低硅钢27NiCrMoV15-6及其冶炼连铸生产工艺的制作方法

文档序号:22326996发布日期:2020-09-25 17:56阅读:491来源:国知局

本发明属于一种油压机用低硅钢拉杆冶炼技术领域,具体涉及一种可以提高钢液收得率、降低劳动强度并保证产品质量的低硅钢27nicrmov15-6及其冶炼连铸生产工艺。



背景技术:

拉杆用低硅钢27nicrmov15-6,因硅含量较低通常采用电弧炉熔化废钢,通过吹氧流渣得到si含量较低的钢液-精炼炉采用不含硅脱氧剂还原、合金化-经vd脱气后得到氢、氧、氮含量较低的钢液-经模铸浇铸成电极坯,热切冒口后作为电渣母材进行后续生产,该流程工艺在存在着钢液到切冒电极坯后,钢液收得率低、成本高的问题。随着市场竞争的日益激烈,寻找一种适合的冶炼、浇注生产方法是避免以上问题的有效途径。



技术实现要素:

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种通过冶炼工艺流程及工艺的优化,有效提高27nicrmov15-6钢液收得率、缩短冶炼工艺流程,降低劳动强度的低硅钢27nicrmov15-6及其冶炼连铸生产工艺。

本发明的目的是这样实现的:

一种低硅钢27nicrmov15-6,冶炼低硅钢27nicrmov15-6的成分按质量百分比包括如下成分:c=0.24~0.30%,si=0.08~0.13%,mn=0.20~0.40%,p≤0.010%,s≤0.006%,cr=1.50%~1.80%,mo=0.25~0.45%,v=0.05~0.15%,ni=3.40~4.40%,al=0.010~0.030%,cu≤0.20%,h≤2.0ppm,o≤20ppm,n≤70ppm,其余为fe。

一种低硅钢27nicrmov15-6的冶炼连铸生产工艺,它包括如下冶炼工艺步骤:

步骤1)、电炉配料按照质量百分比包括二级以上废钢20~30%、镍钢料头20~30%、生铁10~15%、钢屑35~45%,不允许使用来源不明的废钢、坑底料,炉料干燥、无杂物,将上述炉料经料篮加入电弧炉;

步骤2)、将步骤1)的原材料通过电弧炉熔化、脱碳、流渣脱磷,炉料熔清后1580-1600℃取样,c≤0.15%,p≤0.005%、si≤0.02%,温度1640~1670℃,出钢至钢包中,出钢过程中向钢包中加入铝块2~4kg/t、石灰6~8kg/t及6~9kg/t中碳铬铁;

步骤3)、将步骤2)出钢后的钢液送入精炼炉进行还原脱氧、脱硫、调整成分,调整化学成分目标如下:c=0.24~0.30%,si=0.08~0.13%,mn=0.22~0.40%,p≤0.010%,s≤0.006%,cr=1.50%~1.80%,mo=0.25~0.45%,v=0.05~0.15%,ni=3.40~4.40%,al=0.030~0.060%,控制温度在1640~1680℃精炼吊包转vd工位进行脱气;

步骤4)、将经步骤3)处理后的钢液吊至vd罐中进行脱气处理,将钢液吊至vd罐,接通氩气将钢包坐入vd罐内,对钢液测温,开动vd罐盖车盖盖,启动真空泵开始脱气,在真空度≤0.70mbar下保持时间≥20min,破空后,取化学样,控制残al在0.010~0.030%之间,在线定氢、定氧,控制[h]≤1.3ppm,[o]≤6ppm,取玻璃管样分析n,[n]≤60ppm,来样合格后按0~0.4m/t向钢包中喂入钙线进行钙处理,弱搅拌时间≥12分钟,温度1555~1575℃,关闭氩气,加钢包覆盖剂1.0~1.5kg/t平铺均匀,吊包转连铸平台;

步骤5)、将经步骤4)的钢液钢包吊转至连铸平台测温后上台,坐入大包回转台,接好钢包水口液压装置、升起包架、盖上包盖,中间包停止烘烤,抬起烤包器、升中间包车、检查浸入式水口,将中间包车开至浇注位、对中,将钢包旋转至中间包上方,套长水口、打开液压滑动水口开浇,长水口采用吹氩保护,氩气流量为80~120nl/min;中间包塞棒采用吹氩塞棒,氩气流量为2~6nl/min;连铸过程中,向中间包依次加入碱性中间包覆盖剂及碳化稻壳来减少钢液的热辐射损失及保护钢液不被二次氧化,加入量为覆盖住钢液面,中间包过热度控制20~40℃,拉速控制在0.18~0.22m/min之间,切坯长度按照计划单,出坯后直接热送或进入退火炉退火。

在步骤2)中,电弧炉脱碳、脱磷过程中通过吹氧促使钢液氧化,在脱碳的同时脱除钢中的硅到0.02%及以下,通过流渣流掉避免精炼还原后回硅。

在步骤3)中,将步骤2)出钢后的钢液送入精炼炉中进行还原脱氧、脱硫、调整成分,首先加入400~600kg石灰送电烧渣,期间采用电石1~1.5kg/t、碳粉0.5~3kg/t、铝粉0.5~3kg/t脱硫、还原脱氧,渣白后取化学样分析成分,根据来样结果调整化学成分,精炼期间用碳粉0.5~2kg/t、铝粉0.5~2kg/t小批量、多批次进行脱氧并保持还原气氛,精炼全程控制好氩气流量,避免裸露钢液面,通过采用铝粉脱氧增强脱氧效果,同时避免因使用硅铁粉含硅材料造成的si含量超标。

在步骤3)中,将步骤2)中根据来样成分调整硅含量在0.08~0.13%之间,保证钢液良好的脱氧效果。

在步骤4)、步骤5)中,通过保证在0.7mbar下脱气时间在22min以上、连铸过程中预防增气措施,采取中包吹氩、钢包水口自开、长水口氩气保护措施,在保证较低气体含量的前提下,减少增气保证较低的气体含量,为电渣提供优质母材。

本发明具有如下积极效果:本发明充分利用现有生产线高阻抗eaf.ebt、lf、if、双工位vd/vod和2机2流立式连铸机和模铸等配套设备的特点,打通了低硅钢种配料→电弧炉熔炼低碳、低硅、低磷母液→精炼炉还原、脱硫、合金化→vd真空精炼炉脱气→连铸工艺流程,使多炉连续生产成为可能,通过连铸生产使钢液收得率从86%提高到90%以上;通过连铸生产减少了摆模、砌筑底盘、脱模等操作,大幅降低了员工劳动强度,提高生产效率。通过连铸采取长水口氩气保护、中间包氩气保护、提高钢包水口自开率等措施降低浇钢过程气体带入,减少氧、氮等有害气体的增加。

具体实施方式

实施例1:本发明工艺流程为:配料→电弧炉熔化料头、钢屑、脱磷、脱碳、脱硅→精炼炉脱氧还原、合金化→真空脱气→连铸浇钢→热送或退火炉退火。

一种低硅钢27nicrmov15-6,冶炼的低硅钢27nicrmov15-6成分按质量百分比包括如下成分:c=0.24~0.30%,si=0.08~0.13%,mn=0.20~0.40%,p≤0.010%,s≤0.006%,cr=1.50%~1.80%,mo=0.25~0.45%,v=0.05~0.15%,al=0.010~0.030%,ni=3.40~4.40%,cu≤0.20%,h≤2.0ppm,o≤20ppm,n≤70ppm,其余为fe。

一种拉低硅钢27nicrmov15-6冶炼连铸生产工艺,它包括如下冶炼工艺步骤:

步骤1)、原材料总吨数为72吨,按照要求:电炉配料按照质量百分比包括二级以上废钢20~30%、镍钢料头20~30%、生铁10~15%、钢屑35~45%组成,不允许使用来源不明的废钢、坑底料,材料干燥、无杂物,将上述炉料经料篮加入电弧炉;

步骤2)、将步骤1)的原材料在电弧炉送电熔化过程中加入700~900kg增碳剂,通过送电使炉料逐步熔化,然后开启氧枪开始脱碳、脱硅、流渣脱磷,温度1580~1600℃取化学样,c≤0.15%,p≤0.005%、si≤0.02%,温度1640~1670℃,出钢至钢包中,出钢过程中向钢包中加入铝块2~4kg/t、石灰6~8kg/t及6~9kg/t中碳铬铁;

步骤3)、将步骤2)出钢后的钢液送入精炼炉中进行还原脱氧、脱硫、调整成分,首先加入400~600kg石灰送电烧渣,期间采用电石1~1.5kg/t、碳粉0.5~3kg/t、铝粉0.5~3kg/t脱硫、还原脱氧,渣白后测温、取样分析化学成分,根据来样结果调整化学成分,调整化学成分目标如下:c=0.24~0.30%,si=0.08~0.13%,mn=0.22~0.40%,p≤0.010%,s≤0.006%,cr=1.50%~1.80%,mo=0.25~0.45%,v=0.05~0.15%,ni=3.40~4.40%,al=0.030~0.060%,精炼期间用碳粉0.5-2kg/t、铝粉0.5~2kg/t小批量、多批次进行脱氧并保持还原气氛,精炼全程控制好氩气流量,避免裸露钢液面,温度1640~1680℃吊包转vd工位;

步骤4)、将经步骤3)处理后的钢液吊至vd工位进行脱气处理,将钢液吊至vd罐,接通氩气将钢包坐入vd罐内,采用测温枪对钢液测温,开动vd罐盖车盖盖,启动真空泵开始脱气,在真空度≤0.70mbar下保持时间≥20min,破空后取化学样,控制残al0.010~0.030%,在线定氢、定氧,控制[h]≤1.3ppm,[o]≤6.0ppm,取玻璃管样分析n,[n]≤60ppm,来样合格后按0~0.3m/t向钢包中喂入钙线进行钙处理,弱搅拌时间≥12分钟,温度1555~1575℃,关闭氩气,加钢包覆盖剂1.0~1.5kg/t平铺均匀,吊包转连铸平台;

步骤5)、将经步骤4)的钢液钢包吊转至连铸平台测温后上台,坐入大包回转台,接好钢包水口液压装置、升起包架、盖上包盖,中间包停止烘烤,抬起烤包器、升中间包车、检查浸入式水口,将中间包车开至浇注位、对中,将钢包旋转至中间包上方,套长水口、打开液压滑动水口开浇,长水口采用吹氩保护,氩气流量为80~120nl/min;中间包塞棒采用吹氩塞棒,氩气流量为2~6nl/min;连铸过程中,向中间包依次加入碱性中间包覆盖剂及碳化稻壳来减少钢液的热辐射损失及保护钢液不被二次氧化,加入量为覆盖住钢液面,中间包过热度控制20~40℃,拉速控制在0.18~0.22m/min之间,切坯长度按照计划单,出坯后直接热送或进入退火炉退火。

实施例的化学成分见表1。

表1实施例炉后化学成分(%)

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