CN102776440B - 一种焊接用含锆合金钢的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
一种焊接用含锆合金钢的冶炼方法,它的工艺环节包括转炉冶炼→LF钢包精炼→RH真空精炼→模铸,其中转炉冶炼的出钢温度为1600~1630℃,转炉采用深脱硫S≤0.005%,出钢挡渣,渣厚≤100mm;LF钢包精炼到站的温度是1590~1610℃,LF到站后,在顶渣上先加入铝粉吨钢1-1.5kg,再铝铁吨钢1.5-2.5kg,底吹氩搅拌4~6min,底吹氩流量≥500NL/min,LF钢包精炼取样分析成分为Al≥0.10%同时温度>1670℃时停止送电,加入钛铁,钛铁加入量为吨钢2.0~3.0kg;RH真空精炼到站温度是1640~1660℃,抽真空处理,在破空前10min加入锆铁合金化,锆铁加入量为吨钢2.5~3.5kg,加入锆铁后严禁吹氧升温和底吹氩搅拌;本方法具有锆回收率高的特点。
Description
技术领域
本发明属于炼钢领域,具体涉及一种焊接用含锆合金钢的冶炼方法。
背景技术
含锆合金钢具有优良的耐高温、抗腐蚀性能。锆(化学元素符号为Zr)能细化钢的奥氏体晶粒。它和硫能化合成硫化锆,因此能防止钢的热脆性。锆还有降低钢的应变时效现象和提高钢的低温韧性等优点。
在炼钢过程中,由于锆的熔点较高,需要使用锆铁进行合金化,而锆的脱氧能力较强,仅次于铝、钛,比锰氧化性强,因此锆的成分控制较难。若锆的合金化在转炉、LF钢包精炼工序加入,则Zr容易被顶渣氧化,造成锆的回收率较低。
发明内容
为了提高锆的回收率,降低冶炼成本,本发明提出一种焊接用含锆合金钢的冶炼方法。
本发明的技术方案:本发明元素的质量百分比:C为0.04-0.07;Si为0.45-0.60;Mn为1.00-1.20;P≤0.015;S≤0.015;Al为0.05-0.15;Ti为0.07-0.15;Zr为0.04-0.10;它的工艺环节包括转炉冶炼——LF钢包精炼——RH真空精炼——模铸,其中转炉冶炼的出钢温度为1600~1630℃,转炉采用深脱硫S≤0.005%,出钢挡渣,渣厚≤100mm;
LF钢包精炼到站的温度是1590~1610℃,LF钢包精炼过程中加入铝粉、铝铁搅拌4~6min,即 LF到站后,在顶渣上先加入铝粉,铝粉加入量为吨钢1~1.5kg,再加入铝铁,铝铁加入量为吨钢1.5-2.5kg,底吹氩搅拌4~6min,底吹氩流量≥500NL/min,以降低钢水和钢渣的氧化性,LF钢包精炼取样分析成分为Al≥0.10%同时温度>1670℃时停止送电,加入Ti含量为68.8%的钛铁,钛铁加入量为吨钢2.0~3.0kg;
RH真空精炼到站温度是1640~1660℃,抽真空处理,在破空前10min加入锆铁合金化,锆铁加入量为吨钢2.5~3.5kg,锆铁中Zr含量为45.9%、Si含量为35.8%,加入锆铁后严禁吹氧升温和底吹氩搅拌;
钢水采用氩气保护浇铸,可避免钢水被二次氧化,铸模温度50~100℃。
本发明在LF钢包精炼工艺中,通过加铝粉、铝铁、钛铁进行扩散脱氧、沉淀脱氧降低钢水氧化性,在RH真空精炼中进行锆的合金化,且加入锆铁后避免吹氧升温,浇铸过程中采用氩气保护浇铸可有效避免钢水的二次氧化,提高了锆的回收率;同时提高了Zr的成分精确控制度,提高了Zr回收率,Zr的回收率达到45%以上。
具体实施方式
实施例:
元素的质量百分比:C为0.04-0.07;Si为0.45-0.60;Mn为1.00-1.20;P≤0.015;S≤0.015;Al为0.05-0.15;Ti为0.07-0.15;Zr为0.04-0.10。
1、转炉冶炼出钢温度为1613℃,渣厚为80mm,出钢后的钢水成分重量百分比为:
C=0.053 Si=0.23 Mn= 1.04 P=0.010 S= 0.0053 Al=0.031
其余为Fe和不可避免物质。
2、LF钢包精炼到站条件为:温度1596℃,钢水重量为84t。
(1)加入铝粉100kg,然后加入铝铁160kg,底吹氩搅拌5min,降低钢水和钢渣的氧化性;
(2)根据LF取样成分进行调整,当Al≥0.10%,温度>1670℃时停止送电,加入钛铁210kg(Ti含量68.8%)进行合金化;
LF出站成分重量百分比为:
C=0.054 Si=0.24 Mn=1.10 P=0.010 S=0.0027 Al=0.09 Ti=0.11
3、 RH真空精炼到站温度1654℃,抽真空处理,破空前10min加入锆铁240kg(锆铁中Zr含量为45.9%,Si含量为35.8%,),加入锆铁后严禁吹氧升温和底吹氩搅拌,循环10min后破空,出站温度为1600℃;
RH出站钢水成分重量百分比为:
C=0.054 Si=0.60 Mn=1.08 P=0.010 S=0.0024 Al=0.077 Ti=0.105 Zr=0.063
其余为Fe和不可避免物质
4、使用专用模浇铸,铸模温度是50-100℃,过程采用氩封保护浇铸,成品成分重量百分比为:
C=0.055 Si=0.60 Mn=1.05 P=0.010 S=0.0020 Al=0.07 Ti=0.10
Zr=0.06
Zr的回收率为47.6%。
Claims (1)
1.一种焊接用含锆合金钢的冶炼方法,其特征为:
(1)、元素的质量百分比:C为0.04-0.07;Si为0.45-0.60;Mn为1.00-1.20;P≤0.015;S≤0.015;Al为0.05-0.15;Ti为0.07-0.15;Zr为0.04-0.10,其余为Fe和不可避免物质;
(2)、它的工艺环节包括转炉冶炼——LF钢包精炼——RH真空精炼——模铸,其中转炉冶炼的出钢温度为 1600~1630 ℃,转炉采用深脱硫S≤0.005%,出钢挡渣,渣厚≤100mm;LF钢包精炼到站的温度是1590~1610 ℃, LF到站后,在顶渣上先加入铝粉,铝粉加入量为吨钢1-1.5kg,再加入铝铁,铝铁中铝含量为40%,铝铁加入量为吨钢1.5-2.5kg,底吹氩搅拌4~6min,底吹氩流量≥500NL/min;LF钢包精炼取样分析成分为Al≥0.10%同时温度>1670℃时停止送电,加入钛铁,钛铁中钛含量为68.8%,钛铁加入量为吨钢2.0~3.0kg;RH真空精炼到站温度是1640~1660℃,抽真空处理,在破空前10min加入锆铁合金化,锆铁加入量为吨钢2.5~3.5kg,锆铁中锆含量为45.9%、硅含量为35.8%,加入锆铁后严禁吹氧升温和底吹氩搅拌;钢水采用氩气保护浇铸,可避免钢水被二次氧化,铸模温度50~100℃。
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