[發明專利]機械結構管用低碳鋼的冶煉方法

有效

• 申請號: 202010675948.2
• 申請日: 2020-07-14
• 公開（公告）號: CN111945062B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 魏巍;李虹;劉憲民;宋平;劉奇
• 申請（專利權）人: 石鋼京誠裝備技術有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C33/06;C21C7/10
• 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

1.一種機械結構管用低碳鋼的冶煉方法，其特征在于，其成分的質量百分含量為：C0.14%～0.17%、Si 0.28%～0.33%、Mn 1.35%～1.45%、P≤0.012%、S≤0.003%、Al 0.020%～0.040%、Cr 0.70%～0.80%、W 0.40%～0.60%、Ni 0.10%～0.20%、Cu 0.10%～0.15%、Mo0.35%～0.50%、Nb 0.03%～0.06%、V 0.03%～0.07%、Ca 0.0015%～0.0030%，余量為Fe和不可避免的雜質；所述方法步驟如下所述：（1）BOF轉爐冶煉工序：鐵水要求P≤0.110wt%、S≤0.020wt%、Si 0.20～0.60wt%、溫度1300～1450℃；前一爐冶煉結束后轉爐爐內留鋼渣2～5t；轉爐冶煉周期40～45min；轉爐出鋼要求出鋼[C]0.04～0.06%、出鋼[P]≤0.007%，溫度1585～1615℃；

出鋼過程依次加入鋼砂鋁、低碳錳鐵、低碳鉻鐵、硅錳合金、鉬鐵、鎢鐵、白灰、精煉復合渣，出鋼過程嚴禁下渣，出鋼后喂入鋁線；所述的精煉復合渣成分要求為：CaO 45～55%、SiO₂≤5.0%、Al₂O₃ 35～45%、CaF₂≤5.0%、MgO 3.0-8.0%；

（2）LF精煉工序：精煉時間≥70min，白渣保持時間≥30min；LF精煉過程碳化硅用量3～5kg/t鋼、鋁粒用量0.3～0.7kg/t 鋼；LF冶煉30min后按成分要求調整W含量，精煉過程按成分要求調整成分含量；

LF渣系控制范圍：CaO 52～58wt%、Al₂O₃ 25～30wt%、SiO₂ 8～12wt%、MgO≤6wt%、(TFe+MnO)≤0.5wt%、R 5.5～6.5；

（3）VD真空處理工序：VD高真空脫氣處理67Pa及以下保持時間12～15min，VD過程氬氣流量控制150～500NL/min；VD破空后按0.12～0.15kg/t鋼喂入鈣線，按1.0～1.5kg/t加預熔鋼包覆蓋劑；軟吹時間控制30～40min，軟吹時氬氣流量≤17L/min；連澆爐吊包過熱度控制50～60℃；

（4）連鑄工序：連鑄轉包時中包余鋼量≥26t，澆注結束時鋼包余鋼量≥5t，結晶器液面波動范圍控制±3mm；連鑄拉速控制0.80～0.85m/min，結晶器水量2400～2700 L/min、比水量0.19～0.21L/kg；采用結晶器電磁攪拌及末端電磁攪拌，結晶器電攪電流300～350A、頻率2.0～2.5Hz ，末端電攪電流300～320A、頻率7.0～8.0Hz ；連鑄中包過熱控制20～30℃，連鑄澆次鑄坯頭坯切割量≥1500mm，尾坯切割量≥3000mm；鑄坯下線堆冷，下線溫度≥600℃，拆垛溫度≤100℃。

2.根據權利要求1所述的機械結構管用低碳鋼的冶煉方法，其特征在于，所述BOF轉爐冶煉工序：底吹氮氣進行濺渣護爐，濺渣時間3～5min、濺渣時氮氣流量24000～27000m³/h；轉爐鐵水廢鋼比例為：鐵水量80～85%，廢鋼量15～20%；轉爐冶煉過程加入白灰40～50kg/t鋼、輕燒白云石15～25kg/t鋼、石灰石35～45kg/t鋼，氧氣消耗45～55m³/t、供氧時間14～20min；氮氣消耗20～35m³/t，可回收轉爐煤氣100～150m³/t。

3.根據權利要求2所述的機械結構管用低碳鋼的冶煉方法，其特征在于，所述BOF轉爐冶煉工序：出鋼過程加入白灰7～8kg/t鋼、精煉復合渣8～9kg/t鋼，出鋼過程嚴禁下渣；出鋼后按0.3～0.5kg/t鋼喂入鋁線。

4.根據權利要求3所述的機械結構管用低碳鋼的冶煉方法，其特征在于，所述LF精煉工序：精煉過程白灰用量6～8kg/t鋼、精煉復合渣用量4～6kg/t鋼；LF過程氬氣流量控制300～800NL/min、氬氣消耗0.3～0.5m³/t。

5.根據權利要求1-4任意一項所述的機械結構管用低碳鋼的冶煉方法，其特征在于，所述VD真空處理工序：VD真空處理過程氬氣消耗0.05～0.08m³/t、蒸汽消耗20～25kg/t鋼。