专利名称：超低硅焊条钢连铸生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于转炉炼钢脱氧合金化工艺领域，是一种超低硅焊条钢连铸生产工艺。
背景技术：
焊条钢原生产工艺为沸腾钢冶炼，模铸成锭。据GB/T3429-82，其硅含量为≤0.03％，由于沸腾钢锭不可避免的严重区域偏析(见沸腾钢生产Γ.H.奥依克斯 冶金工业出版社)，为保证焊条钢成分要求，在钢锭初轧后，须切除原钢锭头部的高碳偏析区，约占钢锭总重的1/3，严重影响经济效益。
随着钢铁工业的技术进步，全连铸是钢铁企业推广的关键技术，焊条钢沸腾钢模铸工艺必须通过冶金工艺的改进以实施连铸成型工艺，现有常规焊条钢连铸生产工艺包括铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、脱氧合金化工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序。由于焊条钢的碳、硅含量极低且为保证连铸顺行，钢中的铝含量也必须保证极低的水平。因此，不能采用Si-Fe、Al为脱氧剂，这就给连铸H08A钢的脱氧工艺造成极大困难(见ZL专利号95120005.4)。
国内外大型企业为解决上述困难不得不采用真空脱气装备，进行真空脱氧，但使生产成本明显提高。许多国家采用了有限牺牲部分焊条性能的方法，调整国家标准，使钢中硅经用户同意，增加到≤0.10％，例如法国标准NFA35-056(1984)，国际标准ISOCD8457/3(1990)等。中国国家标准GB/T3429-94的技术要求规定H08A的Si含量≤0.03％。同时又注明“根据供需双方协议，H08A、H08E、H08C非沸腾钢允许硅含量不大于0.1％”。这表明了连铸H08A的Si欲控制在≤0.03％难度甚高，并且连铸H08A焊条钢硅含量的控制是生产厂家的一个共同难题。
各种元素对铁电阻率影响的数据表明(见表1，摘自金属与合金的物理性能ЪΓ.李夫舍次 冶金工业出版社)。硅含量提高将会使H08A电阻增大，引起施焊时焊条发红药皮脱落，抗大电流能力下降。因此，电焊条生产厂家为保证其产品质量，大多不接受Si含量范围的扩大。
表1 各种元素对铁元素电阻率的影响 单位微欧姆.厘米
甘肃冶金，1999年第3期，小方坯连铸焊条钢工艺实践分析一文中提到酒钢冶炼焊条钢脱氧合金化工艺，钢水脱氧合金化全部在钢包内进行，同时脱氧剂中铝锰铁用量为3.5-4.0Kg/t；湘钢科技，2000年第3期，连铸焊条钢钢水氧化性控制实践一文中提到湘钢冶炼焊条钢脱氧合金化工艺，钢水脱氧合金化全部在钢包内进行，而且也选择了铝锰铁作为脱氧剂；上述引用资料表明，当前焊条钢H08A钢包内脱氧合金化系普遍采用的常规工艺方法。冶炼焊条钢时全部脱氧合金加入钢包内存在以下问题。首先，由于终点碳含量要求较低，这样相对应的终点氧含量很高且波动较大，脱氧所用强脱氧剂用量较大，而焊条钢C、Si含量较低，这样必须选用含低硅或不含硅的强脱氧剂脱氧，而这一类强脱氧剂全部加入钢包内，极易产生增硅现象，很难使钢中硅含量小于0.03％，而超出标准范围，另外大量强脱氧剂全部加入钢包脱氧，脱氧产物不易去除，尤其当AL2O3夹杂较高时易造成连铸水口结瘤，不利于生产正常进行，而且AL2O3夹杂含量较高还会严重影响钢材拉拔性能。
发明内容
本发明提供了一种超低硅焊条钢连铸生产工艺，可连铸生产出超低硅焊条钢，使该超低硅焊的硅含量不大于0.03％，达到生产高质量焊条所需要焊条钢的要求。
本发明的技术方案是这样来实现的一种超低硅焊条钢连铸生产工艺，包括常规焊条钢连铸生产工艺，该常规焊条钢连铸生产工艺包括铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、脱氧合金化工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序，其特征是在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水的量为总钢水量的四分之一至二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0至4.5千克；在出钢水的量为总钢水量的三分之二至四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2至1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2至0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0至1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％至0.6％。
在上述脱氧合金化工序中，按钢水总量可加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水开始后5至15秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水的量为总钢水的四分之一至二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0至4.5千克；在出钢水的量为总钢水的三分之二至四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2至1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2至0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0至1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％至0.6％。
在上述脱氧合金化工序中，按钢水总量可加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水开始后5至15秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水开始后16至30秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水的量为总钢水的四分之一至二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0至4.5千克；在出钢水的量为总钢水的三分之二至四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2至1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2至0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0至1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％至0.6％。
本发明通过对现有常规焊条钢连铸生产工艺中脱氧合金化工序的改进，实现了连铸生产超低硅焊条钢，使其硅含量不大于0.03％，达到生产高质量焊条所需要焊条钢的要求。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步描述但本发明不受下面实施例的限制，可根据上述技术方案与实现情况来确定其具体的实施方式。
实施例1该超低硅焊条钢连铸生产工艺包括常规焊条钢连铸生产工艺，该常规焊条钢连铸生产工艺包括铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、脱氧合金化工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序，在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4千克或0.5千克或0.6千克；在出钢水的量为总钢水量的四分之一或二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0千克或3.5千克或4.0千克或4.5千克；在出钢水的量为总钢水量的三分之二或四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2千克或1.5千克或1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2千克或0.5千克或0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0千克或0.7千克或1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％或0.6％。
实施例2该超低硅焊条钢连铸生产工艺包括常规焊条钢连铸生产工艺，该常规焊条钢连铸生产工艺包括铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、脱氧合金化工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序，在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4千克或0.5千克或0.6千克；在出钢水开始后5秒钟或11秒钟或15秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4千克或0.5千克或0.6千克；在出钢水的量为总钢水量的四分之一或二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0千克或3.5千克或4.0千克或4.5千克；在出钢水的量为总钢水量的三分之二或四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2千克或1.5千克或1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2千克或0.5千克或0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0千克或0.7千克或1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％或0.6％。
实施例3该超低硅焊条钢连铸生产工艺包括常规焊条钢连铸生产工艺，该常规焊条钢连铸生产工艺包括铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、脱氧合金化工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序，在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4千克或0.5千克或0.6千克；在出钢水开始后5秒钟或11秒钟或15秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4千克或0.5千克或0.6千克；在出钢水开始后16秒钟或21秒钟或30秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4千克或0.5千克或0.6千克；在出钢水的量为总钢水量的四分之一或二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0千克或3.5千克或4.0千克或4.5千克；在出钢水的量为总钢水量的三分之二或四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2千克或1.5千克或1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2千克或0.5千克或0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0千克或0.7千克或1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％或0.6％。
在本发明中除脱氧合金化工序与现有常规焊条钢连铸生产工艺的工序不同外，其它工序与现有常规焊条钢连铸生产工艺的铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序都相同，如在铁水准备工序中，铁水的要求为Si％＜0.9，P％＜0.09，S％＜0.035；碳化钙、合金等各种原材料都符合中国国家标准的要求。
对上述实施例所得的超低硅焊条钢进行测定，得知所含的硅含量都小于0.03％，并且其它指标也达到了生产高质量焊条所需要焊条钢的要求，如表2所示。
表2
权利要求
1.一种超低硅焊条钢连铸生产工艺，包括常规焊条钢生产工艺，该常规焊条钢生产工艺包括铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、脱氧合金化工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序，其特征是在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水的量为总钢水量的四分之一至二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0至4.5千克；在出钢水的量为总钢水量的三分之二至四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2至1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2至0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0至1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％至0.6％。
2.如权利要求1所述的超低硅焊条钢连铸生产工艺，其特征是在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水开始后5至15秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水的量为总钢水的四分之一至二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0至4.5千克；在出钢水的量为总钢水的三分之二至四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2至1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2至0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0至1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％至0.6％。
3.如权利要求1所述的超低硅焊条钢连铸生产工艺，其特征是在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂在出钢水之前，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水开始后5至15秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水开始后16至30秒钟，向钢水包内加入碳化钙，加入量为每吨钢水加入0.4至0.6千克；在出钢水的量为总钢水的四分之一至二分之一时，向转炉内加入铝锰铁合金，加入量为每吨钢水加入2.0至4.5千克；在出钢水的量为总钢水的三分之二至四分之三时，向钢水包内加入铝锰铁合金、钛铁合金和硅钙合金，该钛铁合金的加入量为每吨钢水加入1.2至1.8千克，该硅钙合金的加入量为每吨钢水加入0.2至0.7千克，该铝锰铁合金的加入量为每吨钢水加入0至1.5千克；向钢水包内的钢水中加入微碳锰铁合金，加入量为使钢水中的锰含量按重量百份比达到0.3％至0.6％。
全文摘要
一种超低硅焊条钢连铸生产工艺，包括常规焊条钢连铸生产工艺，该常规焊条钢连铸生产工艺包括铁水准备工序、转炉加料工序、转炉冶炼工序、脱氧合金化工序、炉外精炼工序和连续浇铸工序，在脱氧合金化工序中，按钢水总量加入以下脱氧剂向钢水包内加入碳化钙、钛铁合金和硅钙合金等，向转炉内加入铝锰铁合金。本发明通过对现有常规焊条钢生产工艺中脱氧合金化工序的改进，实现了连铸生产超低硅焊条钢，使其硅含量不大于0.03％，达到生产高质量焊条所需要焊条钢的要求。
文档编号C21C7/00GK1455004SQ0211606
公开日2003年11月12日 申请日期2002年4月30日 优先权日2002年4月30日
发明者李秋民, 雷洪, 孙怀安, 刘良元, 黄星武, 张建新, 朱树磊, 肖明光, 孙小桦 申请人:新疆钢铁研究所