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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