[發明專利]低成本耐磨鋼的制備方法

在審

• 申請號: 202010475406.0
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111424135A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 曾建華;張敏;謝鑫;李平凡
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21C7/076
• 分類號: C21C7/076;C21C7/06;C21C7/10;B22D11/111;C22C33/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 羅健龍

本發明涉及低成本耐磨鋼的制備方法，屬于鋼鐵冶金技術領域。本發明所要解決的技術問題是現有高鈦含量的鋼一般采用模注形式生產，生產成本高。本發明提供低成本耐磨鋼的制備方法，按照轉爐?LF?VD?方坯連鑄工藝流程生產，轉爐終點控制，轉爐出鋼、LF、VD分步對鋼水進行脫氧合金化，LF加入耐磨鋼精煉渣造渣并控制鋼包渣成分，澆注過程采用保護渣，以質量分數計鋼中鈦含量0.1?0.8％。本發明可實現高Ti含量耐磨鋼的順利澆注，成材率得到了大幅提升，由模注的65％提高到95％以上。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及低成本耐磨鋼的制備方法。

背景技術

鈦在鋼中是一種良好的脫氧去氣劑和固定氮、碳的有效元素。鈦在鋼中的應用主要以微合金化方式為主，在鋼中加入一定量的鈦(0.01％～0.03％)可實現細化鋼的組織、提高鋼的強度、改善鋼的塑性和沖擊韌性等作用。隨著鋼中鈦含量的提高，產品韌性、加工性能以及耐磨性均大幅度提升，尤其是當鋼中Ti≥0.15％時，可獲得大量微米級(1～5μm)的TiC(≥80％)和少量的TiN，其產品耐磨性是鈦微合金化鋼的10倍以上，產品使用壽命顯著延長。

由于鈦在煉鋼和澆鑄溫度下是非常活潑的金屬元素，除了極易被氧化外，還容易與空氣和鋼水中的氮反應，高鈦含量下極易在鋼水中形成TiN，常造成水口結瘤堵塞、結晶器形成結魚冷鋼引起漏鋼和坯材嚴重缺陷。因此，目前高鈦含量的鋼一般采用模注形式生產，從而限制了其產品的應用領域，同時也很難實現規模化和低成本生產。

發明內容

本發明解決的技術問題是現有高鈦含量的鋼一般采用模注形式生產，生產成本高。

本發明解決上述問題的技術方案是提供高潔凈度耐磨鋼的冶煉及連鑄方法，步驟包括按照轉爐-LF-VD-方坯連鑄工藝流程生產，轉爐終點控制，轉爐出鋼、LF、VD分步對鋼水進行脫氧合金化，LF加入含有TiO₂的耐磨鋼精煉渣造渣并控制鋼包渣成分，澆注過程采用高TiO₂含量的保護渣，以質量分數計鋼中鈦含量0.1-0.8％。

其中，精煉渣的成分為(CaO+BaO)40-60％，SiO₂0.1-8％，Al₂O₃20-35％，F^-1-5％，TiO₂5-30％。此處(CaO+BaO)表示含有CaO、BaO中的至少一種。

其中，保護渣的成分為TiO₂：5％-20％，(CaO+BaO)：30％-50％，SiO₂：9％-13％，Al₂O₃：20％-28％，(NaF+B₂O₃)：10％-25％，Li₂O：3％-8％，C：5％-10％；1300℃下保護渣的粘度0.1～0.3Pa·S，熔點900～1100℃。此處(CaO+BaO)表示含有CaO、BaO中的至少一種，(NaF+B₂O₃)表示含有NaF、B₂O₃中的至少一種。

其中，將精煉終渣(CaO+BaO)/(SiO₂+Al₂O₃)比值控制在1.3-2.6，熔點1220-1350℃。

其中，在LF精煉開始加入耐磨鋼精煉渣1-5kg/噸鋼，加熱5-15min后再次加入精煉渣1-5kg/噸鋼，繼續對鋼水進行加熱直到達到目標溫度。

其中，連鑄從開澆至拉速穩定期間，結晶器液面需采用氬氣保護，流量5-30L/min，澆注全程采用保護渣。

其中，轉爐入爐[S]≤0.008％；轉爐出鋼溫度1670℃～1690℃、終點碳≥0.05％；出鋼過程在線吹氬，出鋼時間≥4分鐘，下渣厚度控制目標≤80mm，鋼包凈空高度按300mm～500mm控制。