[發(fā)明專利]一種基于合金化超高強及特高強度高碳硬線鋼的冶煉方法

有效

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• 申請日: 2021-05-07
• 公開（公告）號: CN113403522B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發(fā)明（設計）人: 王廣順;郭洛方;高永彬;徐凱;李麥麥;陳殿清;袁相坤;劉政鵬
• 申請（專利權）人: 青島特殊鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/46;B22D11/16;C21C5/32;C21C7/00;C21C7/064
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 苗穎

本發(fā)明提供了一種基于合金化超高強及特高強度高碳硬線鋼的冶煉方法，所述方法依次包括如下步驟：鐵水預處理脫硫、轉爐吹煉、精煉、連鑄成坯，所述轉爐吹煉采用雙聯(lián)法轉爐吹煉，所述精煉采用鋼?渣界面張力調整方法，所述連鑄輕壓下采用壓力與位移平衡控制方法，所述高碳硬線鋼其組分及重量百分比：C：0.84?1.2%、Si：0.15?1.5%、Mn：0.35?0.80%、Cr：0.10?0.80%、P：≤0.015%、S：≤0.010%、Ni：0.0001?0.30%、V：0.13?0.30%、Cu：≤0.05%、Al：≤0.10%、N：≤0.005%，余量為Fe和不可避免的雜質。轉爐雙聯(lián)法吹煉，提高合金收得率，降低生產成本；精煉過程中采用鋼?渣界面張力調整控制技術，減少頂渣卷入，提高鋼液純凈度；連鑄輕壓下采用壓力與位移平衡控制方式，提高鑄坯內部均質化穩(wěn)定水平。

技術領域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉工藝技術領域，具體涉及一種基于合金化超高強及特高強度高碳硬線鋼的冶煉方法。

背景技術

伴隨著我國汽車、道路交通、橋梁建設、海洋工程裝備等飛速發(fā)展，汽車輪胎子午線用鋼簾線、橋梁纜索鋼絲、海工鋼絲繩、預應力鋼絞線等硬線品種也快速朝著高強化、資源節(jié)約型方向升級。高碳硬線鋼將持續(xù)往高強化、精細化、綠色制造、資源節(jié)約方向發(fā)展，如橋梁纜索鋼下一步將向2100MPa發(fā)展，進一步減輕自重、減小風阻；輪胎用鋼絲簾線的強度將超過4000Mpa級；金剛線強度超過5000MPa，單絲直徑可拉拔至0.05mm以下。高碳硬線鋼盤條的高均質性和高純凈度冶煉技術將是高碳硬線鋼品種開發(fā)升級的關鍵核心動力。高碳硬線鋼種的性能提升對鋼鐵冶煉工藝提出了嚴苛的技術要求。

目前中國鋼鐵企業(yè)可以穩(wěn)定生產普通強度、高強度級別、少量的超高強度的鋼簾線用盤條，橋梁纜索最高達到2000Mpa級別，預應力鋼絞線仍維持在1860Mpa水平，更高強度的產品仍主要依賴進口，進口地主要為日本、韓國和歐盟等國家和地區(qū)。為了實現(xiàn)超高強及特高強度高碳硬線鋼的國產化，對超高強及特高強度高碳硬線鋼的冶煉水平提出了更大的挑戰(zhàn)。

為實現(xiàn)超高強及特高強度高碳硬線鋼的冶煉穩(wěn)定生產，需要對超高強及特高強度高碳硬線鋼的冶煉工藝進行創(chuàng)新優(yōu)化，攻克合金化成分的精確控制、鋼中夾雜物控制、中心碳偏析控制等技術難題。

專利文獻CN107794332A，一種90級超高強度簾線鋼的冶煉方法：提出了一種90級超高強度簾線鋼的冶煉方法，包括轉爐冶煉、LF精煉、連鑄保護澆注等工序操作要點。此專利是針對90級簾線鋼的各工序成分控制、渣料控制、保護澆注連鑄等提出了冶煉方法，并不適用于基于合金化超高強及特高強度及硬線鋼種的冶煉，同時對碳、合金元素的偏析控制的技術難題并未涉及。

專利文獻CN103060513A，一種冶煉簾線鋼的方法和一種連鑄簾線鋼的方法：提出了一種采用“轉爐初煉-真空精煉-鋼包爐精煉-大方坯連鑄澆注”的工藝流程生產簾線鋼，實現(xiàn)簾線鋼的潔凈化生產。此專利主要提出在轉爐、真空精煉、鋼包精煉等工序成分的控制和鋼液潔凈度控制，對碳、合金元素的偏析控制未涉及。合金化高碳硬線鋼冶煉可不采用此工藝流程，同樣實現(xiàn)高強硬線鋼種冶煉的高潔凈度。

專利文獻CN201510437468.1，一種生產高強度橋索鋼盤條的方法，該方法包括連鑄、軋制等工序的工藝參數(shù)控制，但對高均質化、高潔凈度等控制方法并未提及。

專利文獻CN201610790875.5，一種高強度鋼釩氮微合金化的冶煉方法，提出了一種從高爐出鐵、轉爐冶煉、吹氬、連鑄、軋鋼等工序的加入釩氮微合金化鋼種的冶煉方法。但與本專利不同的是此專利合金化主要采用加硅(Si)、鉻(Cr)、鎳(Ni)、釩(V)等合金元素，同時此專利并未提及碳、合金元素的偏析控制和鋼材純凈度控制技術。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種基于合金化超高強及特高強度高碳硬線鋼的冶煉方法，克服現(xiàn)有合金化成分的精確控制、鋼中夾雜物控制、中心碳偏析控制等技術難題等問題。