专利名称：一种20CrMoA抽油杆钢的冶炼方法
技术领域：
本发明涉及专用钢的冶炼技术，将电炉冶炼含铬钢种的方法用于20CrMoA抽油杆钢的冶炼，十分有效，科学易行。
背景技术：
目前国内的钢铁企业中冶炼20CrMoA抽油杆钢，成分铬的配加采用电炉出钢加高碳铬铁的方法，此方法必须考虑高碳铬铁的增碳，平均增碳量在O. 08%,因此电炉在冶炼20CrMoA钢种时必须将終点碳控制在O. 08%以下，根据碳氧平衡机理，钢中的氧含量基本在 400ppm以上，这样导致钢的质量下降，又増加了电炉的脱氧合金及氧气等指标消耗，为确保电炉冶炼20CrMoA的終点碳控制在O. 10%以上，降低钢中的氧含量及各项消耗是使用该方法的瓶颈。文献检索披露《ー种电炉冶炼20CrMoA的终点碳和铬控制エ艺》授权专利，采用电炉原料配加含铬生铁冶炼低碳抽油杆钢20CrMoA，填补了电炉冶炼低碳含铬钢、抽油杆钢的空白，为生产低碳含铬钢提供了更多的エ艺选择，但该方法只适用于能用冶炼含铬钢的钢种。本发明的构思与不同点在于如何运用电炉生产20CrMoA抽油杆钢，既拓展思路，突破了原使用方法的瓶颈，使生产实践更趋合理、完善。
发明内容
本发明的目的在于提供的20CrMoA抽油杆钢的电炉冶炼方法，既不改变现有的电炉冶炼设备，又能生产出优质的抽油杆钢，同时可有效降低生产成本，为技术创新作出了示范。本发明的目的是这样实现的ー种20CrMoA抽油杆钢的冶炼方法，配料采用两篮添加方式，适用于70t直流电弧炉的冶炼；
第一篮，金属料的添加量控制在55-60t，含铬生铁10-15t的加量，其铁中的铬含量在3-5%;
在冶炼初期，将电流強度控制为85kA，提高电弧炉的热效率，缩短入炉废钢及含铬生铁熔化时间，減少铬的氧化；
第二蓝，金属料的添加量25-35t，待到入炉金属料基本熔清后，开始配以碳氧枪吹氧助熔，供氧强度控制在I. 0m3/t. min ；
在冶炼的氧化期，向炉内喷入碳粉，其量为7. OKg/吨钢，将供氧强度提高至I. Im3/t. min，快速脱碳，降低流渣速度，减少熔渣中的氧化铬含量，提高铬的回收率；
在冶炼终点采取高拉碳的控制，先将电炉终点碳控制在O. 20-0. 30%之间，然后补吹氧气量100-150m3，将钢水碳含量控制为O. 10-0. 14% ;为了确保铬的回收在60%以上，钢水中的铬含量控制在O. 3-0. 45%。所述的电炉冶炼方法，所得成品钢中平均铬含量为O. 35%/t，节约高碳铬铁4. 4kg/t钢，降低成本35元/t钢。所述的电炉冶炼方法，选用的原料均为行业标准产品。本发明的电炉法有三种独到的冶炼功能
1、熔化功能，电炉直流电弧炉，热效率高，能够熔化各类废钢和生铁；
2、氧化脱碳功能，通过吹氧加速钢-渣之间的物质传递，利于脱碳、脱磷反应的进行，并保证减少钢水中铬的氧化；
3、保铬功能，通过电炉合理的吹氧脱碳，減少钢中铬的氧化；(1)铬的氧化反应式2(FeO) + 3 [Cr] = (Cr2O3) +2 [Fe]；
由反应式分析得知若保证铬尽可能少的氧化，必须适当減少氧气的消耗，減少渣中氧化铁的含量，提高电炉终点碳，因此生产低碳20CrMoA抽油杆钢应尽量避免钢水过氧化，减少渣中的FeO含量；
(2)由于电炉吹氧，终点钢水中[C]含量平均在O.05-0. 08%，留碳成为生产低碳20CrMoA抽油杆钢难题，反应式如下(FeO) + [C] = (CO) +[Fe]；
由反应式分析得知渣中的FeO含量控制在合理的范围内，可提高铬的回收率。本发明方法充分利用了电炉的脱碳保铬功能，使得电炉合理控制电炉终点碳的成 分，达到脱碳保铬的功能，稳定钢水中終点[Cr]的含量，使原有设备得以充分利用，从而极大地降低了生产成本，达到了预期的生产目标，彰显技术进歩。
本发明对照附图作进ー步说明。附图I为含量和出钢氧即[C]_
平衡关系 如图所示以终点碳、氧含量来调整招合金的加入量，制定出20CrMoA合适的终点碳含量和出钢氧关系。附图2冶炼20CrMoA电炉终点碳、铬的数据关系 如图所示电炉终点碳的含量与终点铬含量呈线性关系，实际碳控制在O. 11-0. 14%，铬控制在O. 30-0. 45%。
具体实施例方式本发明对照实施例作进ー步说明。生产20CrMoA抽油杆钢的电炉冶炼方法，包括原料エ序、电炉冶炼エ序、LF钢包炉精炼エ序，以70吨直流电弧炉为例；
电炉エ序
①在电炉冶炼中，配料要配加含铬铁块，其铬铁块平均含铬量在5%，含铬铁块的加入量占配料总装入量的15%，吨位控制在15t，总装入量控制在90吨，其第一篮60 t，第二篮30t ；含铬生铁在第一篮料加入。②在冶炼初期采用高档位送电，保持其电流强度为85kA，以便尽量缩短废钢及含铬生铁溶化时间，并配以碳氧枪吹氧助熔，其供氧强度为I. 0m3/t. min ;在冶炼的氧化期向炉内喷入碳粉，碳粉的喷加量为7. OKg/吨钢，向炉内喷吹碳粉减少熔渣中的FeO，以达到脱碳保铬的目的。③电炉终点控制上采用防止钢水过氧化，控制电炉终点钢水碳含量为O. 12%，确保铬的回收在60%以上，钢水终点铬在O. 40%。④在电炉的终点控制上,根据生产低碳20CrMoA抽油杆钢时钢水终点碳含量的要求，按图I所示的钢水的[C]-
平衡关系，制定出20CrMoA合适的终点碳含量和出钢氧关
系O⑤在出钢过程中精炼根据电炉终点铬含量进行选择配加中碳铬铁、高碳铬鉄；同时根据终点碳、氧含量来调整铝合金的加入量，钢水到精炼站后根据成份情况进行微调；不同温度，终点碳、氧情况下铬铁合金及脱氧剂加入量见下表。
权利要求
1.ー种20CrMoA抽油杆钢的冶炼方法，其特征在于配料采用两篮添加方式，适用于70t直流电弧炉的冶炼； 第一篮，金属料的添加量控制在55-60t，含铬生铁10-15t的加量，其铁中的铬含量在3-5%; 在冶炼初期，将电流強度控制为85kA，提高电弧炉的热效率，缩短入炉废钢及含铬生铁熔化时间，減少铬的氧化； 第二蓝，金属料的添加量25-35t，待到入炉金属料基本熔清后，开始配以碳氧枪吹氧助熔，供氧强度控制在I. 0m3/t. min ； 在冶炼的氧化期，向炉内喷入碳粉，其量为7. OKg/吨钢，将供氧强度提高至I. Im3/t. min，快速脱碳，降低流渣速度，减少熔渣中的氧化铬含量，提高铬的回收率； 在冶炼终点采取高拉碳的控制，先将电炉终点碳控制在O. 20-0. 30%之间，然后补吹氧气量100-150m3，将钢水碳含量控制为O. 10-0. 14% ;为了确保铬的回收在60%以上，钢水中的铬含量控制在O. 3-0. 45%。
2.根据权利要求I所述的电炉冶炼方法，其特征在于所得成品钢中平均铬含量为O.35%/t,节约高碳铬铁4. 4kg /t钢,降低成本35元/t钢。
3.根据权利要求I所述的电炉冶炼方法，其特征在于选用的原料均为行业标准产品。
全文摘要
发明提供的一种20CrMoA抽油杆钢的冶炼方法，适用于70t直流电弧炉的冶炼；第一篮，金属料的添加量控制在55-60t，含铬生铁10-15t的加量，其中铁中的铬含量在3-5%;在冶炼初期，将电流强度控制为85kA，提高电弧炉的热效率，缩短入炉废钢及含铬生铁熔化时间，减少铬的氧化；第二蓝，金属料的添加量25-35t，待到入炉金属料基本熔清后，开始配以碳氧枪吹氧助熔，供氧强度控制在1.0m3/t.min；在冶炼的氧化期，向炉内喷入碳粉，其量为7.0Kg/吨钢，将供氧强度提高至1.1m3/t.min，快速脱碳，降低流渣速度，减少熔渣中的氧化铬含量，提高铬的回收率；在冶炼终点采取高拉碳的控制，先将电炉终点碳控制在0.20-0.30%之间，然后补吹氧气量100-150m3，将钢水碳含量控制为0.10-0.14%，确保铬的回收在60%以上，钢水中的铬含量控制在0.3-0.45%。
文档编号C21C5/52GK102649988SQ20111004617
公开日2012年8月29日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月25日
发明者李立民, 穆保安, 霍爽 申请人:新疆八一钢铁股份有限公司