[發明專利]一種冶煉超低碳低鋁高鈦馬氏體時效鋼電渣重熔渣系

在審

• 申請號: 202011200946.4
• 申請日: 2020-11-02
• 公開（公告）號: CN112458304A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 龐學東;李建新;趙成志;王琳;潘彥豐;孫勇;翟羽佳;王海江;朱洪濤;馮濤;劉學卉;羅文
• 申請（專利權）人: 撫順特殊鋼股份有限公司
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 孫宇宏

本發明公開一種冶煉超低碳低鋁高鈦馬氏體時效鋼電渣重熔渣系，目的是在電渣保護性氣氛條件下，通過選擇適用于超低碳、低鋁高鈦馬氏體時效鋼的渣系和生產工藝，實現鋼錠上下部鋁和鈦含量均勻一致的同時，控制其它雜質元素含量。本發明采用保護性氣氛電渣冶煉，渣系原料由螢石粉、氧化鋁粉、石灰和氧化硅組成，按成分重量百分比進行配比為CaF：Al₂O₃：CaO：SiO₂＝60％～70％：25％～30％：5％～10％：0.1％～1％。本發明具有如下優點：電渣重熔渣成分合理，在使用過程渣系穩定，生產的鋼錠上、中及下部鋁和鈦含量均勻性和一致性良好，雜質元素硅含量較低，滿足窄間隙控制鋁元素的要求。

技術領域

本發明屬于特種冶煉技術領域，涉及一種冶煉超低碳低鋁高鈦馬氏體時效鋼電渣重熔渣系。

背景技術

超低碳低鋁高鈦馬氏體時效鋼是以無碳(或微碳)馬氏體為基體的鐵鎳合金，加入不同含量的鈷、鉬、鋁及鈦元素，從而得到不同強度級別的特種鋼材。本鋼種其化學組成以質量百分比計為：碳不大于0.015、鎳：17.5～19.0、鈷：8.0～9.0、鉬：4.8～5.2、鋁：0.05～0.15、鈦：0.60～0.90、錳不大于0.10、硅不大于0.12、硫不大于0.010、磷不大于0.012、鉻不大于0.10，余量為鐵和不可避免的雜質；同時含有鋁和鈦兩種元素，鋁含量低且控制范圍窄，鈦元素含量則較高；硅元素作為雜質元素對鋼有較大的危害，從而被嚴格限制。本鋼種采用電渣重熔冶煉方式，目前國內所用于電渣重熔生產的渣系主要以二元渣系和三元渣系為主，其中二元渣系通常指CaF：Al₂O₃＝70％：30％；三元渣系是CaF₂-CaO-Al₂O₃系列，該渣系黏度適中，廣泛的使用。但上述電渣渣系組成對于超低碳、低鋁高鈦馬氏體時效鋼則不適用，主要是由于鋁和鈦元素在渣系中氧化程度的差異，在保護性氣氛電渣重熔時，造成冶煉初期鋼錠增鋁、燒損鈦元素明顯，后期燒損鋁明顯，造成鋼錠頭、中及尾部鋁、鈦兩種元素分布極不均勻，會引起后期熱處理后性能不一致對成品的使用造成極大的危害。

發明內容

本發明公開一種冶煉超低碳低鋁高鈦馬氏體時效鋼電渣重熔渣系，目的是在電渣保護性氣氛條件下，通過選擇適用于超低碳、低鋁高鈦馬氏體時效鋼的渣系和生產工藝，實現鋼錠上下部鋁和鈦含量均勻一致的同時，控制其它雜質元素含量。

具體技術方案：

本發明保護性氣氛電渣重熔渣為四元渣系，四元渣系的原料由螢石粉、氧化鋁粉、石灰和氧化硅組成，原料按成分重量百分比進行配比：CaF：Al₂O₃：CaO：SiO₂＝60％～70％：25％～30％：5％～10％：0.1％～1％；所采用螢石粉中的氟化鈣不小于98％，氧化鋁中的三氧化二鋁不小于98％，石灰中的氧化鈣不小于95％,氧化硅原料中的氧化硅不小于98％。

氟化鈣主要是降低渣的熔點、粘度和表面張力，提高渣子的流動性，使渣和鋼液很好分離，促進脫硫和脫磷，如果氟化鈣含量低于60％，去除鋼中夾雜物能力不足；如果氟化鈣含量高于70％，渣液黏度低，使鋼錠的表面產生缺陷，因此氟化鈣組分選擇60％～70％。

氧化鋁主要提高渣系的電阻，增大渣系的粘度，如果氧化鋁高于30％，明顯促進電渣過程中鈦含量的燒損；如果氧化鋁低于25％渣系的電阻太小，電耗增加，因此氧化鋁的組分選擇25％～30％。

氧化鈣對渣系的粘度影響不大，但能大大增加渣的堿度，提高脫硫效率，如果氧化鈣高于10％，由于氧化鈣的吸水率較強，易帶入氫和氧，造成鋼錠增氫增氧，影響夾雜物級別；如果氧化鈣低于5％，無法保證電渣重熔的脫硫效果，因此氧化鈣的組分選擇5％～10％。

氧化硅主要降低渣的堿度，提高渣系的電阻，提高渣系的氧化性，如果氧化硅低于0.1％，造成鋼錠尾部增鋁嚴重超標；如果氧化硅高于1％，造成鋼錠尾部Ti元素燒損嚴重，并且出現增硅現象，因此氧化硅的組分選擇0.1％～1％。