[發明專利]一種高強度耐疲勞抽油桿鋼的生產方法

有效

• 申請號: 202210110166.3
• 申請日: 2022-01-29
• 公開（公告）號: CN114480974B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 吾塔;王建新;雷洪
• 申請（專利權）人: 新疆八一鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/50;B21B1/46;B22D11/00;C21C1/02;C21C5/52;C21C7/00;C21C7/06;C21C7/072;C21C7/10
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1.一種高強度耐疲勞抽油桿鋼的生產方法，其特征在于：

1）、工藝流程：鐵水脫硫預處理→電爐冶煉→出鋼脫氧合金化、增碳去夾雜→鋼包惰性氣體底吹攪拌?→?LF精煉處理→?連鑄?→?鑄坯緩冷?→軋制；

2）、成分設計：C：0.30～0.33%；Si：0.25-0.35%；Mn：0.95～1.10%；Mo：0.20～0.30%；P：≤0.012%；?S≤0.005%；Ti：0.045～0.055%；Cr：0.85～0.95%；Al：0.025～0.035%；Cu?≤0.10%；[Ni]?≤0.10%?；[N]：≤0.0045%，其余為鐵和不可避免的雜質；

3）、鐵水脫硫預處理：高爐鐵水進站溫度1320-1390℃，扒渣后鐵水罐投入脫硫劑進行脫硫預處理，脫硫劑為活性石灰和螢石，其中活性石灰與螢石的質量比為8:2，脫硫劑加入量每噸鐵水為6.5±0.5kg，KR法攪拌脫硫，脫硫攪拌結束后，鐵水罐頂渣中加入爐渣增稠劑：主要成分為CaO+MgO之和為12±0.5%、AL₂O₃為13%，SiO₂為60±2%，Na₂O+K₂O之和5%，軟熔點溫度≤1200℃，鐵水預處理后的[S]含量不大于0.001%；爐渣增稠劑加入量為1kg/噸鐵，處理后對鐵水罐頂渣進行去除；

4）、電爐冶煉，本方法采用電爐初煉，廢鋼質量要求為碳素結構鋼，低合金結構鋼以及冷軋鋼的切頭這些廢鋼，廢鋼占金屬料的65～70%，鐵水質量35～40%，爐內首先兌入鐵水，然后加入廢鋼，最后加入活性石灰，石灰的活性度不大于320ml，電爐終點碳的目標值為0.04-0.08?%，電爐出鋼磷含量不大于0.008%、硫含量不大于0.008%，出鋼過程中一次性加入石灰，依次加入碳粉和電石，電石和碳粉在出鋼量達到總量的1/4時開始加入，出鋼結束前全部加完，同時加入鋁鐵進行鋼水深脫氧，電爐出鋼全程鋼包底吹氬攪拌，出鋼結束采用定氧儀測定鋼包鋼水中的氧含量，當鋼水中的氧含量大于50ppm向鋼水中喂入鋁線補充鋁，底吹氬攪拌后測定鋼水中的鋁含量控制在0.030～0.050%；電爐出鋼渣洗，為防止出鋼過程鋼水增氮，鋁鐵的加入量，噸鋼加入0.30kg鋁鐵，然后加入1kg/t螢石和3kg/t石灰，加入鋼包頂渣改制劑2.0kg/t，改質劑主要成分及含量：CaO和Al₂O₃預熔渣、SiO₂含量不大于5%，鋁含量為25～30%，預熔渣的質量百分比含量：CaO含量45%、Al₂O₃40%、白云石含量10%、毒重石含量5%，以上原料經充分混合經燒結、熔制而成，鋼包底吹氬強攪拌時間控制在8分鐘；

5）、LF精煉方法，精煉初期5～8分鐘后在LF精煉頂渣上加入調渣劑，主要成分為SiC、CaC₂、CaO、CaCO₃、Al片的混合物以及SiO₂不了避免的雜質，組份為CaO含量50%、CaCO₃含量20%、SiC含量10%、CaC₂含量10%、Al含量10%，加入總量為噸鋼1.5kg，LF精煉初期加入量為：噸鋼1.0kg、LF精煉12分鐘時加入量為：噸鋼0.5kg，對爐渣進行堿度粘度調整，形成泡沫渣，防止鋼水氧化，鋼水在LF送電提溫時間不大于15分鐘，保證精煉脫氧和白渣保持時間大于15分鐘，判斷LF精煉渣良好的依據是F的依據是渣中的氧化亞鐵和氧化錳總量不大于1.0%，分析取樣，當鋼中的[Al]s含量小于0.20%,在精煉過程還要補加鋁，確保出鋼前鋼中[Als]在0.020％～0.030％之間；LF處理結束加入高硅鈦鐵，鈦鐵中鈦的含量為30%，鈦鐵加入后氬氣攪拌3分鐘進行鈣處理，然后氬氣弱攪拌時間8～12min；

6）、LF精煉處理終點：鋼水中必須有一定量的自由氧，全氧含量控制在0.0025～0.0035%，LF結束進行鈣處理，喂鈣線速度3.0～3.5米/秒，喂入鈣線快速與氧結合形成CaO分子，CaO與Al₂O₃結合形成復合夾雜，經底吹攪拌促使夾雜物上浮去除，此時，鋼水中的鈣含量為0.0020～0.0035%，然后對鋼水進行RH真空處理，主要是脫氫、脫氮，使鋼中的氫含量不大于1PPm，?[N]?≤0.0040%、其它成分符合熔煉成品成分要求；

7）、連鑄坯是邊長為150mm的方坯，拉速為1.3～1.60m/min，目標值1.40?m/min，鋼水連鑄過熱度控制在12～26℃，目標過熱度15℃，控制連鑄過程鋼水溫降的方法是鋼包烘烤溫度大于850℃，每爐鋼大包加入覆蓋劑300～400千克，為防止鋼水二次氧化采取的方法是，中間包蓋不得使用鋼制包蓋，必須使用耐火材料包蓋，中包定徑水口的使用壽命需要大于6小時，不得在連鑄生產過程更換定徑水口，采用高堿度低碳覆蓋劑，成分為鋪展性能好的鈍化石灰粉60%，硅灰石40%，熔化后覆蓋劑厚度大于40毫米；采用結晶器電磁攪拌加凝固末端電磁攪拌雙重攪拌，設定結晶器電磁攪拌頻率為50HZ，電流強度為360A，凝固末端頻率為50HZ，電流強度為320A，低拉速連鑄，鋼坯嚴禁出現中心縮孔，鋼坯熱酸洗低倍檢測中心偏析不大于0.5級，鋼坯緩冷保溫至常溫，冷檢合格后裝爐軋制。