一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法技术

本发明专利技术公开了一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法，所述冶炼生产方法包括转炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序、连铸工序。本发明专利技术解决了磨球钢圆坯磷、硫含量高，产品塑性低，同时表面质量差的问题。本发明专利技术通过控制结晶器水流量，增加皮下细晶区的比例，减少裂纹产生；提高浸入式水口高度，控制连铸末端搅拌参数，降低铸坯夹杂物等级，减少铸坯表面裂纹的产生，提高表面质量，同时提高铸坯低倍质量。同时提高铸坯低倍质量。

【技术实现步骤摘要】
一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法


[0001]本专利技术属于冶金
，具体涉及一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法。

技术介绍

[0002]磨球钢应用于冶金矿山、水泥建材领域，作业环境十分恶劣，下游客户要求磨球钢具有较高耐磨性、纯净度及表面质量。目前行业内磨球钢存在的主要技术问题是：1、终端用户要求产品具有较高的纯净度，通过一般手段无法实现。2、φ600mm圆坯大断面碳偏析控制不稳定，造成终端用户使用硬度不均。3、大断面生产高硅钢表面容易出现裂纹。
[0003]导致这些问题的原因在于：1、目前特钢企业生产磨球钢磷、硫含量偏高，A类夹杂物控制偏高，并且再生产磨球钢时需铁水预处理，成本升高。2、高炉铁水直接进入转炉冶炼，生产低磷、低硫钢困难；大多数企业浸入式水口深度为110mm，容易造成夹杂物上浮不充分。3、较高的硅含量虽然可提高钢的强度、硬度、淬透性，降低马氏体的临界冷却速度，提高淬火马氏体的硬度，同时还能增加钢材淬火后的回火稳定性，但是使得磨球钢圆坯表面质量存在裂纹风险。
[0004]因此降低大断面磨球钢圆坯的磷、硫含量，避免降低产品塑性，同时获得良好的表面质量是行业内亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是提供一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法。本专利技术可减少圆坯表面裂纹的产生，提高表面质量，同时提高了圆坯碳成分的均匀性。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案是：一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法，包括转炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序、连铸工序；1）转炉冶炼工序：转炉冶炼过程加入轻烧白云石20
‑
25
㎏
/t钢，白灰25
‑
30
㎏
/t钢，转炉吹炼3
‑
5min后倒出前期渣，加入白灰进行二次造渣，供氧时间13
‑
17分钟，氧气消耗40
‑
50m3/t钢，转炉高拉碳出钢，出钢C≥0.08%，挡渣出钢，出钢严禁下渣，出钢温度1610
‑
1640℃；出钢钢水P≤0.010%、S≤0.018%，出钢结束后按0.5
‑
0.7
㎏
/t钢喂入铝线；2）LF精炼工序：精炼过程白灰用量2.5
‑
5.5
㎏
/t钢、精炼渣1.0
‑
2.0kg/t钢，白渣保持时间≥20min；LF精炼过程碳化硅用量3.0
‑
4.5
㎏
/t钢，氩气流量控制在500
‑
700NL/min；3）VD真空处理工序：VD真空保持时间≥15min，VD真空过程氩气流量控制在100
‑
450NL/min，VD破空后依次按Al：0.020
‑
0.030%喂入铝线，软吹时氩气流量≤15
‑
20L/min；4）连铸工序：中包水口深度在90
‑
100mm，连铸拉速控制在0.24
‑
0.36m/min，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅频率5.0
‑
6.0HZ，得到大断面磨球钢圆坯。本专利技术提高浸入式水口高度(中包水口深度)，距液面高度控制在90
‑
100mm，可实现降低铸坯夹杂物等级及获得良好的表面质量。
[0007]本专利技术所述大断面磨球钢圆坯规格为φ500
‑
600mm。
[0008]本专利技术所述转炉冶炼工序，出钢过程依次加入增碳剂2.0
‑
4.0
㎏
/t钢、钢芯铝1.5
‑
2.0
㎏
/t钢、高碳锰铁12
‑
14
㎏
/t钢、高碳铬铁13
‑
15
㎏
/t钢、硅铁合金22
‑
25
㎏
/t钢、白灰6
‑8㎏
/t钢、精炼渣5
‑7㎏
/t钢。
[0009]本专利技术所述转炉冶炼工序，转炉出钢后期留2
‑
3吨钢水，以防下渣导致磷高。
[0010]本专利技术所述连铸工序，结晶器水量为4200
‑
4300L/min，比水量为0.11
‑
0.15L/kg。本专利技术磨球钢硅含量比较高，表面容易出裂纹，因此控制结晶器水流量，可增加皮下细晶区的比例，使铸坯得到及时的补缩，减少表面裂纹产生，获得良好的表面质量。
[0011]本专利技术所述连铸工序，连铸中包过热度控制在20
‑
30℃，结晶器水量为4200
‑
4300L/min，比水量为0.11
‑
0.15L/kg。
[0012]本专利技术所述连铸工序，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流100
‑
150A。在连铸生产过程中，末端搅拌采用低电流方式生产、低拉速，可有效减轻中心疏松、缩孔的等级。
[0013]本专利技术所述转炉冶炼工序以及LF精炼工序，精炼渣主要成分及范围：CaO：52
‑
58%、Al2O3：19
‑
26%、SiO2：11
‑
18%、MgO：4
‑
5%、TFe≤0.5%。
[0014]本专利技术所述大断面磨球钢圆坯的成分范围为C：0.60
‑
0.62%，Si：1.76
‑
1.84%，S≤0.002%，P≤0.010%，Cr：0.77
‑
0.82%，Cu：0.01
‑
0.02%，Ni：0.01
‑
0.02%， Mo：0.005
‑
0.02%，Ti：0.017
‑
0.02%，Alt：0.015
‑
0.024%，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0015]本专利技术所述大断面磨球钢圆坯同一截面成份偏析：C≤0.04%，表面裂纹缺陷率≤1%；A类、B类、C类、D类夹杂物均控制在1.0以内。
[0016]本专利技术所述大断面磨球钢圆坯中心疏松1.0级以下合格率100%，缩孔0.5级以下合格率100%，无一般疏松、皮下裂纹、中心偏析、皮下气泡缺陷。
[0017]浸入式水口的插入深度对结晶器液面的波动值有一定程度的影响，插入深度在110mm时，结晶器上部钢液滞留程度增大抑制夹杂物的充分上浮，同时水口插入深度是影响流场的一个主要因素，插入深度的大小决定了上下两个回流区的大小和表面的活跃程度，深度在110mm左右时表面过分平稳，不利于保护渣熔化。本专利技术连铸工序中的中包水口深度设置为90
‑
100mm，优点在于：（1）可促进结晶器上部钢液夹杂物的充分上浮，（2）结晶器液面平均波高值较小，波动值稳定，最大波高值小，获得较高纯净度的产品及表面质量。
[0018]采用上述技本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法，其特征在于，所述冶炼生产方法包括转炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序、连铸工序；1）转炉冶炼工序：转炉冶炼过程加入轻烧白云石20
‑
25
㎏
/t钢，白灰25
‑
30
㎏
/t钢，转炉吹炼3
‑
5min后倒出前期渣，加入白灰进行二次造渣，供氧时间13
‑
17分钟，氧气消耗40
‑
50m3/t钢，转炉高拉碳出钢，出钢C≥0.08%，挡渣出钢，出钢严禁下渣，出钢温度1610
‑
1640℃；出钢钢水P≤0.010%、S≤0.018%，出钢结束后按0.5
‑
0.7
㎏
/t钢喂入铝线；2）LF精炼工序：精炼过程白灰用量2.5
‑
5.5
㎏
/t钢、精炼渣1.0
‑
2.0kg/t钢，白渣保持时间≥20min；LF精炼过程碳化硅用量3.0
‑
4.5
㎏
/t钢，氩气流量控制在500
‑
700NL/min；3）VD真空处理工序：VD真空保持时间≥15min，VD真空过程氩气流量控制在100
‑
450NL/min，VD破空后依次按Al：0.020
‑
0.030%喂入铝线，软吹时氩气流量≤15
‑
20L/min；4）连铸工序：中包水口深度在90
‑
100mm，连铸拉速控制在0.24
‑
0.36m/min，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅频率5.0
‑
6.0HZ，得到大断面磨球钢圆坯。2.根据权利要求1所述的一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法，其特征在于，所述大断面磨球钢圆坯规格为φ500
‑
600mm。3.根据权利要求1所述的一种大断面磨球钢圆坯冶炼生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序，出钢过程依次加入增碳剂2.0
‑
4.0
㎏
/t钢、钢芯铝1.5
‑
2.0
㎏
/t钢、高碳锰铁12
‑
14
㎏
/t钢、高碳铬铁13
‑
15
㎏
/t钢、硅铁合金22
‑
25
㎏
/t钢、白灰6

【专利技术属性】
技术研发人员：杨成宇，刘宪民，张玉亭，宋平，刘中凯，
申请(专利权)人：石钢京诚装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：