专利名称：汽车用弹簧扁钢的工艺方法
技术领域：
本发明涉及一种制造汽车用弹簧扁钢的工艺方法，具体地说是对现有的方法的改进。
背景技术：
弹簧扁钢主要用于汽车等机动车的减震弹簧，由于减震弹簧是在动载荷下，受往复振动、冲击等条件下使用，因而对其要求其具有较高的强度、疲劳极限和冲击韧性。其主要牌号为60Si2Mn、50CrV等。现有的汽车用弹簧扁钢的工艺采用电炉工艺，其工艺流程大致如下，电炉→注钢锭→开坯→轧成扁钢。经过长期实践发现该工艺存在以下缺陷电炉采用原料为废钢，而废钢中有大量的有害元素，对扁钢的质量产生不良的影响。2、钢锭开坯成坯率达不到90％，加上加热钢锭消耗重油、轧制过程的水、电、轧辊、导卫消耗、工人工资、设备折旧等费用，增加成本200元/吨以上。3、开坯定尺率差，用不定尺坯生产的扁钢定尺率差，不能满足用户需求。为此，许多汽车制造商和用户不断反馈意见，希望一种能够制造优质扁钢的新方法尽快产生。
发明内容
本发明是要解决现有的弹簧扁钢存在的质量差、钢锭开坯成坯率达不到90％以及开坯定尺率差等问题。
为了达到解决上述技术问题的目的，本发明的技术方案是，一种汽车用弹簧扁钢的工艺方法，其特征在于弹簧扁钢采用转炉冶炼工艺制成。
此外，本发明中还包括以下技术方法所述的弹簧扁钢采用转炉冶炼工艺按如下工序进行装料工序→吹炼工序→脱氧化合金化→连铸小钢坯→轧成扁钢；(1)、所述的装料工序的主要原料是铁水85-90％、废钢10-15％；(2)、所述的吹炼工序采用拉碳法；(3)、在脱氧合金化工序中，采用低硅铝铁，铝含量应控制在≤0.2％。
此外，本发明中还包括以下技术方法，连铸小钢坯工序包括如下方法用一台R5m的弧形小方坯连铸机将经过精炼的钢水浇铸成120mm×120mm或150mm×150mm的方坯；结晶器液面自动控制采用Cs137型液面检测仪检测钢水液面，并控制拉速，使液面稳定，减少因钢液面波动造成的表面缺陷，(1)保护浇注从大包到中间包、中间包到结晶器的两个环节，采用长水口和浸入式水口对钢冰进行密闭浇注，防止浇注过程二次氧化。
(2)结晶器电磁搅拌在结晶器内装有电磁线圈，产生旋转的电磁力，注入结晶器的钢水在电磁力的作用下，产生旋转运动；(3)选用结晶器振动参数振幅±3mm、振频200-240次/分；(4)采用水雾化喷嘴进行二次冷却采用气水雾化喷嘴，使冷却水高效雾化，并均匀的喷在铸坯表面，使铸坯均匀冷却。
此外，本发明中还包括以下技术方法在脱氧化合金化中采用LF炉精炼，并通过①低吹氩氩气从钢包底部吹入钢水，搅拌钢水，达到均匀成分、均匀温度的目的，同时促进夹杂物上浮；②在精炼包内造还原性白渣，以进一步脱氧、脱硫及吸附脱氧产物。
此外，本发明中还包括以下技术方法所述的拉碳法是根据装炉铁水的初始含碳量和所炼钢种目标含碳量，计算出所需氧量，然后根据所需氧量控制供氧时间。同时通过合理控制过程枪位、脱碳速度和炉渣氧化性，快速去除P、S等杂质，在钢中碳含量和钢水温度符合钢种要求后，P、S也达到了要求，停止吹炼。
本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果1、用转炉炼扁钢，主要采用铁水为原料，铁水中有害元素较少，生产出的扁钢质量好。2、由于成品率高，耗电量少，每吨成本比电炉下降约200元。3、钢水直接铸成小方坯，省略了开坯工序，降低了成本。4、连铸小方坯定尺率高，能保证扁钢定尺率，满足用户的需求。5、吹炼工序中采用拉碳法，其优点是终渣氧化铁含量低，金属收得率高；终点氧、氮、氢含量低，且不加增碳剂，钢水中非金属夹杂少；节约了氧气、增碳剂和合金，降低了炼钢成本。6、合金化时，关键是采用合适的合金，本发明采用低铝硅铁(铝含量小于0.2％)，解决了连铸时由于钢水酸溶铝偏高而引起的锈水口问题。7、为了克服经脱氧合金化的钢水存在温度成分不均匀性，生成的脱氧产物留在钢水中，易形成钢中夹杂物等问题，因此，应对钢水采用精炼工艺，从而有效地解决上述缺陷。8、通过结晶器液面自动控制，并控制拉速，使液面稳定，减少因钢液面波动造成的表面缺陷；采用保护浇注，从大包到中间包、中间包到结晶器的两个环节，采用长水口和浸入式水口对钢水进行密闭浇注，防止浇注过程二次氧化；通过结晶器电磁搅拌，产生如下功能和作用，由于钢水和杂质密度的不同及离心作用，使杂质向中心富集并上浮，使钢水凝固组织夹杂物减少。铸坯表面质量提高；由于钢水的搅拌作用，减少了钢水温度剃度，降低了过热度，使铸坯凝固组织缺陷(如缩孔、裂纹等)大为减少；选用合理的结晶器振动参数，结晶器振动有利于凝固坯壳与结晶器壁的脱离(脱模)，减少拉坯阻力，从而有效地避免了造成较深的振痕，并在振痕处产生裂纹的现象；若二次冷却不均匀，会造成铸坯表面凹陷(局部过冷收缩)，并产生内部裂纹。通过采用气水雾化喷嘴，使冷却水形成高效雾状，并均匀的喷在铸坯表面，使铸坯充分均匀冷却，从而有效地解决了连铸坯表面凹陷问题。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细地描述。
图1是本发明采用30吨氧气顶吹转炉的示意图；图1中1、氧枪；2、30tLD转炉；3、钢水包；4、渣盆；图2是本发明LF钢包精炼炉的结构示意图；5、电极；6、合金料斗；7、低吹氩透气砖；8、滑动水口；图3是本发明R5m小方坯连铸机结构示意图。
9、钢包；10、中间包；11、结晶器；12、液面检测；13、电磁搅拌线圈；14、气雾喷嘴；15、连铸坯；16、拉矫机；17、拉速检测；18、剪切。
具体实施例方式
参见图1、图2和图3，被冶炼的弹簧扁钢的牌号为60Si2Mn，采用转炉冶炼工艺制成。
所述的弹簧扁钢采用转炉冶炼工艺按如下工序进行装料工序→吹炼工序→脱氧化合金化→连铸小钢坯→轧成扁钢；(1)、所述的装料工序的主要原料是铁水85-90％、废钢10-15％；(2)、所述的吹炼工序采用拉碳法，拉碳法是根据装炉铁水的初始含碳量和所炼钢种目标含碳量，计算出所需氧量，然后根据所需氧量控制供氧时间。同时通过合理控制过程枪位、脱碳速度和炉渣氧化性，快速去除P、S等杂质，在钢中碳含量和钢水温度符合钢种要求后，P、S也达到了要求，停止吹炼。
(3)、在脱氧合金化工序中，采用低硅铝铁，铝含量应控制在≤0.2％。
采用LF炉精炼，并通过低吹氩氩气从钢包底部吹入钢水，搅拌钢水，达到均匀成分、均匀温度的目的，同时促进夹杂物上浮；在精炼包内造还原性白渣，以进一步脱氧、脱硫及吸附脱氧产物。
(4)、连铸小钢坯工序包括如下方法用一台R5m的弧形小方坯连铸机将经过精炼的钢水浇铸成120mm×120mm或150mm×150mm的方坯；结晶器液面自动控制采用Cs137型液面检测仪检测钢水液面，并控制拉速，使液面稳定，减少因钢液面波动造成的表面缺陷，①、保护浇注从大包到中间包、中间包到结晶器的两个环节，采用长水口和浸入式水口对钢水进行密闭浇注，防止浇注过程二次氧化。
②、结晶器电磁搅拌在结晶器内装有电磁线圈，产生旋转的电磁力，注入结晶器的钢水在电磁力的作用下，产生旋转运动；③、选用结晶器振动参数，振幅±3mm、振频200-240次/分；④、采用水雾化喷嘴进行二次冷却。
采用气水雾化喷嘴，使冷却水高效雾化，并均匀的喷在铸坯表面，使铸坯均匀冷却。
上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本发明的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种汽车用弹簧扁钢的工艺方法，其特征在于弹簧扁钢采用转炉冶炼工艺制成。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用弹簧扁钢的工艺方法，其特征在于所述的弹簧扁钢采用转炉冶炼工艺按如下工序进行装料工序→吹炼工序→脱氧化合金化→连铸小钢坯→轧成扁钢；(1)、所述的装料工序的主要原料是铁水85-90％、废钢10-15％；(2)、所述的吹炼工序采用拉碳法；(3)、在脱氧合金化工序中，采用低硅铝铁，铝含量应控制在≤0.2％。
3.根据权利要求2所述的一种汽车用弹簧扁钢的工艺方法，其特征在于连铸小钢坯工序包括如下方法用一台R5m的弧形小方坯连铸机将经过精炼的钢水浇铸成120mm×120mm或150mm×150mm的方坯；结晶器液面自动控制采用Cs137型液面检测仪检测钢水液面，并控制拉速，使液面稳定，减少因钢液面波动造成的表面缺陷，(1)保护浇注从大包到中间包、中间包到结晶器的两个环节，采用长水口和浸入式水口对钢水进行密闭浇注，防止浇注过程二次氧化。(2)结晶器电磁搅拌在结晶器内装有电磁线圈，产生旋转的电磁力，注入结晶器的钢水在电磁力的作用下，产生旋转运动；(3)选用结晶器振动参数振幅±3mm、振频200-240次/分；(4)采用水雾化喷嘴进行二次冷却采用气水雾化喷嘴，使冷却水高效雾化，并均匀的喷在铸坯表面，使铸坯均匀冷却。
4.根据权利要求3所述的一种汽车用弹簧扁钢的工艺方法，其特征在于在脱氧化合金化中采用LF炉精炼，并通过①低吹氩氩气从钢包底部吹入钢水，搅拌钢水，达到均匀成分、均匀温度的目的，同时促进夹杂物上浮；②在精炼包内造还原性白渣，以进一步脱氧、脱硫及吸附脱氧产物。
5.根据权利要求4所述的一种汽车用弹簧扁钢的工艺方法，其特征在于所述的拉碳法是根据装炉铁水的初始含碳量和所炼钢种目标含碳量，计算出所需氧量，然后根据所需氧量控制供氧时间。同时通过合理控制过程枪位、脱碳速度和炉渣氧化性，快速去除P、S等杂质，在钢中碳含量和钢水温度符合钢种要求后，P、S也达到了要求，停止吹炼。
全文摘要
本发明是一种汽车用弹簧扁钢的工艺方法，其特征在于弹簧扁钢采用转炉冶炼工艺制成。本发明与现有技术相比具有以下优点和积极效果1.用转炉炼扁钢，主要采用铁水为原料，铁水中有害元素较少，生产出的扁钢质量好。2.由于成品率高，耗电量少，每吨成本比电炉下降约200元。3.钢水直接铸成小方坯，省略了开坯工序，降低了成本。4.连铸小方坯定尺率高，能保证扁钢定尺率，满足用户的需求。
文档编号B22D11/11GK1487099SQ0313893
公开日2004年4月7日 申请日期2003年7月30日 优先权日2003年7月30日
发明者王玉科, 杨家景 申请人:青岛钢铁控股集团有限责任公司