一种原料钢及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种原料钢及其制备方法，属于冶金工业领域

【技术实现步骤摘要】
一种原料钢及其制备方法


[0001]本专利技术属于冶金工业领域，具体涉及一种原料钢及其制备方法
。

技术介绍

[0002]用于航天领域的低合金超高强度钢，随着航天技术的发展，其需求也越来越大，因此其原料钢的需求也越来越大
。
先前由于原料钢的需求量少，通常采用电炉模铸工艺生产，工艺流程为：电炉
+LF+VD+
软吹
+
模铸
3t
锭
‑‑‑
热轧圆钢
‑‑‑
剪切，但是随着原料钢使用量的递增，已经超过1万吨，因此原电炉模铸工艺生产已不能满足需要，急需连铸代替模铸的新生产工艺，以大批量
、
高效率的生产来满足需要
。
但是由于低合金超高强度钢采用真空感应加真空自耗双联工艺冶炼技术，其对原料钢的纯净度有较高的要求，电炉生产时由于模铸生产节奏慢可通过多次造渣扒渣保证纯净度，而连铸生产则节奏快，如果还使用电炉多次造渣扒渣处理以保证纯净度，则无法跟上连铸的生产节奏，因此可采用转炉加连铸的模式进行生产，但是转炉时面临着转炉难以脱
P
的难题，难以保证原料钢超纯净的要求
。
[0003]因此，如何提供一种生产效率高
、
成本低
、
纯净度高的原料钢以满足航天用低合金超高强度钢的生产需要，是迫切需要解决的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术旨在提供一种原料钢及其制备方法，采用连铸一火材代替模铸二火材，解决当前原料钢生产效率低
、
成本高及保供能力差等问题
。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种原料钢的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)
铁水预脱硫：
[0007]控制铁水中
P≤0.11wt
％
、S≤0.03wt
％，铁水温度
≥1350℃
，以
KR
机械搅拌方式进行预脱硫使得
S≤0.008wt
％，再在脱硫剂脱硫前后均进行渣扒操作，使得铁水出站
S≤0.005wt
％；
[0008](2)
转炉冶炼：
[0009]以铁水
、
废钢
、Mo
合金和
Ni
合金为原料，加入炉内，脱磷温度控制在
1550
‑
1580℃
，加入石灰进行初步脱
P
，使得
P≤0.008wt
％；转炉出钢时控制出钢温度在
1560
‑
1640℃
，出钢
C
含量为
0.04
‑
0.10wt
％，
P≤0.008wt
％；出钢过程中加入脱磷剂
、
萤石及石灰，使得
P≤0.005wt
％，之后进行扒渣操作；
[0010](3)LF
精炼：
[0011]脱磷温度控制为
1550
‑
1580℃
，深度脱磷至
≤0.002wt
％，扒除氧化渣后加入精炼渣，再加入脱氧剂脱氧造白渣，升温至
1580
‑
1600℃
，深脱硫至
S≤0.001wt
％，按目标成分加入各种合金调整成分；
[0012](4)RH
真空脱气及软吹氩：
[0013]在
RH
真空脱气处理后加入硅钙线净化钢水，之后进行软吹氩气处理；
[0014](5)
连铸：连铸坯采用堆冷或红送代替退火；
[0015](6)
轧制：对连铸坯在
1220
‑
1280℃
下加热5‑
20h
后进行热轧，得到的热轧圆钢用缓冷代替退火
。
[0016]进一步地，在步骤
(1)
铁水预脱硫中，脱硫前所述铁水成分量还要求如下：
Si 0.2
‑
0.4、As≤0.008、Pb≤0.001、Sb≤0.003、Sn≤0.004
；
[0017]和
/
或，所述脱硫剂与所述铁水的质量比为1～
1.5
：
115
；
[0018]和
/
或，所述脱硫剂包括以下质量比的组分：
CaO
：
CaF2＝
7:3
；
[0019]和
/
或，所述
KR
机械搅拌的搅拌时间和搅拌速度分别控制在
40
‑
50min
和
100
‑
120r/min。
[0020]进一步地，在步骤
(2)
转炉冶炼中，所述废钢与所述铁水的质量比为
23
～
26
：
115
，
Mo、Ni
合金随废钢斗加入炉内，按照原料钢组分下限配入；
[0021]和
/
或，初步脱
P
时加入所述石灰的质量与所述铁水的质量的比值为9～
10
：
115
；
[0022]和
/
或，出钢过程中加入所述石灰的质量与所述铁水的质量的比值为1：
143
～
145
；
[0023]和
/
或，在步骤
(2)
转炉冶炼中，所述萤石与所述铁水的质量比为1：
3833
～
3840
；
[0024]和
/
或，所述脱磷剂与所述铁水的质量比为1：
383
～
385
；
[0025]和
/
或，所述脱磷剂包括：
CaO15
‑
25wt
％，
MgO≤10wt
％，
SiO2≤6wt
％，
Al2O3≤10wt
％，
Fe2O3≥50wt
％，
P≤0.1wt
％，
S≤0.1wt
％
。
[0026]进一步地，在步骤
(3)LF
精炼中，所述精炼渣与所述铁水的质量比为1：
383
～
385
；
[0027]和
/
或，所述精炼渣的二元碱度为6‑9；
[0028]和
/
或，所述精炼渣组成为：
50
‑
60wt
％
CaO、8
‑
15wt
％
SiO2、3
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种原料钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
铁水预脱硫：控制铁水中
P≤0.11wt
％
、S≤0.03wt
％，铁水温度
≥1350℃
，以
KR
机械搅拌方式进行预脱硫使得
S≤0.008wt
％，再在脱硫剂脱硫前后均进行渣扒操作，使得铁水出站
S≤0.005wt
％；
(2)
转炉冶炼：以铁水
、
废钢
、Mo
合金和
Ni
合金为原料，加入炉内，脱磷温度控制在
1550
‑
1580℃
，加入石灰进行初步脱
P
，使得
P≤0.008wt
％；转炉出钢时控制出钢温度在
1560
‑
1640℃
，出钢
C
含量为
0.04
‑
0.10wt
％，
P≤0.008wt
％；出钢过程中加入脱磷剂
、
萤石及石灰，使得
P≤0.005wt
％，之后进行扒渣操作；
(3)LF
精炼：脱磷温度控制为
1550
‑
1580℃
，深度脱磷至
≤0.002wt
％，扒除氧化渣后加入精炼渣，再加入脱氧剂脱氧造白渣，升温至
1580
‑
1600℃
，深脱硫至
S≤0.001wt
％，按目标成分加入各种合金调整成分；
(4)RH
真空脱气及软吹氩：在
RH
真空脱气处理后加入硅钙线净化钢水，之后进行软吹氩气处理；
(5)
连铸：连铸坯采用堆冷或红送代替退火；
(6)
轧制：对连铸坯在
1220
‑
1280℃
下加热5‑
20h
后进行热轧，得到的热轧圆钢用缓冷代替退火
。2.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤
(1)
铁水预脱硫中，脱硫前所述铁水成分量还要求如下：
Si 0.2
‑
0.4wt
％
、As≤0.008wt
％
、Pb≤0.001wt
％
、Sb≤0.003wt
％
、Sn≤0.004wt
％；和
/
或，所述脱硫剂与所述铁水的质量比为1～
1.5
：
115
；和
/
或，所述脱硫剂包括以下质量比的组分：
CaO
：
CaF2＝
7:3
；和
/
或，所述
KR
机械搅拌的搅拌时间和搅拌速度分别控制在
40
‑
50min
和
100
‑
120r/min。3.
如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在步骤
(2)
转炉冶炼中，所述废钢与所述铁水的质量比为
23
～
26
：
115
，
Mo、Ni
合金随废钢斗加入炉内，按照原料钢组分下限配入；和
/
或，初步脱
P
时加入所述石灰的质量与所述铁水的质量的比值为9～
10
：
115
；和
/
或，出钢过程中加入所述石灰的质量与所述铁水的质量的比值为1：
143
～
145
；和
/
或，在步骤
(2)
转炉冶炼中，所述萤石与所述铁水的质量比为1：
3833
～
3840
；和
/
或，所述脱磷剂与所述铁水的质量比为1：
383
～
385
；和
/
或，所述脱磷剂包括：
CaO15
‑
25wt
％，
MgO≤10wt
％，
SiO2≤6wt
％，
Al2O3≤10wt
％，
Fe2O3≥50wt
％，
P≤0.1wt
％，
S≤0.1wt
％
。4.
如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，在步骤
(3)LF
精炼中，所述精炼渣与所述铁水的质量比为1：
383
～
385
；和
/
或，所述精炼渣的二元碱度为6‑9；和
/
或，所述精炼渣组成为：
50
‑
60wt
％
CaO、8
...

【专利技术属性】
技术研发人员：何润，张永强，吕文俊，许广鹏，饶金元，代玉磊，李林森，易先楚，许景龙，李自强，
申请(专利权)人：大冶特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：