一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法技术

本申请公开了一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，通过控制出钢钢水中的氧含量，在出钢过程中先通过锰合金脱氧，再加入适量碳粉辅助脱氧；出钢结束在钢包表面加入SiC或硅粒对钢水液面进行覆盖，防止空气氧化。精炼过程中，先将Mn、C元素调整达标后再加入硅合金调整钢水Si含量，使其达到目标成分，随后将温度、化学成分全部控制达标后进行软搅拌处理，然后运至连铸浇注。本发明专利技术的工艺生产方法通过改进脱氧及造渣工艺控制夹杂物组分及类型，再利用夹杂物冷却过程的析出相变，使夹杂物中MnO组分进一步提高，实现了超低熔点的SiO

A control method of plastic inclusions in cord steel with ultra-low melting point

【技术实现步骤摘要】
一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法
本专利技术属于炼钢
，尤其涉及一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法。
技术介绍
帘线钢是常见的橡胶骨架材料，是各种汽车、卡车、飞机子午线轮胎以及其他橡胶骨架材料不可或缺的产品。帘线钢一般是将Φ5.5-8mm盘条拉拔成Φ0.15-0.38mm范围的细丝，然后捻股成线。由于帘线钢需要拉拔成细丝，因此，对帘线钢的整体质量控制有较高的要求。尤其对帘线钢洁净度的要求最为严格，需控制钢中夹杂物数量尽量少，同时对钢中夹杂物的类型、尺寸及形态等也都有严格的要求，综合导致帘线钢生产难度较大。目前帘线钢生产主要有两种路线。一种是夹杂物塑性化工艺路线。如中国专利201510631871.8所提供的，主要是控制MnO-SiO2-Al2O3系硅锰脱氧产物、CaO-SiO2-Al2O3系钢水与精炼渣反应产物两大类低熔点塑性夹杂，即锰铝榴石(3MnO-Al2O3-3SiO2)及其周围的低熔点区域、钙斜长石(CaO·Al2O3·2SiO2)与假硅灰石(CaO·SiO2)相邻的周边低熔点区域，夹杂物熔点较低(≤1400℃)，变形性良好，但是该低熔点区成分范围窄，工业大生产很难保证夹杂物成分精确控制在该低熔点区域。此外，该类型夹杂物熔点虽然较低，但由于夹杂物中CaO、Al2O3等组分含量较高，盘条轧制拉拔过程中夹杂物变形能力差。另一种是洁净化工艺路线，该工艺路线不仅控制夹杂物成分在低熔点塑性区，还追求钢中夹杂物数量极少，钢水洁净度极高，该种工艺路线一般经过RH处理，工艺流程长，生产成本高。所以为解决以上问题，通过合理控制初炼炉出钢条件，采用精准脱氧合金化及造渣工艺，控制钢水中夹杂物为高MnO组分的硅锰复合夹杂；严格规范LF精炼操作，减弱精炼全流程渣金反应，控制钢水中夹杂物主要为低熔点SiO2-MnO-(CaO-MgO-Al2O3)系夹杂，其中SiO2≥45％、MnO≥20％、CaO+MgO+Al2O3≤25％，实现将夹杂物熔点控制在1200℃左右。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，按冶炼—精炼—连铸工艺流程进行生产，所述帘线钢的成分按质量百分比为：C＝0.70％～1.0％、Si＝0.15％～0.40％、Mn＝0.40％～0.80％、P≤0.02％、S≤0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；所述方法包括：步骤1：冶炼，控制钢水出钢温度为1660-1700℃，钢水中O含量≥0.035％，C含量≥0.045％；步骤2：出钢控制，出钢量达到20％时，首先向钢包中加入锰合金4-6kg/t钢水，随后加入碳粉2-3kg/t钢水，当出钢量达到80％，加入碳粉4-8kg/t钢水，出钢结束后，在钢水表面加入SiC或硅粒进行脱氧；步骤3：精炼，将钢水中Mn、C元素调整达到目标成分后加入硅合金，将钢水中Si元素调整到目标成分，当钢水成分和温度均达标后进行软搅拌处理；步骤4：连铸。优选的，所述步骤2中，还包括：在出钢过程中，采用挡渣锥或滑板进行挡渣，控制下渣量≤2kg/t钢水。优选的，所述步骤2中，还包括：在出钢过程中，不加入任何造渣料，当出钢结束后，向钢包中加入0.5-1.5kg/t钢水的SiC使其均匀覆盖于钢水表面。优选的，所述步骤2中，还包括：出钢过程中，向钢包中的钢水吹入氩气进行搅拌，出钢过程氩气底吹流量为1000-1200NL/min，出钢结束后，氩气底吹流量降低至100-300NL/min，吹入氩气时间为4-6min。优选的，所述步骤3中，还包括：将钢水所有元素成分调整命中产品目标成分后，向钢包中加入0.5-1.5kg/t钢水的SiC，随后再加入10-15kg/t钢水的合成渣。进一步地，所述合成渣的成分按质量百分数计为CaO：35-45％、SiO2：40-50％、MnO：3-5％、Al2O3≤2％、MgO≤5％，以及其它不可避免的杂质。进一步地，加入所述合成渣时，通电加快合成渣熔化同时底部吹入氩气进行搅拌，氩气底吹流量为200-300NL/min，当合成渣熔化完成且钢水达到目标温度1510-1535℃后，停止通电，氩气底吹流量降低至30-100NL/min，氩气吹入时间大于20min。优选的，上述生产方法得到的钢水中夹杂物主要为低熔点SiO2-MnO-(CaO-MgO-Al2O3)系夹杂，其中SiO2≥45％、MnO≥20％、CaO+MgO+Al2O3≤25％，以及少量其它成分。本专利技术冶炼工艺的原理如下：线材产品常规脱氧元素主要包括Al、Si、Mn，Al脱氧能力显著大于Si、Mn，Si元素脱氧能力大于Mn元素。帘线钢主要为硅锰脱氧钢，由于Si元素脱氧能力大于Mn元素，希望在硅锰脱氧钢中得到高MnO组分的低熔点塑性夹杂物非常困难，目前暂无相关文献报道。首先，生产过程中即使先加Mn脱氧，产生MnO夹杂，但加入Si元素后仍会将MnO还原，形成SiO2组分为主的夹杂物；其次，加入造渣料后，一般含有CaO组分，CaO碱性显著强于MnO，与SiO2结合能力也强于MnO，通过渣金反应会逐渐将夹杂物中的MnO置换出来，因此，常规冶炼工艺在工业大生产中很难得到高MnO组分的低熔点SiO2-MnO系复合夹杂。传统工艺生产帘线钢过程中，转炉或电炉终点高碳、低氧出钢，出钢过程加硅铁、锰合金脱氧合金化，再加入碳粉，同时加入石灰、萤石或合成渣造渣。由于Si脱氧能力强于Mn，同时钢水中O含量一般小于0.04％，Mn元素参与脱氧反应极少。此外，由于帘线钢普遍采用碱度在1.0左右的酸性渣，且底吹搅拌强度控制不当，极易造成夹杂物中MgO组分含量偏高。获得的夹杂物主要为SiO2-CaO-Al2O3-MgO组成的复合夹杂，其中SiO2含量35-65％，CaO含量25-45％，Al2O3在10-20％，MgO含量0-15％，少量其它组分。为了解决上述问题，得到高MnO组分的超低熔点的塑性夹杂物，首先，适当提高转炉出钢钢水氧含量，然后先加锰合金脱氧，促进钢水中的O与Mn元素反应，生成MnO夹杂，再加入适量碳粉辅助脱氧，将钢水中氧含量降至较低的水平。转炉出钢过程不加石灰等造渣料，避免渣金反应使渣中CaO将MnO置换出来，只在钢包表面加入SiC或硅粒对钢水液面进行覆盖，防止空气氧化，同时对钢水进行扩散脱氧。精炼进站待Mn、C元素调整达标后再加入硅合金调整钢水Si含量，缩短金属Si对钢水中MnO夹杂的还原时间。转炉出钢、LF精炼过程全程开小底吹，尤其将Si元素加入后，钢包底吹流量进一步降低，减弱Si对MnO的还原；转炉出钢不加渣料、精炼过程合成渣在钢水成分命中后加入，减少炉渣中的CaO、SiO2等组分进入钢水；同时渣金时间反应短，底吹搅拌强度控制弱，降低了对耐材的侵蚀，减少MgO进入钢水，影响夹杂物组成。通过一些列措施得到高MnO组分的SiO2-MnO系低熔点夹杂物，其中SiO2≥45％、MnO≥2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，按冶炼—精炼—连铸工艺流程进行生产，其特征在于：所述帘线钢的成分按质量百分比为：C＝0.70％～1.0％、Si＝0.15％～0.40％、Mn＝0.40％～0.80％、P≤0.02％、S≤0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；所述方法包括：/n步骤1：冶炼，控制钢水出钢温度为1660-1700℃，钢水中O含量≥0.035％，C含量≥0.045％；/n步骤2：出钢控制，出钢量达到20％时，首先向钢包中加入锰合金4-6kg/t钢水，随后加入碳粉2-3kg/t钢水，当出钢量达到80％，加入碳粉4-8kg/t钢水，出钢结束后，在钢水表面加入SiC或硅粒进行脱氧；/n步骤3：精炼，将钢水中Mn、C元素调整达到目标成分后加入硅合金，将钢水中Si元素调整到目标成分，当钢水成分和温度均达标后进行软搅拌处理；/n步骤4：连铸。/n

【技术特征摘要】
1.一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，按冶炼—精炼—连铸工艺流程进行生产，其特征在于：所述帘线钢的成分按质量百分比为：C＝0.70％～1.0％、Si＝0.15％～0.40％、Mn＝0.40％～0.80％、P≤0.02％、S≤0.015％，其余为Fe和其它不可避免的杂质；所述方法包括：
步骤1：冶炼，控制钢水出钢温度为1660-1700℃，钢水中O含量≥0.035％，C含量≥0.045％；
步骤2：出钢控制，出钢量达到20％时，首先向钢包中加入锰合金4-6kg/t钢水，随后加入碳粉2-3kg/t钢水，当出钢量达到80％，加入碳粉4-8kg/t钢水，出钢结束后，在钢水表面加入SiC或硅粒进行脱氧；
步骤3：精炼，将钢水中Mn、C元素调整达到目标成分后加入硅合金，将钢水中Si元素调整到目标成分，当钢水成分和温度均达标后进行软搅拌处理；
步骤4：连铸。


2.根据权利要求1所述的一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，其特征在于：所述步骤2中，还包括：在出钢过程中，采用挡渣锥或滑板进行挡渣，控制下渣量≤2kg/t钢水。


3.根据权利要求1所述的一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，其特征在于：所述步骤2中，还包括：在出钢过程中，不加入任何造渣料，当出钢结束后，向钢包中加入0.5-1.5kg/t钢水的SiC使其均匀覆盖于钢水表面。


4.根据权利要求1所述的一种帘线钢超低熔点塑性夹杂物控制方法，其特征在于：所述步骤2中，还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵家七，邹长东，蔡小锋，周彦召，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，张家港荣盛特钢有限公司，江苏沙钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32