一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法技术

本发明专利技术公开了一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法，属于冶金技术领域，包括转炉

【技术实现步骤摘要】
一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法


[0001]本专利技术属于冶金行
，具体涉及一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法
。

技术介绍

[0002]随着我国机械制造业尤其是汽车制造业的快速发展，作为汽车和工程机械主要部件的齿轮传动件用钢需要量快速增加
。
此传动部件在传递动力和改变速度的运行过程中所受的应力是复杂和变化的，同时又产生接触磨损，因此，对所用特殊钢的质量要求是较高和苛刻的，不但要有良好的强韧性
、
耐磨性，能很好的承受冲击
、
弯曲和接触应力，而且还要求变形小
、
精度高，以降低噪音
。
[0003]在实际生产过程中为满足高端齿轮用钢要求，钢中添加铝细化晶粒进行强化韧性，使钢具有良好的强度和韧性；添加硫提高切削加工性能，满足工件的高加工精度要求；
[0004]硫在钢中主要以
MnS
形式存在，单纯
MnS
夹杂呈浅黑色长条状，可以通过割断基体的连续性来增加钢材的切削加工性能；硫化物
(
即
A
类夹杂物
)
夹杂呈现尺寸细小
、
数量众多
、
弥散分布状态能够有效保证轧制后硫化物呈低长宽比形态，是提高钢材切削性能的关键
。
此外，钢水通过钙处理可以形成各类钙铝酸盐，在凝固过程中某些特定类型的钙铝酸盐能够作为
MnS
的有效形核核心，利用钙铝酸盐的低变形能力，轧制后可以实现低长宽比的复合近纺锤体形
MnS
复合夹杂，此类复合硫化物夹杂可有效改善钢的机加工性能
。
[0005]但在含硫齿轮钢的生产顺行及硫化物夹杂物的控制是生产的难点，一是打钙线后容易形成的
CaS
夹杂和
Al2O3夹杂物，在连铸的浇注过程中堵水口，容易造成塞棒上涨
、
水口堵塞而掉流，甚至事故停机，打乱了炼钢厂的正常生产节奏，使得生产成本居高不下
。
二是铸坯中单一硫化物或者钙铝酸盐为核心的复合硫化物低长宽比
、
细小弥散形态控制
。
[0006]含硫齿轮钢的夹杂物要求如下表所示：
[0007]表1：含硫齿轮钢非金属夹杂物级别要求
[0008][0009][0010]因此需要开发小方坯连铸机生产的一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法
。

技术实现思路

[0011]本专利技术要解决的技术问题是提供一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法，使含硫齿轮钢的生产顺行并保证良好的切削性能
。
[0012]为解决上述技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法，所述方法包括转炉
、LF
精炼
、RH
精炼和连铸工序；各工序工艺如下所述：
[0013](1)
转炉工序：铁水成分要求
S≤0.045
％，转炉冶炼出钢钢水成分及质量百分含量为：
C
：
0.06
～
0.12
％
、P≤0.018
％
、S
：
0.025
～
0.035
％，出钢钢水温度
1630
±
20℃
，碳氧积控
制在
0.0020
以下，出钢时间
3.5
‑
6.0min
；出钢过程中向钢包内加入依次加入：增碳剂
→
硅锰铁
→
高碳锰铁
→
中碳铬铁，出钢后钢包样成分
C
：
0.13
～
0.18
％，
Si
：
0.15
～
0.20
％，
Mn
：
0.80
～
0.90
％，
P≤0.020
％，
S≤0.035
％，
Cr
：
1.00
～
1.10
％；
[0014](2)LF
精炼工序：
LF
精炼前期加入
50
‑
80kg
碳化硅，并加入石灰
500
‑
600kg、
萤石
100
‑
200kg
化渣升温，一电
15
分钟后测温取样，根据成分将碳
、
硅
、
锰
、
铬元素调整合适，
LF
出站前向钢水中一次性喂入铝线
200
‑
300
米，使钢水铝含量控制在
0.035
‑
0.045
％，并加入碳化稻壳进行保温，离站前一次喂入铝线，可有效提高铝的收得率，减少钢水中
Al2O3夹杂总量；
LF
炉渣组分调整至
R
：
1.5
‑
2.5
，
FeO+MnO
：
1.0
‑
2.0
％；
[0015](3)RH
精炼工序：高真空下保持
3min
后一次性加入需要调整的钛铁，调整成分合适，加入钛铁后继续保持真空
≥12min
，破空后钢水软吹
10
～
20min
；
RH
精炼过程不向钢水加入铝制品；
[0016](4)
连铸工序：连铸采用吹氩塞棒和浸入式水口，大包开浇后，中包液面高度达到
350mm
时，向中包投入
150
～
200kg
低碱度中包覆盖剂，然后再加入足量的普通覆盖剂，保证钢液面不裸漏，开浇成功后打开塞棒吹氩
。
[0017]本专利技术所述转炉工序，合金化时采用碳粉
、
硅锰合金进行脱氧，不加入铝制品脱氧
。
[0018]本专利技术所述
LF
精炼工序，精炼渣成分中
CaO
控制在
45
‑
55
％，
SiO2控制在
20
‑
30
％
。
[0019]本专利技术所述
RH
精炼工序，高真空指真空度
≤100Pa
，真空保持时间
≥15min
；
RH
精炼工序仅进行钛含量调整，其余元素均在
LF
精炼工序调整完成
。
[0020]本专利技术所述连铸工序，低碱度中包覆盖剂为一次性加入，后续不再补加，用来吸附钢水中的夹杂物，其成分为
CaO
：<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法，其特征在于，所述方法包括转炉
、LF
精炼
、RH
精炼和连铸工序；（1）转炉工序：铁水成分要求
S≤0.045%
，转炉冶炼出钢钢水成分及质量百分含量为：
C
：
0.06
～
0.12%、P≤0.018%、S
：
0.025
～
0.035%
，出钢钢水温度
1630
±
20℃
，碳氧积控制在
0.0020
以下，出钢时间
3.5
‑
6.0min
；出钢过程中向钢包内加入依次加入：增碳剂
→
硅锰铁
→
高碳锰铁
→
中碳铬铁，出钢后钢包样成分
C
：
0.13
～
0.18%
，
Si
：
0.15
～
0.20%
，
Mn
：
0.80
～
0.90%
，
P≤0.020%
，
S≤0.035%
，
Cr
：
1.00
～
1.10%
；（2）
LF
精炼工序：
LF
精炼前期加入
50
‑
80kg
碳化硅，并加入石灰
500
‑
600kg、
萤石
100
‑
200kg
化渣升温，一电
15
分钟后测温取样，根据成分将碳
、
硅
、
锰
、
铬元素调整合适，
LF
出站前向钢水中一次性喂入铝线
200
‑
300
米，使钢水铝含量控制在
0.035
‑
0.045%
，并加入碳化稻壳进行保温；
LF
炉渣组分调整至
R
：
1.5
‑
2.5
，
FeO+MnO
：
1.0
‑
2.0%
；（3）
RH
精炼工序：高真空下保持
3min
后一次性加入需要调整的钛铁，调整成分合适，加入钛铁后继续保持真空
≥12min
，破空后钢水软吹
10
～
20min
；
RH
精炼过程不向钢水加入铝制品；（4）连铸工序：连铸采用吹氩塞棒和浸入式水口，大包开浇后，中包液面高度达到
350mm
时，向中包投入
150
～
200kg
低碱度中包覆盖剂，然后再加入足量的普通覆盖剂，保证钢液面不裸漏，开浇成功后打开塞棒吹氩
。2.
根据权利要求1所述的一种含硫齿轮钢硫化物的控制方法，其特征在于，所述转炉工序，合金化时采用碳粉
、
硅锰合金进行脱氧，不加入铝制品脱氧
。3.<...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩鹏龙，高春群，刘志国，魏龙，叶瑞海，王玉刚，杨海俊，
申请(专利权)人：河钢股份有限公司邯郸分公司，
类型：发明
国别省市：