CN102864275A - 一种重轨钢铝含量的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种重轨钢铝含量的控制方法,控制转炉出钢碳含量,出钢过程中加入增碳剂;采用锰硅合金进行锰、硅成分调整,并加入脱氧剂2-3.5kg/吨钢;LF炉加入活性石灰和铝矾土,顶渣全部熔化后,向渣中加入铁皮球;采用锰硅合金进行锰合金含量微调,将碳含量调整至0.68-0.75wt%;继续升温至1570-1585℃,将钢水罐从LF炉搬入VD炉进行真空处理后,上连铸机浇注,浇注过程中关闭中间包上水口吹氩。本发明可大幅度减少高价合金的加入量,防止LF炉钢中铝含量的增加,实现钢中铝含量低于0.004%的规模化生产,平均铝含量可达到0.0026%以下,重轨钢炼成率为0.033%。
Description
技术领域
本发明属于冶炼工艺技术领域,特别涉及一种重轨钢生产过程中控制铝含量的方法。
背景技术
重轨钢对铝含量的要求较高,在TBT3276—2011《高速铁路用钢轨》行业标准中,要求的铝含量低于0.004%。由于重轨钢加入的合金及渣料极易使钢种铝含量超标,因此不仅控铝的难度增加,而且容易导致钢种成分不合格而改钢种的问题,从而极大降低了产品的炼成率。
发明内容
本发明旨在提供一种控制重轨钢铝含量的方法,以实现在使用普通合金的情况下冶炼出满足铝含量要求的重轨钢,减少改钢事故,提高重轨钢的炼成率。
为达此目的,本发明采取了如下解决方案:
一种重轨钢铝含量的控制方法,其具体方法为:
1、采用的工艺路线为:转炉冶炼—转炉炉后合金调整—钢包精炼炉即LF炉合金微调—真空脱气炉即VD炉真空脱气—连铸浇铸;
2、转炉出钢碳含量控制在0.20-0.40wt%,出钢过程中按每吨钢3-4kg的比例加入增碳剂;
3、出钢后,钢水温度控制在1585-1600℃;采用锰硅合金进行锰、硅成分调整,锰硅合金加入量只根据钢种锰目标成分要求;并按照每吨钢2-3.5kg的比例加入脱氧剂;
4、钢包运至LF炉后加入活性石灰和铝矾土造渣材料,活性石灰和铝矾土两者加入量按照CaO/Al2O3=4-5的比例进行控制;
5、当LF炉升温达到温度要求,且顶渣全部熔化后,向渣中加入含FeO≥60 wt %,Al2O3≤1.0 wt %,TiO2≤0.80 wt %的铁皮球,铁皮球加入量按前期加入活性石灰中CaO含量和铁皮球中FeO含量计算,其重量比为CaO/ FeO=4-6;
6、采用锰硅合金进行锰合金含量微调,硅含量调整采用硅铁牌号为SiFe75Al1.0-A、SiFe75Al1.0-B、SiFe75Al0.5-A、SiFe75Al0.5-B其中的一种,成分满足GB2272-2009;加入增碳剂并吹氩搅拌,将碳含量调整至0.68-0.75wt%;
7、继续升温至1570-1585℃,将钢水罐从LF炉搬入VD炉,进行真空处理后,上连铸机浇注,浇注过程中关闭中间包上水口吹氩。
所述脱氧剂成分及重量百分比含量为:Si 49-60%,Ca 1-3%,Ba 16-25%,Al≤0.6%,C≤0.4%,S≤0.04%,P≤0.04%,余为Fe及微量杂质。
所述活性石灰中CaO含量为88-90wt%,粒度为2-10mm。
所述铝矾土中Al2O3含量为80-85 wt%,粒度为1-10mm。
本发明的积极效果为:
本发明通过在转炉炉后和LF炉的合理的合金选取,使普通合金就能满足重轨钢的要求,且每吨钢高价合金的加入量可减少17-18kg。同时,LF炉通过对顶渣脱氧度的有效控制,可防止LF炉钢中铝含量的增加,实现钢中铝含量低于0.004%的规模化生产,平均铝含量可达到0.0026%以下;由于铝含量超标影响重轨钢炼成率由原来的0.087%降低为0.033%,从而极大减少改钢造成的经济损失。
具体实施方式
下面,以100吨转炉、100吨钢水罐、100吨LF炉和100吨VD炉为例,对本发明作进一步说明。
实施例1:
钢种U71Mn,其化学成分质量百分数为:
C 0.62-0.80%,Si 0.15-0.58%,Mn0.70-1.20%,P≤0.030%,S≤0.025%,Cr≤0.15%,V≤0.03%,Al≤0.004%。
1、采用的工艺路线为:转炉冶炼—转炉炉后合金调整—LF炉合金微调—VD炉真空脱气—连铸浇铸。
2、转炉出钢过程中加入300kg增碳剂,出钢碳含量控制在0.035wt%。
3、出钢后,钢水温度控制在1585℃;采用牌号为FeMn68Si18锰硅合金进行锰、硅成分调整;然后加入350kg脱氧剂,将钢中锰含量调整为1.12 wt%,此时硅含量为0.31 wt%。
4、钢包运至LF炉后,入LF炉钢水温度1545℃,按CaO/Al2O3=4的比例加入活性石灰和铝矾土造渣材料,其中活性石灰中CaO含量为88wt%,粒度为4mm;铝矾土中Al2O3含量为84.5 wt%,粒度为9mm。然后升温到1585℃。
5、当LF炉升温到1585℃,吹氩搅拌至顶渣全部熔化后,向渣中加入含FeO65 wt %,Al2O30.63wt %,TiO20.80 wt %的铁皮球,铁皮球加入量按前期加入活性石灰中CaO含量和铁皮球中FeO含量计算,其重量比为CaO/ FeO=4.5。
6、采用锰硅合金进行锰合金含量微调,硅含量调整采用硅铁牌号为SiFe75Al1.0-B,成分满足GB2272-2009;加入增碳剂并吹氩搅拌,将碳含量调整至0.68wt%。
7、继续升温至1580℃,将钢水罐从LF炉搬入VD炉,进行真空处理后,搬出上连铸机浇注,浇注过程中关闭中间包上水口吹氩。
实施例2:
钢种U75V,其化学成分质量百分数为:
C 0.71-0.80%,Si 0.50-0.70%,Mn0.75-1.05%,P≤0.030%,S≤0.025%,Cr≤0.15%,V0.04-0.12%,Al≤0.004%。
1、采用的工艺路线为:转炉冶炼—转炉炉后合金调整—LF炉合金微调—VD炉真空脱气—连铸浇铸。
2、转炉出钢过程中加入400kg增碳剂,出钢碳含量控制在0.022wt%。
3、出钢后,钢水温度控制在1600℃;采用牌号为FeMn67Si23锰硅合金进行锰、硅成分调整;然后加入200kg脱氧剂,将钢中锰含量调整为0.88 wt%,此时硅含量为0.33 wt%。
4、钢包运至LF炉后,入LF炉钢水温度1552℃,按CaO/Al2O3=5的比例加入活性石灰和铝矾土造渣材料,其中活性石灰中CaO含量为90wt%,粒度为9mm;铝矾土中Al2O3含量为81 wt%,粒度为5mm。
5、当LF炉升温到1585℃,吹氩搅拌至顶渣全部熔化后,向渣中加入含FeO60.5wt %,Al2O30.96wt %,TiO20.66 wt %的铁皮球,铁皮球加入量按前期加入活性石灰中CaO含量和铁皮球中FeO含量计算,其重量比为CaO/ FeO=6。
6、采用锰硅合金进行锰合金含量微调,硅含量调整采用硅铁牌号为SiFe75Al0.5-B,成分满足GB2272-2009;加入增碳剂并吹氩搅拌,将碳含量调整至0.50wt%。
7、继续升温至1575℃,将钢水罐从LF炉搬入VD炉,进行真空处理后,搬出上连铸机浇注,浇注过程中关闭中间包上水口吹氩。
Claims (4)
1.一种重轨钢铝含量的控制方法,其特征在于,具体方法为:
(1)、采用的工艺路线为:转炉冶炼—转炉炉后合金调整—钢包精炼炉即LF炉合金微调—真空脱气炉即VD炉真空脱气—连铸浇铸;
(2)、转炉出钢碳含量控制在0.20-0.40wt%,出钢过程中按每吨钢3-4kg的比例加入增碳剂;
(3)、出钢后,钢水温度控制在1585-1600℃;采用锰硅合金进行锰、硅成分调整,锰硅合金加入量只根据钢种锰目标成分要求;并按照每吨钢2-3.5kg的比例加入脱氧剂;
(4)、钢包运至LF炉后加入活性石灰和铝矾土造渣材料,活性石灰和铝矾土两者加入量按照CaO/Al2O3=4-5的比例进行控制;
(5)、当LF炉升温达到温度要求,且顶渣全部熔化后,向渣中加入含FeO≥60 wt %,Al2O3≤1.0 wt %,TiO2≤0.80 wt %的铁皮球,铁皮球加入量按前期加入活性石灰中CaO含量和铁皮球中FeO含量计算,其重量比为CaO/ FeO=4-6;
(6)、采用锰硅合金进行锰合金含量微调,硅含量调整采用硅铁牌号为SiFe75Al1.0-A、SiFe75Al1.0-B、SiFe75Al0.5-A、SiFe75Al0.5-B其中的一种,成分满足GB2272-2009;加入增碳剂并吹氩搅拌,将碳含量调整至0.68-0.75wt%;
(7)、继续升温至1570-1585℃,将钢水罐从LF炉搬入VD炉,进行真空处理后,上连铸机浇注,浇注过程中关闭中间包上水口吹氩。
2.根据权利要求1所述的重轨钢铝含量的控制方法,其特征在于,所述脱氧剂成分及重量百分比含量为:Si 49-60%,Ca 1-3%,Ba 16-25%,Al≤0.6%,C≤0.4%,S≤0.04%,P≤0.04%,余为Fe及微量杂质。
3.根据权利要求1所述的重轨钢铝含量的控制方法,其特征在于,所述活性石灰中CaO含量为88-90wt%,粒度为2-10mm。
4.根据权利要求1所述的重轨钢铝含量的控制方法,其特征在于,所述铝矾土中Al2O3含量为80-85 wt%,粒度为1-10mm。
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