一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法。
背景技術(shù)：
微量硼(0. 001%左右)可以吸附在奧氏體晶界，降低晶界能量，阻抑鐵素體晶核的形成，成倍地提高中低碳鋼的淬透性，因此中低碳鋼常添加0. 0005 0. 003%的微量硼來(lái)提高鋼的淬透性。但硼是極活潑的元素之一，能與鋼中的殘余氧和氮形成穩(wěn)定的夾雜物， 而失去有益作用，只有以固溶形式存在的硼才能起到有益的作用。已有的研究表明，硼與氧和氮均有很強(qiáng)的親和力，硼很容易被氧化生成B6O或者 B2O3，或者與氮化合生成BN，這些均是阻止含硼鋼中硼發(fā)揮提高淬透性作用的有害物質(zhì)。因此，為保證硼提高含硼鋼淬透性的作用，必須在鋼的冶煉過(guò)程中首先采用鋁脫去鋼水的自由氧，并用鈦固定鋼水中的氮，才能保證加入硼的有效作用。25CrMnB為新型含硼類(lèi)結(jié)構(gòu)鋼，可代替23MnB制造節(jié)距為228以上推土機(jī)或挖掘機(jī)的履帶板，化學(xué)組分按重量百分比為C 0. 20 0. 30%,Mn 0. 80 1. 40%,Si 0. 15 0. 35%, P 彡 0. 030%, S 彡 0. 015%, Cr 0. 30 0. 60%, Ni 彡 0. 25%, Cu 彡 0. 30%, B 0. 0005 0. 0035%，通常情況下為保證硼元素提高淬透性的作用，還要求控制Ti含量在 0.02%以上，Al含量在0.02%以上。例如
公開(kāi)日為2009年7月29日的專(zhuān)利CN100519769C公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)含硼鋼的方法，其特征是采用轉(zhuǎn)爐冶煉一鋼包脫氧、精煉一硼合金化的工藝生產(chǎn)含硼鋼，具體的操作規(guī)定為首先是在轉(zhuǎn)爐出鋼后加入鋁和精煉渣對(duì)鋼水和鋼渣進(jìn)行脫氧，控制鋼水酸溶鋁在0. 02 % 0. 04 %范圍內(nèi)，然后在LF爐精煉控制鋼渣中的FeO+MnO ^ 2.0%,以及鋼水的α
( lOppm，最后再次向鋼包加入鋁進(jìn)行深脫氧后，加入鈦鐵和硼鐵進(jìn)行合金化。采用此工藝硼的收得率高，為69. 4% 91. 8%。
公開(kāi)日為2010年3月3日的專(zhuān)利CNlO 166010IA公開(kāi)了一種低碳耐磨工程機(jī)械履帶板用鋼極其制造方法，其公開(kāi)履帶板用鋼中含有0. 0005 0. 0035%的B，但其制造方法是采用電爐冶煉一出鋼一LF爐外精煉一VD真空脫氣處理，為典型的電爐流程，沒(méi)有涉及到轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼。且CN101660101A的化學(xué)成分為C 0. 17 ~ 0. 27%,Si 0. 17 0. 37%,Mn 0. 85 1. 20%,Cr 0. 10 0. 30%,Al 0. 010 0. 060%,Cu 0. 010 0. 20%, Ni 0. 01 0. 20%，P 0. 003 0. 025%，S 0. 001 0. 025%, Ti 0. 020 0. 060%，B 0. 0005 0. 0035%，
:5 20X10—%，[N] :40 90X 1(Γ6%，余為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)，只能生產(chǎn)216節(jié)距以下的推土機(jī)或挖掘機(jī)的履帶板。此專(zhuān)利也提到了保證硼有效性的方法，即要求最好控制Al含量在0. 020 0. 050%范圍內(nèi)。綜合上述公開(kāi)技術(shù)，為保證硼提高淬透性的作用，鋼中必須存在有0.02%以上的鋁，才能保證加入硼的有效作用。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，CN100519769C和CN101660101A提到的控制鋁或酸溶鋁不低于0.02%，存在有一定的局限性。具體為鋁或酸溶鋁大于0.02%的鋼水，在澆鑄過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定量的Al2O3，這些Al2O3會(huì)使連鑄機(jī)結(jié)晶器水口變小從而影響連鑄，甚至堵塞連鑄機(jī)結(jié)晶器水口，特別是在斷面為200 X 200mm或者200 X 200mm以下的連
鑄機(jī)上尤為嚴(yán)重，使小規(guī)格連鑄機(jī)無(wú)法澆鑄。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種保證含硼鋼淬透性的同時(shí)、使小規(guī)格連鑄機(jī)能夠順利澆鑄的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時(shí)加入電石使鋼水氧活度在0.0025%以下；C、鋼包移入LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 5 4. 5kg，加熱過(guò)程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 15 0. 45kg，當(dāng)鋼水溫度加熱到1565 1585°C時(shí)停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 011 0. 016%，再加入鈦使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，加入硼使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進(jìn)行連鑄。其中，上述方法步驟a中向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水的同時(shí)還加入廢鋼，廢鋼的重量不超過(guò)鐵水重量的15%。進(jìn)一步的，當(dāng)鋼水成分初煉到按重量百分比C為0.05% 0. 15%, P ^ 0.015%, 且S < 0.015%時(shí)將鋼水出鋼到鋼包中。其中，上述方法步驟b中，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點(diǎn)碳含量為依據(jù)，當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在0. 10%以下時(shí)按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時(shí)按每噸鋼水2. 5 3. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在 0. 15%以上時(shí)按每噸鋼水1. 5 2. 5kg投入。其中，上述方法步驟b中加入電石的同時(shí)還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在0. 80 1. 10%、加入鉻鐵使鋼水中鉻重量百分比含量在0. 30 0. 60%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0. 30%。所述增碳劑主要是指含固定碳98%以上的浙青膠或者含固定碳92%以上的無(wú)煙某。其中，上述方法步驟c中精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 8 4. 2kg，加熱過(guò)程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg。其中，上述方法步驟c中加入鈦的方式為用喂線機(jī)喂入含鈦的包芯線，加入硼的方式是用喂線機(jī)喂入含硼的包芯線。其中，上述方法中步驟d連鑄時(shí)連鑄機(jī)中包溫度為1530士20°C。其中，上述方法中所述電石含CaC270%以上。本發(fā)明具體可以按以下方式實(shí)施一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水和廢鋼冶煉，廢鋼的重量不超過(guò)鐵水重量的15%，當(dāng)鋼水成分初煉到按重量百分比C為0. 05% 0. 15%、P彡0. 015%、且S彡0. 015%時(shí)將鋼水出鋼到鋼包中；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時(shí)加入含CaC270%的電石使鋼水氧活度在0. 0025%以下，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點(diǎn)碳含量為依據(jù)，當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在0. 10%以下時(shí)按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時(shí)按每噸鋼水2. 5 3. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在0. 15%以上時(shí)按每噸鋼水1. 5 2. 5kg投入；加入電石的同時(shí)還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在0. 80 1. 10%、加入鉻鐵使鋼水中鉻重量百分比含量在0. 30 0. 60%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0. 30% ；C、鋼包移入LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼水加入含CaC270%的電石3. 8 4. 2kg， 加熱過(guò)程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg，當(dāng)鋼水溫度加熱到1565 1585°C時(shí)停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 011 0. 016%，再用喂線機(jī)喂入含鈦的包芯線使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，用喂線機(jī)喂入含硼的包芯線使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進(jìn)行連鑄，連鑄時(shí)連鑄機(jī)中包溫度為1530 士 20°C。本發(fā)明的有益效果是連鑄機(jī)在澆鑄過(guò)程中結(jié)晶器水口發(fā)生堵塞，是由于鋼水中鋁含量過(guò)高而導(dǎo)致的，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，如果鑄坯尺寸小于200 X 200mm,且澆鑄的是含鋁 0.02%以上的鋼水，就有可能使連鑄機(jī)結(jié)晶器水口堵塞，導(dǎo)致連鑄機(jī)無(wú)法澆鑄。但是，通常為了保證含硼鋼中硼元素提高淬透性的作用，含硼鋼必須在鋼的冶煉過(guò)程中首先采用鋁脫去鋼水的自由氧，并用鈦固定鋼水中的氮，才能保證加入硼的有效作用。分析含硼鋼生產(chǎn)關(guān)鍵點(diǎn)，0. 02%以上的鋁只是為了盡可能的脫去鋼水中的自由氧，本發(fā)明方法在鋼水初煉完畢后的出鋼過(guò)程不采用鋁進(jìn)行預(yù)脫氧，而采用電石，又根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中碳和平衡氧通常為一常數(shù)的關(guān)系，本發(fā)明技術(shù)采取了根據(jù)轉(zhuǎn)爐不同終點(diǎn)碳，相應(yīng)加入不同電石數(shù)量的辦法來(lái)進(jìn)行預(yù)脫氧，鋼水經(jīng)過(guò)上述預(yù)脫氧后，鋼水氧活度α M可控制在0.0025%以下。鋼包移到LF精煉爐對(duì)鋼水進(jìn)行精煉，進(jìn)一步脫氧，加熱前加入電石，加熱過(guò)程中加入金屬鋁以達(dá)到加強(qiáng)擴(kuò)散脫氧效果在LF爐加熱前加入電石代替部分鋁，從而降低鋼水中酸溶鋁含量。加入的電石和金屬鋁比重輕，不會(huì)進(jìn)入鋼水，擴(kuò)散脫氧后鋼水α M可控制在0.0015% 以下，鋼渣氧化性FeO+MnO可控制在1. 5%以下。在LF爐精煉工藝如果僅僅使用電石，鋼渣氧化性FeO+MnO很難控制在1. 5%以下，只能達(dá)到1. 5 2. 0%的水平，因此每噸鋼水加入 0. 2 0. 4kg的金屬鋁丸是十分必要的。當(dāng)鋼水溫度加熱到1565 1585°C時(shí)停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 011 0. 016%，是考慮到后部連續(xù)鑄鋼過(guò)程存在有部分Als被氧化成Al2O3的現(xiàn)象，經(jīng)過(guò)大量實(shí)踐得知連續(xù)鑄鋼過(guò)程有0. 006 0. 011%的Als被氧化成Al2O3，此工序必須加入鋁控制酸溶鋁在0. 011 0. 016%，以保證最終澆鑄的鋼水還存在有0. 005 0. 010%的酸溶鋁。鋼水在完全脫氧后加入的鋁基本上全部形成A1N，有固定氮的效果，可減少鈦使用量，避免大塊TiN夾雜出現(xiàn)，另外，AlN對(duì)細(xì)化鋼的晶粒也有益。本發(fā)明方法保證了鋼水的自由氧被去除，硼收得率高，25CrMnB鋼淬透性好，而又不至于使鋼水中的鋁過(guò)高。因此，本發(fā)明方法不僅能夠適用于大規(guī)格的連鑄機(jī)，并且適用于200X200mm以下的小規(guī)格連鑄機(jī)，保證小規(guī)格連鑄機(jī)能夠順利澆鑄。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明具體實(shí)施方式
如下一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時(shí)加入電石使鋼水氧活度在0. 0025%以下；C、鋼包移入LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 5 4. 5kg，加熱過(guò)程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 15 0. 45kg，當(dāng)鋼水溫度加熱到1565 1585°C時(shí)停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 011 0. 016%，再加入鈦使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，加入硼使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進(jìn)行連鑄。優(yōu)選的，上述方法步驟a中向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水的同時(shí)還加入廢鋼，廢鋼的重量不超過(guò)鐵水重量的15%。廢鋼可以來(lái)源于廢品回收站，也可以來(lái)源于鋼廠內(nèi)部。轉(zhuǎn)爐煉鋼無(wú)外部熱來(lái)源，全部依靠氧化鐵水中的碳、及少量的硅和錳放出熱量，從而使鋼水得到加熱， 相對(duì)于鐵水，廢鋼碳含量一般很低，轉(zhuǎn)爐冶煉中加入的廢鋼能夠起到降低溫度的作用。同時(shí)為了節(jié)約資源，并且生產(chǎn)出合格的成品鋼，由于廢鋼中的殘余Ni和Cu不可控，為了避免過(guò)量加入廢鋼可導(dǎo)致鋼水中的Ni > 0. 25%, Cu > 0. 30%的現(xiàn)象出現(xiàn)，廢鋼的重量不能超過(guò)鐵水重量的15%。進(jìn)一步的，當(dāng)鋼水成分初煉到按重量百分比C為0. 05% 0. 15%, P ^ 0. 015%, 且S < 0. 015%時(shí)將鋼水出鋼到鋼包中。煉鋼過(guò)程實(shí)際上就是先氧化，而后還原的過(guò)程，轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)只進(jìn)行氧化反應(yīng)，還原反應(yīng)是在鋼包中進(jìn)行的。C為0.05% 0. 15% 時(shí)，說(shuō)明氧化反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束了，應(yīng)當(dāng)出鋼進(jìn)行還原反應(yīng)。優(yōu)選的，上述方法步驟b中，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點(diǎn)碳含量為依據(jù)，當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在0. 10%以下時(shí)按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時(shí)按每噸鋼水2. 5 3. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在 0. 15%以上時(shí)按每噸鋼水1. 5 2. 5kg投入。本發(fā)明方法在鋼水初煉完畢后的出鋼過(guò)程不采用鋁進(jìn)行預(yù)脫氧，而采用電石，又根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中碳和平衡氧通常為一常數(shù)的關(guān)系，本發(fā)明技術(shù)采取了根據(jù)轉(zhuǎn)爐不同終點(diǎn)碳，相應(yīng)加入不同電石數(shù)量的辦法來(lái)進(jìn)行預(yù)脫氧， 既能起到脫氧的效果，又能避免碳超標(biāo)，將碳控制在適合的范圍內(nèi)。鋼水經(jīng)過(guò)上述預(yù)脫氧后，鋼水氧活度α
可控制在0. 0025%以下，保證了本發(fā)明方法最終能夠能夠得到合格的 25CrMnB鋼，又能將酸溶鋁控制在比較小的范圍，使小規(guī)格連鑄機(jī)能夠順利澆鑄。為了能夠生產(chǎn)出合格的25CrMnB鋼，上述方法步驟b中加入電石的同時(shí)還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在
0.80 1. 10%、加入鉻鐵使鋼水中鉻重量百分比含量在0. 30 0. 60%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0. 30%。優(yōu)選的，上述方法步驟c中精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 8 4. 2kg，加熱過(guò)程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg。加熱前加入電石，加熱過(guò)程中加入金屬鋁以達(dá)到加強(qiáng)擴(kuò)散脫氧效果的作用，加入的電石和金屬鋁比重輕，不會(huì)進(jìn)入鋼水，擴(kuò)散脫氧后鋼水α
可控制在0. 0015%以下，保證含硼鋼淬透性，鋼渣氧化性FeO+MnO可控制在1. 5%以下。在 LF爐精煉工藝如果僅僅使用電石，鋼渣氧化性FeO+MnO很難控制在1. 5%以下，只能達(dá)到
1.5 2. 0%的水平，因此每噸鋼水加入0. 2 0. 4kg的金屬鋁丸是十分必要的，不能只是加入電石。
優(yōu)選的，上述方法步驟c中加入鈦的方式為用喂線機(jī)喂入含鈦的包芯線，加入硼的方式是用喂線機(jī)喂入含硼的包芯線。優(yōu)選的，上述方法中步驟d連鑄時(shí)連鑄機(jī)中包溫度為1530 士 20°C。2 5 CrMnB液相線溫度為1500°C，控制連鑄機(jī)中包的過(guò)熱度為30士20°C，因此，控制連鑄機(jī)中包溫度為 1530士20°C，該溫度是通過(guò)前面LF爐的電加熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的。優(yōu)選的，上述方法中所述電石含CaC270%以上。以方便操作和避免加入過(guò)多的雜質(zhì)。下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但并不因此將本發(fā)明限制在實(shí)施例的描述的范圍之中。實(shí)施例一在公稱(chēng)容量120噸、實(shí)際出鋼量在120 140噸范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)25CrMnB鋼，生產(chǎn)工藝為120噸轉(zhuǎn)爐初煉鋼水一120噸LF爐精煉鋼水一6機(jī)6流方坯連鑄機(jī)澆鑄成280mm X 380mm鑄坯。首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入130噸鐵水和10噸廢鋼，利用轉(zhuǎn)爐吹氧脫C的功能，將鐵水和廢鋼初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 05%的C、0. 015%的Ρ、0· 015%的S、0. 01%的Si和 0. 05%的Mn時(shí)出鋼到鋼包中，此時(shí)實(shí)際出鋼量為133噸，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中約5%的原料被燒損。出鋼過(guò)程中向鋼水中加入電石530kg(含CaC275% )，并同時(shí)加入FeSi、FeMn、FeCr合金和無(wú)煙煤進(jìn)行Si、Mn、Cr和C元素合金化，其中加入的FeSi合金中Si含量為74%，F(xiàn)eMn 合金中Mn含量為82%，F(xiàn)eCr合金中Cr含量為52%，無(wú)煙煤中固定C為92%，控制鋼水中 Si含量為0. 16%、Mn含量為1.40%、Cr含量為0.31%，C含量為0.20%。出完鋼后用定氧儀測(cè)定鋼水氧活度α
為0. 0025%。鋼水到達(dá)LF爐后，加熱前首先加入含CaC270%以上的電石530kg，然后開(kāi)始加熱， 加熱3分鐘后加入26kg金屬鋁丸。當(dāng)鋼水溫度加熱到1565°C時(shí)停止加熱，用喂線機(jī)向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線22kg，此時(shí)喂入鋁線鋁的收得率約為60%，然后再喂入Φ 12的含Ti包芯線90kg (此時(shí)的90kg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeTi40， 即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線10kg(此時(shí)的IOkg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeB23，即含B為23%的鐵合金)，喂完線后測(cè)定鋼水氧活度α
為0.0012%，鋼渣氧化性？60+11110為1.3%。另外測(cè)定鋼水的化學(xué)組分 Als 為 0. 011%, Ti 為 0. 02%, B 為 0. 0014%，此時(shí) B 的收得率為 80%。最后在6機(jī)6流方坯連鑄機(jī)上澆鑄成280mmX 380mm鑄坯，連鑄時(shí)中間包溫度為 1520°C，在連鑄機(jī)中包取樣分析鋼水化學(xué)組分為0. 20%的C、0. 15%的Si、1.40%的Mn、 0. 015% 的 P、0. 014% 的 S、0. 35 % 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 10 % 的 Cu、0. 0012% 的 B，以及 0. 02%的Ti和0. 005%的Als (澆鑄過(guò)程中Als燒損0. 006% ),其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)。實(shí)施例二在公稱(chēng)容量120噸、實(shí)際出鋼量在120 140噸范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)25CrMnB鋼，生產(chǎn)工藝為120噸轉(zhuǎn)爐初煉鋼水一120噸LF爐精煉鋼水一6機(jī)6流方坯連鑄機(jī)澆鑄成200mm X 200mm鑄坯。首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入120噸鐵水和20噸廢鋼，利用轉(zhuǎn)爐吹氧脫C的功能，將鐵水和廢鋼初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 15%的C、0. 015%的P、0. 010%的S、0. 01%的Si和 0. 05%的Mn時(shí)出鋼到鋼包中，此時(shí)實(shí)際出鋼量為133噸，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中約5%的原料被燒損。出鋼過(guò)程中向鋼水中加入電石400kg (含CaC275% )，并同時(shí)加入FeSi、FeMn、FeCr合金和無(wú)煙煤進(jìn)行Si、Mn、Cr和C元素合金化，其中加入的FeSi合金中Si含量為74%，F(xiàn)eMn 合金中Mn含量為82%，F(xiàn)eCr合金中Cr含量為52%，無(wú)煙煤中固定C為92%，控制鋼水中 Si含量為0. 35%, Mn含量為0. 80%, Cr含量為0. 45%、C含量為0. 30%。出完鋼后用用定氧儀測(cè)定鋼水氧活度α
為0.0020%。鋼水到達(dá)LF爐后，加熱前首先加入含CaC270%以上的電石530kg，然后開(kāi)始加熱， 加熱3分鐘后加入40kg金屬鋁丸。當(dāng)鋼水溫度加熱到1585°C時(shí)停止加熱，用喂線機(jī)向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線33kg(此時(shí)喂入鋁線鋁的收得率約為60% )，然后再喂入Φ 12的含 Ti包芯線130kg(此時(shí)的130kg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 FeTi40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線15kg(此時(shí)的15kg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeB23，即含B為23 %的鐵合金)，喂完線后測(cè)定鋼水氧活度α
為0. 0014%，鋼渣氧化性FeO+MnO為1. 0%。另外測(cè)定鋼水的化學(xué)組分Als為0. 015%，Ti為0. 03%，B為0. 0020%，此時(shí)B的收得率為75%。最后在6機(jī)6流方坯連鑄機(jī)上澆鑄成200mmX 200mm鑄坯，連鑄時(shí)中間包溫度為 1550°C，在連鑄機(jī)中包取樣分析鋼水化學(xué)組分為0. 30%的C、0. 35%的Si、0. 81%的Mn、 0. 015 % 的 P、0. 009 % 的 S、0. 45 % 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 16 % 的 Cu、0. 0020 % 的 B，以及 0. 03%的Ti和0. 009%的Als (澆鑄過(guò)程中Als燒損0. 006% ),其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)。實(shí)施例三在公稱(chēng)容量80噸、實(shí)際出鋼量在80 82噸范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)25CrMnB鋼，生產(chǎn)工藝為80噸轉(zhuǎn)爐初煉鋼水一80噸LF爐精煉鋼水一5機(jī)5流方坯連鑄機(jī)澆鑄成150mm X 150mm鑄坯。首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入84噸鐵水，利用轉(zhuǎn)爐吹氧脫C的功能，將鐵水初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 10 %的C、0. 012 %的P、0. 009 %的S、0. 01 %的Si和0. 05 %的Mn時(shí)出鋼到鋼包中，此時(shí)實(shí)際出鋼量為80噸，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中約5%的原料被燒損。出鋼過(guò)程中向鋼水中加入電石320kg (含CaC275% )，并同時(shí)加入FeSi、FeMn, FeCr合金和無(wú)煙煤進(jìn)行Si、Mn、 Cr和C元素合金化，其中FeSi合金中Si含量為74%，F(xiàn)eMn合金中Mn含量為82%，F(xiàn)eCr 合金中Cr含量為52%，無(wú)煙煤中固定C為92%，控制鋼水中Si含量為0.25%、Mn含量為 1.01%、Cr含量為0. 60%、C含量為0. 23%，出完鋼后用用定氧儀測(cè)定鋼水氧活度α
為 0. 0024%。鋼水到達(dá)LF爐后，加熱前首先加入含CaC270%以上的電石320kg，然后開(kāi)始加熱， 加熱3分鐘后加入32kg金屬鋁丸。當(dāng)鋼水溫度加熱到1570°C時(shí)停止加熱，用喂線機(jī)向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線20kg(此時(shí)喂入鋁線鋁的收得率約為60%)，然后再喂入Φ 12的含 Ti包芯線145kg(此時(shí)的145kg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 FeTi40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線IOkg(此時(shí)的IOkg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeB23，即含B為23%的鐵合金)，喂完線后測(cè)定鋼水氧活度α
為0.0011%，鋼渣氧化性FeO+MnO為1.4%。另外測(cè)定鋼水的化學(xué)組分Als為0. 015%，Ti為0. 06%，B為0. 0019%，此時(shí)B的收得率為65%。最后在5機(jī)5流方坯連鑄機(jī)上澆鑄成150mmX 150mm鑄坯，連鑄時(shí)中間包溫度為 1530°C，在連鑄機(jī)中包取樣分析鋼水化學(xué)組分為0. 23%的C、0. 25 %的Si、1.09%的Mn、 0. 013 % 的 P、0. 009 % 的 S、0. 60% 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 05 % 的 Cu、0. 0019 % 的 B，以及 0. 06%的Ti和0. 006%的Als (澆鑄過(guò)程中Als燒損0. 009% ),其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)。對(duì)比實(shí)施例在公稱(chēng)容量80噸、實(shí)際出鋼量在80 82噸范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)25CrMnB鋼，生產(chǎn)工藝為80噸轉(zhuǎn)爐初煉鋼水一80噸LF爐精煉鋼水一5機(jī)5流方坯連鑄機(jī)澆鑄成150mm X 150mm鑄坯。 首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入84噸鐵水，利用轉(zhuǎn)爐吹氧脫C的功能，將鐵水初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 10 %的C、0. 012 %的P、0. 009 %的S、0. 01 %的Si和0. 05 %的Mn時(shí)出鋼到鋼包中，此時(shí)實(shí)際出鋼量為80噸，轉(zhuǎn)爐冶煉過(guò)程中約5%的原料被燒損。出鋼過(guò)程中向鋼水中加入FeAl 167kg(含Al 40%，其余為Fe)，并同時(shí)加入FeSi、FeMn、FeCr合金和無(wú)煙煤進(jìn)行Si、Mn、Cr和C元素合金化，其中FeSi合金中Si含量為74%，F(xiàn)eMn合金中Mn含量為 82%,FeCr合金中Cr含量為52%，無(wú)煙煤中固定C為92%，控制鋼水中Si含量為0. 25%、 Mn含量為1. 01 %、Cr含量為0. 60 %、C含量為0. 23 %，出完鋼后用用定氧儀測(cè)定鋼水氧活度α
為0.0021%，取樣化驗(yàn)鋼水的Als為0.05% (收得率為60%)。鋼水到達(dá)LF爐后開(kāi)始加熱，當(dāng)鋼水溫度加熱到1570°C時(shí)停止加熱，取樣化驗(yàn)鋼水的Als為0. 025%，此時(shí)由于沒(méi)有對(duì)鋼渣進(jìn)行脫氧，鋼水中燒損0.025%的Als。用喂線機(jī)向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線22kg(因?yàn)殇撛鼪](méi)有進(jìn)行脫氧，喂入鋁線需穿過(guò)氧化性較高的渣層，鋁的收得率低于本發(fā)明技術(shù)的60%，約為55% )，然后再喂入Φ 12的含Ti包芯線 145kg (此時(shí)的145kg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeTi40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線IOkg (此時(shí)的IOkg為芯粉重量，沒(méi)有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeB23，即含B為23%的鐵合金)，喂完線后測(cè)定鋼水的化學(xué)組分酸溶鋁(Als)為0.040%，Ti為0.06%，B為0.0019%，此時(shí)B的收得率為65%。最后在5機(jī)5流方坯連鑄機(jī)上澆鑄成150mmX 150mm鑄坯，連鑄時(shí)中間包溫度為 1530°C，在連鑄機(jī)中包取樣分析鋼水化學(xué)組分為0. 23%的C、0. 25%的Si、1.09%的Mn、 0. 013% 的 P、0. 009 % 的 S、0. 60 % 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 05 % 的 Cu、0. 0019% 的 B，以及 0. 06%的Ti和0. 030%的Als (澆鑄過(guò)程中Als燒損0. 010 % )，其余為Fe和不可避免的其它雜質(zhì)。鋼水澆鑄中第1和第4流出現(xiàn)嚴(yán)重變流(即連鑄機(jī)水口變小現(xiàn)象)，12分后全部堵塞，其余流道也有變流現(xiàn)象。上述實(shí)施例說(shuō)明采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)25CrMnB鋼，整個(gè)過(guò)程對(duì)鋼水氧活度和酸溶鋁含量進(jìn)行有效控制，出鋼過(guò)程不采用鋁進(jìn)行預(yù)脫氧，而采用電石，并且在LF爐進(jìn)行強(qiáng)擴(kuò)散脫氧，用電石來(lái)代替部分鋁，降低鋼水中酸溶鋁含量，加入硼鐵后硼的收得率在65%以上，既保證了硼提高淬透性的作用，又在澆鑄200mmX 200mm和150mmX 150mm方坯過(guò)程中， 避免了連鑄機(jī)水口變小的現(xiàn)象，澆鑄順利。因此，本發(fā)明方法不僅能夠適用于大規(guī)格的連鑄機(jī)，并且適用于200X200mm以下的小規(guī)格連鑄機(jī)，保證小規(guī)格連鑄機(jī)能夠順利澆鑄。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時(shí)加入電石使鋼水氧活度在0.0025%以下；C、鋼包移入LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 5 4. ^g，加熱過(guò)程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 15 0. 45kg，當(dāng)鋼水溫度加熱到1565 1585°C時(shí)停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 011 0. 016%，再加入鈦使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，加入硼使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進(jìn)行連鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于步驟a中向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水的同時(shí)還加入廢鋼，廢鋼的重量不超過(guò)鐵水重量的15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于當(dāng)鋼水成分初煉到按重量百分比C為0. 05% 0. 15%、P彡0. 015%、且S彡0. 015%時(shí)將鋼水出鋼到鋼包中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于步驟b中，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點(diǎn)碳含量為依據(jù)，當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在0. 10%以下時(shí)按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時(shí)按每噸鋼水2. 5 3. 5kg投入；當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳重量百分比在0. 15%以上時(shí)按每噸鋼水1. 5 2. 5kg 投入。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于步驟b中加入電石的同時(shí)還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在0. 80 1. 10%、加入鉻鐵使鋼水中鉻重量百分比含量在0. 30 0. 60%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0. 30%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于步驟c中精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 8 4. ^ig,加熱過(guò)程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于步驟c中加入鈦的方式為用喂線機(jī)喂入含鈦的包芯線，加入硼的方式是用喂線機(jī)喂入含硼的包芯線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于步驟d連鑄時(shí)連鑄機(jī)中包溫度為1530 士 20°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，其特征在于所述電石含 CaC270% 以上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，屬于冶金領(lǐng)域。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種使小規(guī)格連鑄機(jī)順利澆鑄的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)25CrMnB鋼的方法，該方法包括如下步驟a、轉(zhuǎn)爐冶煉；b、出鋼時(shí)加入電石使鋼液氧活度在0.0025％以下；c、精煉加熱前每噸鋼加入電石3.5～4.5kg，加熱過(guò)程中每噸鋼加入鋁0.15～0.45kg，當(dāng)鋼水溫度加熱到1565～1585℃時(shí)停止加熱，加入鋁使鋁含量在0.011～0.016％，再加入鈦使鈦含量在0.02～0.06％，加入硼使硼含量在0.0005～0.003％；d、連鑄。本發(fā)明方法不僅能夠適用于大規(guī)格的連鑄機(jī)，而且能在小規(guī)格連鑄機(jī)上順利澆鑄。
文檔編號(hào)C21C5/28GK102409132SQ20111039735
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者劉昌恒, 劉明, 劉芳, 寄海明, 康斌, 徐華東, 曾耀先, 熊元波, 王代文, 譚深, 鄧通武 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司