CN104212942A - 一种改善含硫钢中硫化物形态的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种处理改善含硫钢中硫化物形态的工艺方法。含硫钢在电炉或转炉的生产流程为:LF精炼→VD真空精炼→LF精炼→连铸,该方法的具体步骤如下:首先,在含硫钢进行VD真空精炼前喂入钙线,加入量为1m/t钢,以便形成钙铝酸盐类夹杂物作为硫化物形核核心,经过VD真空精炼后,调整完钢中的硫成分达到钢种要求后,再喂入钙线,加入量为0.5-2m/t钢,以便使部分钙固溶进硫化物,促进Ca-Al-Mn-S类复合硫化物的大量生成,提高硫化物的抗塑性变形能力,实现轧后钢中硫化物的纺锤化形态控制,降低细条状的硫化物比例,使硫化物中长宽比≤6的比例达60%以上,并使硫化物分布弥散,A类夹杂物级别≤3级。
Description
技术领域
本发明属于冶金工艺领域,特别是提供了一种处理改善含硫钢中硫化物形态的工艺方法。
背景技术
随着现代工业发展和市场竞争的加剧,对钢铁产品加工性能的要求越来越高,如汽车零件用非调质钢等要求加工性能的钢种,需要钢中含有一定量的硫,利用生成的硫化物改善切削性能,但同时这类钢种要求较高的综合力学性能,又需要控制硫化物的形态,即要减少或避免细长条状的硫化物生成,使硫化物呈球状或纺锤状,防止各向异性。硫化物的纺锤状控制机理和技术是学术界研究的热点之一。
钙处理工艺常用来改善钢水的可浇注性,防止高熔点的氧化铝类夹杂堵塞水口,也有学者针对钙处理对硫化物形态的影响进行了研究,但主要为实验室研究,工业上对于含硫钢钙处理不当会生成硫化钙过多导致连铸水口堵塞,造成生产中断。此外,为了控制硫化物形态,也有研究者添加特殊的硫化物形核剂。本发明在钙处理变性硫化物的理论和实验室研究的基础上,提出了一种双钙处理的工业性工艺方法,控制合理的加钙时机和加钙量,实现了钙处理提高硫化物在轧制过程阻碍变形的作用效果,同时又不会堵塞水口,能够在工业生产中推广应用。
发明内容
为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种针对硫成分含量范围为0.02-0.08%的含硫钢,可使含硫钢轧后的硫化物纺锤化比例提高,减小细长条状硫化物生成,改善了含硫钢的使用性能的改善含硫钢中硫化物形态的工艺方法。
本发明的技术方案:一种改善含硫钢中硫化物形态的工艺方法,含硫钢在电炉或转炉的生产流程为:LF精炼→VD真空精炼→LF精炼→连铸,该方法的具体步骤如下:首先,在含硫钢进行VD真空精炼前喂入钙线,加入量为1m/t钢,以便形成钙铝酸盐类夹杂物作为硫化物形核核心,经过VD真空精炼后,调整完钢中的硫成分达到钢种要求后,再喂入钙线,加入量为0.5-2m/ t钢,以便使部分钙固溶进硫化物,促进Ca-Al-Mn-S类复合硫化物的大量生成,提高硫化物的抗塑性变形能力,实现轧后钢中硫化物的纺锤化形态控制,降低细条状的硫化物比例,使硫化物中长宽比≤6的比例达60%以上,并使硫化物分布弥散,A类夹杂物级别≤3级。
本发明的有益效果是:由于采用上述技术方案,该方法不另添加专门的硫化物形核剂,通过优化的钙处理工艺技术使含硫钢的硫化物形态控制水平提高,同时又不会堵塞连铸水口,不会造成生产中断,利于含硫钢的推广和应用,具有重大的社会和经济效益。
附图说明
图1为本发明获得的Ca-Al-O-Mn-S类复合硫化物。
图2为本发明获得的含硫钢的硫化物整体形态。
图3为本发明获得的含硫钢中硫化物长宽比分布情况。
具体实施方式
下面结合具体是实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1:
某电炉炼钢厂进行了实施,含硫钢的生产流程为电炉→LF精炼→VD真空精炼→LF精炼→连铸,按以下步骤进行操作:
1)在第一次LF后真空精炼前喂入100m钙线;
2)VD真空精炼后,在第二次LF精炼调整钢液硫成分至钢种要求值后,再喂入80 m钙线,使钢中钙含量为10-20ppm;
3)钢水经过精炼后连铸成320 mm×480 mm铸坯,最后轧成Φ50 mm圆棒。
试验钢种的化学成分见表1。采用本发明工艺,可以生产出硫化物形态控制理想的含硫钢,结果如图1-图3和表2所示,钢中生成了大量复合硫化物,细条状硫化物较少,硫化物中长宽比≤6的比例达60%以上,A类夹杂物级别≤3级。
表1 含硫钢的化学成分,wt%
样品 | C | Si | Mn | P | S | Nb | Alt | Ca | V | Ti |
C38N2 | 0.375 | 0.520 | 1.446 | 0.007 | 0.048 | 0.011 | 0.0171 | 0.0012 | 0.026 | 0.024 |
表2 双钙处理后的含硫钢的夹杂物评级
实施例2:
某电炉炼钢厂进行了实施,含硫钢的生产流程为电炉→LF精炼→VD真空精炼→LF精炼→连铸,按以下步骤进行操作:
1)在第一次LF后真空精炼前喂入150m钙线;
2)VD真空精炼后,在第二次LF精炼调整钢液硫成分至钢种要求值后,再喂入150m钙线,使钢中钙含量为10-20ppm;
3)钢水经过精炼后连铸成320 mm×480 mm铸坯,最后轧成Φ50 mm圆棒。
试验钢种的化学成分见表1。采用本发明工艺,可以生产出硫化物形态控制理想的含硫钢,结果如图1-图3和表2所示,钢中生成了大量复合硫化物,细条状硫化物较少,硫化物中长宽比≤6的比例达60%以上,A类夹杂物级别≤3级。
Claims (2)
1. 一种改善含硫钢中硫化物形态的工艺方法,其特征在于:含硫钢在电炉或转炉的生产流程为:LF精炼→VD真空精炼→LF精炼→连铸,该方法的具体步骤如下:首先,在含硫钢进行真空精炼前喂入钙线,加入量为1m/t钢,以便形成钙铝酸盐类夹杂物作为硫化物形核核心,经过真空精炼后,调整完硫成分达到钢种要求后,再喂入钙线,加入量为0.5-2m/ t钢,以便使部分钙固溶进硫化物,促进Ca-Al-Mn-S类复合硫化物的大量生成,提高硫化物的抗塑性变形能力,实现轧后钢中硫化物的纺锤化形态控制,降低细条状的硫化物比例,使硫化物中长宽比≤6的比例达60%以上,并使硫化物分布弥散,A类夹杂物级别≤3级。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述的含硫钢的硫成分含量范围为0.02-0.08%;喂钙量为使钢材中全钙含量为10-20ppm。
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