[發明專利]提高20CrMnTi齒輪鋼連鑄鋼水質量的冶煉方法

在審

• 申請號: 201710861199.0
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN108300833A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 湯新彥;孫利斌;徐棟;卜志勝;秦軍;吾塔;郭慶華;吳軍;陳剛;徐衛芳;郭鵬;李立民
• 申請（專利權）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21C7/06
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯知識產權代理有限公司 65107
• 代理人: 白燁;白志斌

本發明公開了一種提高20CrMnTi齒輪鋼連鑄鋼水質量的冶煉方法，有如下驟：(1)LF精煉電爐配加30%以上的鐵水；(2)渣料配加量為石灰，電爐冶煉保證全程泡沫渣埋弧操作；(3)控制出鋼鋼水C≥0.05%、P≤0.010%，溫度大于1630°C；(4)出鋼前向鋼包內加入硅錳合金、中碳鉻合金，烘烤；(5)爐后脫氧；(6)電爐出鋼口出鋼時間大于110秒；(7)出完鋼后迅速將吹氬氬氣調整到軟吹；(8)脫氧制度：出鋼前加入鋁渣球，電石，鋼水出到20噸后加入硅鈣鋇，鋁鐵鋼，出鋼時間在140±10秒。本發明優化冶煉工藝，嚴格控制化學成分、控鋁和脫氧，使精煉爐冶煉時間縮短，提高鋼水質量和連鑄坯質量，保證鋼材的低倍組織、純潔度、晶粒度和帶狀組織全部合格。

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，特別是一種提高20CrMnTi齒輪鋼連鑄鋼水質量的冶煉方法。

背景技術

齒輪鋼一般為低碳、低合金優質或高級優質結構鋼，其工作條件：

（1）齒輪鋼工作時，以嚙合點到齒根的整個齒面均受有脈動的彎曲應力作用，而在齒根危險端面上造成最大的彎曲應力，可使齒輪產生彎曲疲勞破壞，破壞形式是齒斷。

（2）齒輪工作時，通過接觸傳遞動力，在接觸應力反復作用下，會使工作齒面產生接觸疲勞破壞，破壞形式主要有麻點剝落于磁化剝落兩種。

（3）齒輪鋼工作時，兩齒面相對運動產生摩擦力，因而要求點面有較高的耐磨性。

（4）齒輪工作時，有時還會受強烈的沖擊載荷，要求齒輪鋼有較高的韌性。

為滿足齒輪復雜的工作條件的要求，齒輪鋼應具有高的耐磨性，接觸疲勞強度，彎曲疲勞強度，而且還應具有較高的塑性和韌性，所以齒輪鋼的生產工藝必須與齒輪鋼性能要求相匹配。

20CrMnTi齒輪鋼煉鋼及連鑄生產過程難點：

1.由于采用鋁作為沉淀脫氧劑，鋼水易結瘤，改鋼率高。

2.化學元素控制難

由于此鋼種冶煉需要控制酸溶鋁，電爐出鋼加入一定量的鋁鐵，脫氧劑使用種類多，如硅鈣鋇、鋁渣球、電石、鋁鐵，而且用量大，使冶煉時間增加，鋼材顯微檢驗夾雜物級別波動大，給鋼材質量帶來嚴重不良的影響。

鋼材成品碳元素波動大。由于電爐出鋼碳含量偏低，鋼水過氧化，因而精煉造渣難度大，初精煉爐造渣碳元素難以控制，精煉實際成品碳偏高，直接影響齒輪鋼的淬透性，鋼水鈦成分控制波動大。

3.冶煉時間長

20CrMnTi齒輪鋼低氧要求以及高堿度渣系冶煉造成了整個冶煉過程的四個主要元素碳、硫、鋁、鈦控制與調整困難，為滿足低碳的要求，電爐必須低碳出鋼，于是在電爐吹氧降碳脫磷而延長了電爐冶煉時間，導致鋼水過氧化程度大，在精煉爐內脫氧時渣中氧含量高，碳、硫鋁元素控制調整困難，為使其滿足要求進行調整又必然延長精煉時間，而精煉爐高堿度還原渣系操作，加快精煉爐內脫硫速度。

4.鋼中氧含量偏高

20CrMnTi齒輪鋼要求[O]≤20ppm，而2007年生產的齒輪鋼氧含量所占比例只有三分之一的爐數達到標準要求，鋼中氧含量偏高是齒輪鋼內部質量差的根本原因。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高20CrMnTi齒輪鋼連鑄鋼水質量的冶煉方法，本發明優化冶煉工藝，嚴格控制化學成分、控鋁和脫氧，使精煉爐冶煉時間縮短，提高鋼水質量和連鑄坯質量，提高生產效率，保證鋼材的低倍組織、純潔度、晶粒度和帶狀組織全部合格。

1、本發明的目的是這樣實現的：一種提高20CrMnTi齒輪鋼鋼水質量的冶煉

方法，其特征是，有如下步驟：