基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法技术

本发明专利技术涉及合金钢冶炼控制工艺技术领域，提出了基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法，包括以下步骤：步骤

【技术实现步骤摘要】
基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法


[0001]本专利技术涉及合金钢冶炼控制工艺
，具体的，涉及基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法
。

技术介绍

[0002]在电炉炼钢中常用的手段是钢中吹氧精炼
、
炉中造白渣等，然而，钢中有害气体是使钢材性能不达标的重要原因，去除有害气体也是炼钢工作中重要的任务
。
特别是当钢材中氢含量较大时，容易出现孔隙或一般的多孔性，这种氢造成的多孔性将造成铁的脆化，使钢材的强度降低
。
冶炼合金钢过程中氢的带入主要分为两个方面，第一为原材料本身带入，第二为冶炼过程中钢液从空气中吸收氢
。
[0003]目前，为了减少原材料本身氢的带入，通常是将原材料进行烘烤，通过烘烤将原材料中的氢析出
。
虽然能减少原材料中的氢，但是在烘烤的过程中原材料表面会形成氢气层，致使原材料表面的氢浓度比原材料内部的氢浓度大，阻碍了原材料中氢的析出，导致原材料中的氢不能很好析出
。
并且，为了减少冶炼过程中钢液从空气中吸收氢，通常在冶炼过程中进行真空脱氢处理，来降低钢液中氢含量
。
然而中频电炉炼钢只能化钢，无法精炼
、
无法进行真空脱气等，导致中频炉冶炼过程中钢液的氢含量较高
。
通常使用中频炉化钢，然后使用
LF
炉精炼，并通过真空脱氢来实现钢液中氢含量达到规定标准
。
[0004]公开号为
CN 113444983A<br/>，公开日为
2021
年
09
月
28
日的中国专利文献公开了一种齿轮箱联轴器用耐腐蚀
、
耐候性齿圈及其制备方法，其步骤是：首先在中频炉中将废铁
、
废钢和废合金钢熔化进行成分初调，然后将熔化的基料转入
LF
炉中，进行脱氧脱硫处理，再调整成分配比，精炼得到混合料液，将精炼后的混合料液注入到模具中进行真空脱气铸造，铸造完成后得到钢坯
。
[0005]该专利文献公开的一种齿轮箱联轴器用耐腐蚀
、
耐候性齿圈及其制备方法，其除了使用中频炉还使用了
LF
炉对合金钢进行精炼，并进行了真空脱气铸造，虽然能达到脱氢目的，但是冶炼成本大，冶炼步骤多，控制难度大，属专用使用钢种，不利于中小型冶炼及铸造企业的成本控制，而且民用推广难
。
[0006]本专利技术通过添加预处理剂烘烤和惰性气体保护来冶炼合金钢，可以使钢液的氢含量达到真空脱气炉的质量水平，而且工序简单，成本低，是适用于中小炉型冶炼及铸造企业提供高质量产品的一个重要途径
。

技术实现思路

[0007]本专利技术提出基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法，解决了相关技术中中频炉冶炼金属中氢含量较高的问题
。
[0008]本专利技术提出基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法，包括以下步骤：步骤
1、
将预处理剂
、
废钢和合金混合后，得到配料；步骤
2、
将配料进行烘烤，去除预处理剂，得到预处理配料；
步骤
3、
将预处理配料加入到中频炉后升温，并同时通入惰性气体，得到钢液；步骤
4、
调整钢液中各元素配比，提高惰性气体的流速，升温至
1600
‑
1700℃
后，加入脱氧剂脱氧后，出炉；步骤
5、
经浇筑成型
、
淬火
、
回火后，得到合金钢；所述预处理剂包括沸石
、
硅藻土中的一种或多种
。
[0009]作为进一步的技术方案，制备的合金钢化学元素按照质量百分数为：
C 0.20%
‑
0.40%、Si 0.30%
‑
0.90%、Mn 0.60%
‑
1.50%、P ≤0.03%、S ≤0.03%、Cr 0.30%
‑
0.90%、Ni 0.20%
‑
0.50%、Mo 0.25%
‑
0.45%、
余量为
Fe。
[0010]作为进一步的技术方案，预处理剂由沸石和硅藻土组成，沸石和硅藻土质量比为
1:1~3。
[0011]作为进一步的技术方案，预处理剂中沸石和硅藻土质量比为
1:2。
[0012]作为进一步的技术方案，合金为包含有硅
、
锰
、
铬
、
镍
、
钼的合金
。
[0013]作为进一步的技术方案，预处理剂为废钢及合金质量和的
0.1%
‑
0.5%。
[0014]作为进一步的技术方案，步骤2中烘烤温度为
400
‑
600℃
，烘烤时间为2‑
5h。
[0015]作为进一步的技术方案，步骤3中升温为，以
10℃/min
的升温速度升温至
1100
‑
1200℃
，预热后，再以
30℃/min
的升温速度升温至
1300
‑
1500℃。
[0016]作为进一步的技术方案，惰性气体为氮气或氦气中的一种
。
[0017]作为进一步的技术方案，步骤3中惰性气体的流速为1‑
2L/min。
[0018]作为进一步的技术方案，步骤4中惰性气体的流速为3‑
4L/min。
[0019]作为进一步的技术方案，步骤4中脱氧剂包括硅铝钡钙铁
、
铝线
、
铝锰铁
、
电石和碳化硅中的一种或几种
。
[0020]作为进一步的技术方案，步骤4中脱氧剂的用量为废钢和合金质量和的
0.5%~1%。
[0021]本专利技术的工作原理及有益效果为：
1、
本专利技术中，使用沸石和硅藻土作为预处理剂，使用预处理剂对废钢和合金烘烤时预处理剂会吸附废钢和合金表面的氢气，降低废钢和合金表面氢气浓度，使废钢和合金内部和表面形成浓度差，从而使废钢和合金内部的氢气能够充分的析出，减少冶炼过程中钢液中氢含量，提高了合金钢的屈服强度
、
抗拉强度和延伸率
。
[0022]2、
本专利技术在冶炼的过程中，使用惰性气体，保证在冶炼过程中钢液无法与大气接触，只与惰性气体接触，形成气氛隔离，隔离空气中的水分对钢液氢含量的影响，降低了合金钢中的氢含量，而且增强了合金钢的屈服强度
、
抗拉强度和延伸率
。
具体实施方式
[0023]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤
1、
将预处理剂
、
废钢和合金混合后，得到配料；步骤
2、
将配料进行烘烤，去除预处理剂，得到预处理配料；步骤
3、
将预处理配料加入到中频炉后升温，并同时通入惰性气体，得到钢液；步骤
4、
调整钢液中各元素配比，提高惰性气体的流速，升温至
1600
‑
1700℃
后，加入脱氧剂脱氧后，出炉；步骤
5、
经浇筑成型
、
淬火
、
回火后，得到合金钢；所述预处理剂包括沸石
、
硅藻土中的一种或多种
。2. 根据权利要求1所述的基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法，其特征在于，该方法制备的合金钢化学元素按照质量百分数为：
C 0.20%
‑
0.40%、Si 0.30%
‑
0.90%、Mn 0.60%
‑
1.50%、P ≤0.03%、S ≤0.03%、Cr 0.30%
‑
0.90%、Ni 0.20%
‑
0.50%、Mo 0.25%
‑
0.45%、
余量为
Fe。3.
根据权利要求1所述的基于中频炉控氢工艺的合金钢冶炼方法，其特征在于，所述预处理剂由沸石和硅藻土组成，所述沸石和硅藻土质量比为
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊盛，
申请(专利权)人：河北北方铸业有限公司，
类型：发明
国别省市：