[發明專利]一種合金化高錳鋼的冶煉工藝

在審

• 申請號: 202110300234.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113061798A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 李成浩;吳海斌;郭東林;譚紅剛
• 申請（專利權）人: 中鐵寶橋集團有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C22C38/02;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/38;C21C5/52;C21C7/00
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所 61106
• 代理人: 李雯

本發明公開了一種合金化高錳鋼的冶煉工藝，包括：將鉬鐵合金隨鋼料裝入爐內；熔化爐料，爐料完全熔清后，進行脫磷脫碳，結束后，保持爐料沸騰至少5min，然后扒凈氧化渣，并向爐內補加渣料；然后向爐內加入硅錳合金和/或中碳錳鐵合金進行預脫氧，待爐渣形成后，將鉻鐵合金加入爐內并進行攪拌；鉻鐵合金在爐內加熱至少10min，加入高碳錳鐵合金；最后向爐內加入還原劑，進行脫氧脫硫過程；結束后，在稀薄渣、還原性氣氛良好的條件下，向爐內加入釩鐵合金并充分攪拌至少5min；當鋼水中各元素的含量符合要求后，出鋼，完成合金化高錳鋼的冶煉。該冶煉工藝提升了高錳鋼的機械性能，改善了高錳鋼的金相組織，提升了高錳鋼轍叉的服役壽命。

技術領域

本發明屬于高錳鋼冶金技術領域，具體涉及一種合金化高錳鋼的冶煉工藝。

背景技術

近年來，隨著高錳鋼產品質量要求的不斷提高，常規冶煉工藝生產的高錳鋼轍叉的性能已經滿足不了高速發展的鐵路行業的需求，因此，有必要發明一種新的高錳鋼冶煉工藝，全面提升高錳鋼的性能，從而滿足鐵路行業的需求。對高錳鋼進行合金化處理，從而可以進一步提高高錳鋼的力學性能和耐磨性，從而進一步擴大其使用范圍；

合金化高錳鋼(Mo-Cr-V)由于其具有良好的機械性能和金相組織，被應用到鐵路行業，合金化高錳鋼(Mo-Cr-V)如果按傳統高錳鋼冶煉工藝操作，則難以保證三種合金的收得率，以及成品化學成分的穩定性，導致合金化高錳鋼的成本較高，而且產品質量也不夠穩定。

發明內容

為了解決現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種合金化高錳鋼的冶煉工藝。

本發明要解決的技術問題通過以下技術方案實現：

一種合金化高錳鋼的冶煉工藝，包括下述步驟：

步驟1：將普通廢鋼原料、鉬鐵合金裝入電弧爐內形成爐料，并使鉬鐵合金均勻散開于電弧爐的電極四周；

步驟2：給電極通電，開始熔化爐料，待爐料完全熔清后，在大于1560℃的溫度下，向爐內進行吹氧，進行脫磷脫碳過程，使得鋼水中的碳含量為0.1～0.2％，磷含量＜0.015％；

步驟3：待爐料脫磷脫碳過程結束后，保持爐料沸騰至少5min，然后扒凈氧化渣，并向爐內補加渣料；

步驟4：在1600～1630℃的溫度下，向爐內加入硅錳合金和/或中碳錳鐵合金進行預脫氧，待爐渣形成后，將鉻鐵合金加入爐內至少保溫10min，然后加入高碳錳鐵合金；

步驟5：在1500～1530℃的溫度下，向爐內加入還原劑，進行脫氧脫硫過程，使得鋼水中的硫含量≤0.030％，氧的質量濃度＜10ppm；

步驟6：脫氧脫硫過程結束后，扒出70～80％的爐渣，在稀薄渣、還原性氣氛良好的條件，在1500～1530℃的溫度下，向爐內加入釩鐵合金并充分攪拌至少5min后檢測鋼水中各元素的含量；

步驟7：當鋼水中各元素的含量符合成品合金化高錳鋼化學成分要求后，在1485～1495℃的溫度下，對鋼水進行出鋼，完成合金化高錳鋼的冶煉。

進一步地，所述步驟7還包括，鋼水進行出鋼前，在烘烤紅熱的鋼包內加入14～16kg的硅鋇鈣復合合金進行終脫氧，以保證鋼水中氧的質量濃度＜10ppm。

進一步地，所述還原劑包括：碳粉、碳化硅、硅鈣粉；并按每噸鋼水4～5kg碳粉、3～4kg碳化硅粉、2～3kg硅鈣粉添加。

進一步地，所述鉬鐵合金的粒度為10～50mm；所述鉻鐵合金的粒度為10～50mm；所述釩鐵合金的粒度為5～15mm。

進一步地，所述鉬鐵合金、鉻鐵合金、高碳錳鐵合金以及釩鐵合金的加入量均按照成品合金化高錳鋼的化學成分中各元素含量的中限配制。