一种矿用圆环链钢的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种矿用圆环链钢的生产工艺，属于直条圆钢生产技术领域，包括转炉冶炼、LF炉精炼、方坯连铸、轧钢等步骤。本技术方案通过上述工艺步骤，实现了标准化生产，转炉造渣去磷、LF炉白渣精炼和连铸全保护浇注使钢质洁净，产品质量优良；连铸结晶器电磁搅拌，减轻了铸坯中心的成分偏析、缩孔、疏松缺陷，铸坯矫直时避开矫直裂纹敏感温度范围，保证了铸坯质量；轧钢通过控轧控冷、钢材打捆后避风堆冷数小时，生产出了性能优良的20MnV、25MnV圆钢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于直条圆钢生产
，涉及一种热轧直条圆棒的生产工艺，尤其是涉及一种矿用圆环链钢的生产工艺。
技术介绍
20MnV、25MnV圆棒是用于制造矿用圆环链的原料，矿用圆环链主要用于煤矿井下刮板输送机、刨煤机、滚筒采煤机及其它机械的牵引链，其质量的好坏直接影响着煤矿设备的使用寿命。生产实践中，通常要求链条有足够的强度、载荷能力，有一定的韧性，防止脆断，还要求有耐疲劳、耐磨损、耐腐蚀等性能。对矿用圆环链钢的要求是：热处理能在水中淬火；链环整个断面完全淬透；良好的冷弯性能适于冷编链；可焊性良好。但我国对于高强度矿用圆环链的研究起步较晚，强度级别低。水钢生产的φ18mm和φ20mm的20MnV、25MnV直条圆棒是制造高强度圆环链的原料，而高强度圆环链被广泛用于煤矿机械中。根据目前采矿设备行业的发展状况，急需得到足够强度的圆环链钢，以满足安全生产的需要。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种圆环链钢的生产工艺，从而获得了高强度级别的矿用圆环链钢，为矿用机械的安全生产提供了有力的保障。本专利技术是通过如下技术方案予以实现的。一种矿用圆环链钢的生产工艺，包括如下步骤：(1)转炉冶炼a.向转炉中兑入铁水，兑入的铁水中成分包括：Si＝0.20～0.80mass％，Mn＝0.30～0.80mass％，P≤0.140mass％，S≤0.040mass％；铁水温度≥1250℃；吹炼过程中加入的主要造渣材料石灰中成分包括：CaO＞90mass％，SiO2≤1.5mass％，S＜0.15mass％；石灰活性度＞310ml；b.根据铁水中P的含量选择操作方法，若铁水成分中P＜0.120mass％，采用单渣法操作；若铁水成分中P≥0.120mass％，则采用双渣法操作；终渣碱度控制在3.2～3.6；c.采用高拉碳补吹氧气，避免多次后吹，确保钢水不过氧化，力争一次拉碳成功，提高钢水中的碳含量；d.为保证出钢口状况良好，采用挡渣棒挡渣出钢；出钢时确保C≥0.06mass％、P≤0.015mass％；e.钢包要求：红包出钢，即出钢前的空钢包温度≥900℃，钢包底吹砖畅通，钢包洁净，不得有包沿，确保连铸时钢包水口自动打开；f.采用硅锰铁配硅，不足锰用锰铁补齐，钒铁配钒；用SiAlCaBa或SiCaBa复合脱氧剂进行终脱氧，加入量为120kg/炉。(2)LF炉精炼a.采用电石、SiFe粉造白渣，尽可能减少Al的用量在供电8min内形成液态白渣，并保持白渣时间不小于10min；b.精炼结束，喂钙线30米/炉进行钢水钙处理，喂线后，软吹氩时间大于8min，软吹氩时，钢包渣面微微涌动不裸露钢水；(3)连铸：在连铸过程中，采用全保护浇注，避免钢水接触空气，并采用结晶器电搅；连铸浇注时保证满中间包操作。(4)轧钢a.轧钢前加热炉温度控制：加热段1100-1200℃，均热段1080-1130℃，开轧温度980-1030℃，目标值1000℃。b.轧制控制：轧制速度8-15米/秒，轧件入精轧机温度900-970℃，轧制后不穿水冷却，上空冷床空冷，上空冷冷床时的温度：880-930℃。(5)打捆堆放：钢材打捆后及时吊运堆垛，避风堆冷，堆冷时间≥8h。进一步地，所述(1)转炉冶炼b步骤中，若选择双渣操作，则吹炼4-6分钟时，倒初期渣。进一步地，所述(1)转炉冶炼d步骤中，若出钢时C＜0.06mass％或转炉后吹次数大于2次，则改炼普通钢种。进一步地，所述(1)转炉冶炼f步骤中，若终点钢水氧化性强，则增加SiAlCaBa或SiCaBa复合脱氧剂的用量至121～130kg/炉。进一步地，所述(2)LF炉精炼a步骤中，所采用的SiFe粉粒度≤3mm。进一步地，所述步骤(3)中，中间包钢水液面高度为600-700mm，中间包连浇过程液面不得低于400mm；结晶器电磁搅拌电流200A、频率4Hz；拉坯速度1.90m±0.02m/min，二冷段比水量为0.90-1.25L/kg(即每千克钢0.90-1.25升水)；铸坯矫直温度≥900℃。进一步地，所述(4)轧钢a步骤中，钢坯加热时应均匀，钢坯头、中、尾温差≤30℃。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述的一种矿用圆环链钢的生产工艺，通过转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、轧钢等工序，实现了标准化生产，转炉造渣去磷、LF炉白渣精炼和连铸全保护浇注使钢质洁净，产品质量优良。连铸结晶器电磁搅拌，减轻了铸坯中心的成分偏析、缩孔、疏松缺陷，铸坯矫直时避开矫直裂纹敏感温度范围，保证了铸坯质量。轧钢通过控轧控冷、钢材打捆后避风堆冷数小时，生产出了性能优良的20MnV、25MnV圆钢。具体实施方式下面进一步描述本专利技术的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。本专利技术所述的一种矿用圆环链钢的生产工艺，包括如下步骤：(1)转炉冶炼a.向转炉中兑入铁水，兑入的铁水中成分包括：Si＝0.20～0.80mass％，Mn＝0.30～0.80mass％，P≤0.140mass％，S≤0.040mass％；铁水温度≥1250℃；吹炼过程中加入的主要造渣材料石灰中成分包括：CaO＞90mass％，SiO2≤1.5mass％，S＜0.15mass％；石灰活性度＞310ml；b.根据铁水中P的含量选择操作方法，若铁水成分中P＜0.120mass％，采用单渣法操作；若铁水成分中P≥0.120mass％，则采用双渣法操作；终渣碱度控制在3.2～3.6；若选择双渣操作，则吹炼4-6分钟时，倒初期渣。c.采用高拉碳补吹氧气，避免多次后吹，确保钢水不过氧化，力争一次拉碳成功，提高钢水中的碳含量；d.为保证出钢口状况良好，采用挡渣棒挡渣出钢；出钢时确保C≥0.06mass％、P≤0.015mass％；若出钢时C＜0.06mass％或转炉后吹次数大于2次，则改炼普通钢种。e.钢包要求：红包出钢，即出钢前的空钢包温度≥900℃，钢包底吹砖畅通，钢包洁净，不得有包沿，确保连铸时钢包水口自动打开；f.采用硅锰铁配硅，不足锰用锰铁补齐，钒铁配钒；用SiAlCaBa或SiCaBa复合脱氧剂进行终脱氧，加入量为120kg/炉。若终点钢水氧化性强，则适当增加SiAlCaBa或SiCaBa复合脱氧剂的用量，可增至121～130kg/炉。(2)LF炉精炼a.采用电石、SiFe粉造白渣，尽可能减少Al的用量在供电8min内形成液态白渣，并保持白渣时间不小于10min；所采用的SiFe粉粒度≤3mm。b.精炼结束，喂钙线30米/炉进行钢水钙处理，喂线后，软吹氩时间大于8min，软吹氩时，钢包渣面微微涌动不裸露钢水；(3)连铸：在连铸过程中，采用全保护浇注，避免钢水接触空气，并采用结晶器电搅；连铸浇注时保证满中间包操作。中间包钢水液面高度为600-700mm，中间包连浇过程液面不得低于400mm；结晶器电磁搅拌电流200A、频率4Hz，以减轻铸坯中心的成分偏析、缩孔、疏松缺陷；拉坯速度1.90m±0.02m/min，二冷段比水量为0.90-1.25L/kg，即每千克钢0.90-1.25升水；铸坯矫直温度≥900℃，避开矫直裂纹敏感温度范围，此时铸坯受到矫直外力后，不容易开裂。(4)轧钢a.轧钢前加热炉温度控制：加热段1100-1200℃，均热段1080-1130℃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿用圆环链钢的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)转炉冶炼a.向转炉中兑入铁水，兑入的铁水中成分包括：Si＝0.20～0.80mass％，Mn＝0.30～0.80mass％，P≤0.140mass％，S≤0.040mass％；铁水温度≥1250℃；吹炼过程中加入的主要造渣材料石灰中成分包括：CaO＞90mass％，SiO2≤1.5mass％，S＜0.15mass％；石灰活性度＞310ml；b.根据铁水中P的含量选择操作方法，若铁水成分中P＜0.120mass％，采用单渣法操作；若铁水成分中P≥0.120mass％，则采用双渣法操作；终渣碱度控制在3.2～3.6；c.采用高拉碳补吹氧气，避免多次后吹，确保钢水不过氧化，力争一次拉碳成功，提高钢水中的碳含量；d.为保证出钢口状况良好，采用挡渣棒挡渣出钢；出钢时确保C≥0.06mass％、P≤0.015mass％；e.钢包要求：红包出钢，即出钢前的空钢包温度≥900℃，钢包底吹砖畅通，钢包洁净，不得有包沿，确保连铸时钢包水口自动打开；f.采用硅锰铁配硅，不足锰用锰铁补齐，钒铁配钒；用SiAlCaBa或SiCaBa复合脱氧剂进行终脱氧，加入量为120kg/炉。(2)LF炉精炼a.采用电石、SiFe粉造白渣，尽可能减少Al的用量在供电8min内形成液态白渣，并保持白渣时间不小于10min；b.精炼结束，喂钙线30米/炉进行钢水钙处理，喂线后，软吹氩时间大于8min，软吹氩时，钢包渣面微微涌动不裸露钢水；(3)连铸：在连铸过程中，采用全保护浇注，避免钢水接触空气，并采用结晶器电搅；连铸浇注时保证满中间包操作。(4)轧钢a.轧钢前加热炉温度控制：加热段1100‑1200℃，均热段1080‑1130℃，开轧温度980‑1030℃，目标值1000℃。b.轧制控制：轧制速度8‑15米/秒，轧件入精轧机温度900‑970℃，轧制后不穿水冷却，上空冷床空冷，上空冷冷床时的温度：880‑930℃。(5)打捆堆放：钢材打捆后及时吊运堆垛，避风堆冷，堆冷时间≥8h。...

【技术特征摘要】
1.一种矿用圆环链钢的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)转炉冶炼a.向转炉中兑入铁水，兑入的铁水中成分包括：Si＝0.20～0.80mass％，Mn＝0.30～0.80mass％，P≤0.140mass％，S≤0.040mass％；铁水温度≥1250℃；吹炼过程中加入的主要造渣材料石灰中成分包括：CaO＞90mass％，SiO2≤1.5mass％，S＜0.15mass％；石灰活性度＞310ml；b.根据铁水中P的含量选择操作方法，若铁水成分中P＜0.120mass％，采用单渣法操作；若铁水成分中P≥0.120mass％，则采用双渣法操作；终渣碱度控制在3.2～3.6；c.采用高拉碳补吹氧气，避免多次后吹，确保钢水不过氧化，力争一次拉碳成功，提高钢水中的碳含量；d.为保证出钢口状况良好，采用挡渣棒挡渣出钢；出钢时确保C≥0.06mass％、P≤0.015mass％；e.钢包要求：红包出钢，即出钢前的空钢包温度≥900℃，钢包底吹砖畅通，钢包洁净，不得有包沿，确保连铸时钢包水口自动打开；f.采用硅锰铁配硅，不足锰用锰铁补齐，钒铁配钒；用SiAlCaBa或SiCaBa复合脱氧剂进行终脱氧，加入量为120kg/炉。(2)LF炉精炼a.采用电石、SiFe粉造白渣，尽可能减少Al的用量在供电8min内形成液态白渣，并保持白渣时间不小于10min；b.精炼结束，喂钙线30米/炉进行钢水钙处理，喂线后，软吹氩时间大于8min，软吹氩时，钢包渣面微微涌动不裸露钢水；(3)连铸：在连铸过程中，采用全保护浇注，避免钢水接触空气，并采用结晶器电搅；连铸浇注时保证满中间包操作。(4)轧钢a.轧钢前加热炉温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新建，常进，郑家良，张毅，龙雨，龙国荣，李正嵩，高长益，李鸿荣，刘立德，陈景玉，李燚，谢祥，江金东，吴华，张东升，叶雅妮，陈海英，丁云江，
申请(专利权)人：首钢水城钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52