其包括轉爐冶煉、LF精煉和VD真空處理工序，所述轉爐冶煉工序：出鋼時按順序加入鋼芯鋁0.5～2.0kg/t→合金料→氮化錳鐵5～10kg/t→白灰5～10kg/t→預熔渣5kg/t，出鋼完畢后在爐后喂Al線1～3m/t。本方法可以實現S、Al、N含量在易切削非調質鋼中的窄成分控制，S、Al含量的上限減下限可控制在0.010%、N含量的上限減下限可以控制在0.0030%的范圍。本方法能有效地控制硫、鋁、氮的成分含量，從而提升產品質量和穩定性，降低生產過程的不合格率，具有低成本、高效率等特點。

技術領域

本發明涉及一種煉鋼方法，尤其是一種含硫鋁氮易切削非調質鋼的窄成分控制方法。

背景技術

目前社會對低碳、節能、綠色的要求日趨提高，非調質鋼由于加入N、V、Ti等微合金元素并通過控制冷卻即可獲得調質鋼調質后的性能，可以節省熱處理工藝、實現生產過程中的節能降耗而得到鋼鐵制造業的廣泛關注。隨著國內外冶金及相關制造行業對非調質鋼的研究日趨深入，滿足易切削且具備良好塑、韌性和疲勞性能成為非調質鋼的一項重要需求。

鋼中加入硫，使鋼中的硫以MnS的形式存在，由于MnS的潤滑作用及MnS可以切斷鋼基體的連續性，在切削過程中的產生應力集中，使車屑容易斷裂，改善了鋼材的切削性能。鋼中加入鋁，即可以控制鋼中的氧含量，還可以抵制鋼材晶粒度的長大，提高鋼材的塑、韌性，還可以防止鋼材的時效性。目前，很多高端汽車、工程機械零部件制造商對含硫含鋁含氮易切削非調質鋼材的需求越來越大，工藝及質量方面不僅要求而增加VD處理工藝，而且對S、Al、N的窄成分控制需求越來越強。

正如以上描述，高端用戶工藝上要求VD處理，成分上要求窄成分控制，而S、Al、N在鋼水的動態生產過程中屬于不穩定狀態的元素，顯然在VD前完成鋼水S、Al、N的成分調整后再經過VD高強攪拌處理后，無法做到成品的窄成分控制，但要把三個元素都放在VD后調整，又會出現一次性調整量大而造成的二次氧化，影響夾雜物的上浮去除，造成連鑄過程的堵水口。所以，在實際的生產中，含硫含鋁含氮鋼如何實現VD工藝下S、Al、N的窄成分控制成為眾多鋼鐵生產企業亟待解決的問題。

中國發明專利公開號CN 104372263 A公開了一種高純凈非調質曲軸用鋼的電爐生產工藝，其工藝為電爐冶煉—LF精煉—VD處理—連鑄，其中S、Al、N元素的成分控制都安排在LF以前的工序進行，經過隨后的VD處理后，3個元素的含量很容易出現較大的偏差，無法實現窄成分范圍控制。

現有技術沒有解決針對高端用戶所需求的VD工藝下含硫含鋁含氮易切削非調質鋼的窄成分控制，極易造成為滿足高端用戶訂單而被動多次生產或重復補產的情況，大大的增加了生產成本及庫存成本。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種低成本的含硫鋁氮易切削非調質鋼的窄成分控制方法。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：其包括轉爐冶煉、LF精煉和VD真空處理工序，所述轉爐冶煉工序：出鋼時按順序加入鋼芯鋁0.5～2.0kg/t→合金料→氮化錳鐵5～10kg/t→白灰5～10kg/t→預熔渣4～6kg/t；

所述LF精煉工序：采用SiC擴散脫氧，SiC總加入量為3～4kg/t，LF精煉前、中期白渣堿度按4.0～5.5控制；送電成白渣且鋼水溫度達到1530～1540℃時，取樣化驗成分；取樣后停止底吹氬氣切換成氮氣，其中氮氣壓力控制在0.7～1.3MPa，流量控制在100～300Nl/min，通氮時間為15～20min；在第一個過程樣成分結果檢驗完畢后對Al含量按目標值0.030～0.060wt％進行喂絲處理；精煉中后期在S含量脫至0.005wt％及以下時，加入石英砂0.5～1.5kg/t，控制堿度2.0～3.5；