CN105132621B - 一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,该冶炼工艺包括以下流程:废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯;本发明中的该冶炼工艺简单易行,有效降低钢水氧化性,确保钢水的纯净度,提高钢水的可浇性,确保连铸过程浇注顺畅,确保生产的顺利进行,提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域的一种品种钢的冶炼工艺,具体的说是一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺。
背景技术
焊丝是作为填充金属或同时作为导电用的金属丝焊接材料。在气焊和钨极气体保护电弧焊时,焊丝用作填充金属;在埋弧焊、电渣焊和其他熔化极气体保护电弧焊时,焊丝既是填充金属,同时也是导电电极。焊丝的表面不涂防氧化作用的焊剂。
随着现代工业化深度化发展,焊接技术应用越来越广泛。在我国机械化装备技术高度发展的今天,对焊接能力要求也在不断在提高。在不同的领域,对于不同的用途,需要使用与焊接机体相匹配的焊丝,并且还要保证良好的焊接性能。由于其特殊使用性能要求,使得其成分要求非常严格,不仅有多种极易氧化的元素,而且元素含量范围相对很窄,生产难度比较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对以上现有技术存在的缺点,提出一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,该冶炼工艺简单易行,有效降低钢水氧化性,确保钢水的纯净度,提高钢水的可浇性,确保连铸过程浇注顺畅,确保生产的顺利进行,提高工作效率。
本发明解决以上技术问题的技术方案是:
一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,该冶炼工艺包括以下流程:废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯,其中:
(1)选用废钢和铁水热装为原料,将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水,原料按质量百分比计废钢占25-50%,铁水占50-75%,并控制出钢碳含量≤0.09%,出钢温度≥1600℃;
在冶炼时,当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢,出钢时向钢水中添加3-4kg/t的复合中铝进行初脱氧;
(2)将步骤(1)中的经初步脱氧后的钢水送至100tLF精炼炉进行精炼,精炼时,向钢水中加如硅铝钙脱氧剂进行渣面扩散脱氧,精炼时造白渣,控制造白渣的时间不少于10min,然后再进入100tVD炉进行真空脱气处理;
所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分3-5批次添加,并每批添加硅铝钙脱氧剂3-5kg;
(3)在步骤(2)中经精炼后的钢水在进100tVD炉前,控制钢水中Si≤0.08%,Al≤0.015%,在真空处理时,控制钢水在≤1mbar真空度下保持时间大于等于6min,在100tVD炉真空脱气后,按4.4-4.8m/t钢向钢水中喂入钛铁线,然后按0.35-0.45kg/t钢向钢水中加入硼铁块,搅拌5-10min,静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内:
该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.06-0.09%,Mn:1.72-1.82%,Si≤0.10%,P≤0.012%,S≤0.005%,Ni:0.31-0.39%,Cr≤0.10%,Ti:0.07-0.11%,B:0.004-0.008%,Cu≤0.10%,V≤0.10%,Mo≤0.10%,Ca≤0.0012%,Al≤0.020%;
(4)采用连铸全程保护浇注得到钢坯,将钢坯进行轧制,将轧制过后的钢坯下冷床快速冷却,然后将钢坯入坑缓冷,最后空冷至室温,对轧制冷却后的钢坯进行机械加工,矫直、拨皮得到半成品,并对半成品进行超声波探伤检测,剔除有缺陷的半成品,将合格的半成品依次进行包装、标识、称重,最终入库为成品。
本发明进一步限定的技术方案为:
前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中,经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.06%,Mn:1.79%,Si:0.10%,P:0.008%,S:0.002%,Ni:0.39%,Cr:0.08 %,Ti:0.11%,B:0.006%,Cu:0.10%,V:0.08 %,Mo:0.10%,Ca:0.0008%,Al:0.010%。
前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中,经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.09%,Mn:1.72%,Si:0.05 %,P:0.005%,S:0.001%,Ni:0.31%,Cr:0.05%,Ti:0.07%,B:0.008%,Cu:0.05%,V:0.05%,Mo:0.05%,Ca:0.0005%,Al:0.020%。
前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中,经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.07%,Mn:1.82%,Si:0.08%,P:0.012%,S:0.005%,Ni:0.35%,Cr:0.10%,Ti:0.09%,B:0.004%,Cu:0.08 %,V:0.10%,Mo:0.08 %,Ca:0.0012%,Al:0.015%。
前述低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺中,步骤(1)中添加的复合中铝的成份按质量百分比计包括40-45%的铝及55-60%的铁。
本发明的有益效果是:
该钢种成分中对Si、Al、P、S范围有明确的上限要求,对易氧化元素Ti、B也有着很窄的范围要求,低碳低硅不含铝类钢种脱氧难度非常大,如果生产该类钢种时脱氧不充分,不仅钢中夹杂物得不到保证,也给Ti、B元素合金化和脱硫造成了一定的困难,所以,对于此类钢种,有必要在冶炼初期进行适当的铝脱氧,降低钢中氧位;到冶炼中后期控制钢中铝含量,防止真空过程中钢中Al还原渣中SiO2,造成钢水Si元素超标;但是,对于焊丝用钢,冶炼时严禁钙处理。
本发明中的冶炼工艺完全满足该品种对窄成分控制的要求,操作时简单易行,有效降低钢水氧化性,确保钢水的纯净度,提高钢水的可浇性,确保连铸过程浇注顺畅,确保生产的顺利进行,提高工作效率。
本发明冶炼的原料为废钢和铁水,由于飞上资源严重短缺,电费昂贵等问题,废钢的使用受到制约,铁水具有杂质少、热量高和价格低的优点,因为高炉直接供应铁水热装电炉以取代部分废钢节约了资源,降低了成本,且铁水中带入大量的碳和热能,使熔化期缩短,很快进入氧化期,缩短了冶炼的时间;
采用铁水热装,铁水中带有大量的物理显热,含有较多的C、Si和Mn等元素,与氧气反应释放出大量的化学潜热,有效的提高了熔炼的温度,缩短了废钢熔化的时间,铁水热装起到对废钢进行预热的作用,铁水中的碳渗入到废钢表面,使废钢表面熔点降低,表面层熔化,加速了废钢的熔化;铁水的加入降低了冶炼电耗,炉壳寿命提高,耐火材料消耗减少,吨钢成本降低。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,该冶炼工艺包括以下流程:废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯,其中:
(1)选用废钢和铁水热装为原料,将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水,原料按质量百分比计废钢占25%,铁水占75%,并控制出钢碳含量≤0.09%,出钢温度为1600℃;
在冶炼时,当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢,出钢时向钢水中添加3kg/t的复合中铝进行初脱氧,复合中铝的成份按质量百分比计包括42%的铝及58%的铁;
(2)将步骤(1)中的经初步脱氧后的钢水送至100tLF精炼炉进行精炼,精炼时,向钢水中加如硅铝钙脱氧剂进行渣面扩散脱氧,精炼时造白渣,控制造白渣的时间不少于10min,然后再进入100tVD炉进行真空脱气处理;
所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分3批次添加,并每批添加硅铝钙脱氧剂4kg;
(3)在步骤(2)中经精炼后的钢水在进100tVD炉前,控制钢水中Si≤0.08%,Al≤0.015%,在真空处理时,控制钢水在1mbar真空度下保持时间6min,在100tVD炉真空脱气后,按4.4m/t钢向钢水中喂入钛铁线,然后按0.45kg/t钢向钢水中加入硼铁块,搅拌8min,静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内:
该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.06%,Mn:1.79%,Si:0.10%,P:0.008%,S:0.002%,Ni:0.39%,Cr:0.08 %,Ti:0.11%,B:0.006%,Cu:0.10%,V:0.08 %,Mo:0.10%,Ca:0.0008%,Al:0.010%;
(4)采用连铸全程保护浇注得到钢坯,将钢坯进行轧制,将轧制过后的钢坯下冷床快速冷却,然后将钢坯入坑缓冷,最后空冷至室温,对轧制冷却后的钢坯进行机械加工,矫直、拨皮得到半成品,并对半成品进行超声波探伤检测,剔除有缺陷的半成品,将合格的半成品依次进行包装、标识、称重,最终入库为成品。
实施例2
本实施例提供一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,该冶炼工艺包括以下流程:废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯,其中:
(1)选用废钢和铁水热装为原料,将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水,原料按质量百分比计废钢占50%,铁水占50%,并控制出钢碳含量≤0.09%,出钢温度为1800℃;
在冶炼时,当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢,出钢时向钢水中添加4kg/t的复合中铝进行初脱氧,复合中铝的成份按质量百分比计包括45%的铝及55%的铁;
(2)将步骤(1)中的经初步脱氧后的钢水送至100tLF精炼炉进行精炼,精炼时,向钢水中加如硅铝钙脱氧剂进行渣面扩散脱氧,精炼时造白渣,控制造白渣的时间不少于10min,然后再进入100tVD炉进行真空脱气处理;
所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分5批次添加,并每批添加硅铝钙脱氧剂3kg;
(3)在步骤(2)中经精炼后的钢水在进100tVD炉前,控制钢水中Si≤0.08%,Al≤0.015%,在真空处理时,控制钢水在0.8mbar真空度下保持时间8min,在100tVD炉真空脱气后,按4.8m/t钢向钢水中喂入钛铁线,然后按0.35kg/t钢向钢水中加入硼铁块,搅拌5min,静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内:
该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.09%,Mn:1.72%,Si:0.05%,P:0.005%,S:0.001%,Ni:0.31%,Cr:0.05%,Ti:0.07%,B:0.008%,Cu:0.05%,V:0.05%,Mo:0.05%,Ca:0.0005%,Al:0.020%;
(4)采用连铸全程保护浇注得到钢坯,将钢坯进行轧制,将轧制过后的钢坯下冷床快速冷却,然后将钢坯入坑缓冷,最后空冷至室温,对轧制冷却后的钢坯进行机械加工,矫直、拨皮得到半成品,并对半成品进行超声波探伤检测,剔除有缺陷的半成品,将合格的半成品依次进行包装、标识、称重,最终入库为成品。
实施例3
本实施例提供一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,该冶炼工艺包括以下流程:废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯,其中:
(1)选用废钢和铁水热装为原料,将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水,原料按质量百分比计废钢占40%,铁水占60%,并控制出钢碳含量≤0.09%,出钢温度为2000℃;
在冶炼时,当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢,出钢时向钢水中添加3.5kg/t的复合中铝进行初脱氧,复合中铝的成份按质量百分比计包括40%的铝及60%的铁;
(2)将步骤(1)中的经初步脱氧后的钢水送至100tLF精炼炉进行精炼,精炼时,向钢水中加如硅铝钙脱氧剂进行渣面扩散脱氧,精炼时造白渣,控制造白渣的时间不少于10min,然后再进入100tVD炉进行真空脱气处理;
所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分4批次添加,并每批添加硅铝钙脱氧剂5kg;
(3)在步骤(2)中经精炼后的钢水在进100tVD炉前,控制钢水中Si≤0.08%,Al≤0.015%,在真空处理时,控制钢水在0.5mbar真空度下保持时间4min,在100tVD炉真空脱气后,按4.6m/t钢向钢水中喂入钛铁线,然后按0.39kg/t钢向钢水中加入硼铁块,搅拌10min,静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内:
该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.07%,Mn:1.82%,Si:0.08%,P:0.012%,S:0.005%,Ni:0.35%,Cr:0.10%,Ti:0.09%,B:0.004%,Cu:0.08 %,V:0.10%,Mo:0.08 %,Ca:0.0012%,Al:0.015%;
(4)采用连铸全程保护浇注得到钢坯,将钢坯进行轧制,将轧制过后的钢坯下冷床快速冷却,然后将钢坯入坑缓冷,最后空冷至室温,对轧制冷却后的钢坯进行机械加工,矫直、拨皮得到半成品,并对半成品进行超声波探伤检测,剔除有缺陷的半成品,将合格的半成品依次进行包装、标识、称重,最终入库为成品。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (5)
1.一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,其特征在于,该冶炼工艺包括以下流程:废钢+铁水热装—100tEBT电弧炉冶炼—100tLF精炼—100tVD真空脱气—连铸成坯,其中:
(1)选用废钢和铁水热装为原料,将废钢和铁水热装送至100tEBT电弧炉进行冶炼成钢水,原料按质量百分比计废钢占25-50%,铁水占50-75%,并控制出钢碳含量≤0.09%,磷含量≤0.07%,出钢温度≥1600℃;
在冶炼时,当钢水中的P元素的含量脱到小于等于0.07%时进行出钢,出钢时向钢水中添加3-4kg/t的复合中铝进行初脱氧;
(2)将步骤(1)中的经初步脱氧后的钢水送至100tLF精炼炉进行精炼,精炼时,向钢水中加入硅铝钙脱氧剂进行渣面扩散脱氧,精炼时造白渣,控制造白渣的时间不少于10min,然后再进入100tVD炉进行真空脱气处理;
所述向钢水中添加硅铝钙脱氧剂时分3-5批次添加,并每批添加硅铝钙脱氧剂3-5kg;
(3)在步骤(2)中经精炼后的钢水在进100tVD炉前,控制钢水中Si≤0.08%,Al≤0.015%,在真空处理时,控制钢水在≤1mbar真空度下保持时间≥6min,在100tVD炉真空脱气后,按4.4-4.8m/t钢向钢水中喂入钛铁线,然后按0.35-0.45kg/t钢向钢水中加入硼铁块,搅拌5-10min,静置后调整钢水的化学成份严格控制在以下范围内:
该钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.06-0.09%,Mn:1.72-1.82%,Si≤0.10%,P≤0.012%,S≤0.005%,Ni:0.31-0.39%,Cr≤0.10%,Ti:0.07-0.11%,B:0.004-0.008%,Cu≤0.10%,V≤0.10%,Mo≤0.10%,Ca≤0.0012%,Al≤0.020%;
(4)采用连铸全程保护浇注得到钢坯,将钢坯进行轧制,将轧制过后的钢坯下冷床快速冷却,然后将钢坯入坑缓冷,最后空冷至室温,对轧制冷却后的钢坯进行机械加工,矫直、拨皮得到半成品,并对半成品进行超声波探伤检测,剔除有缺陷的半成品,将合格的半成品依次进行包装、标识、称重,最终入库为成品。
2.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,其特征在于:经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.06%,Mn:1.79%,Si:0.10%,P:0.008%,S:0.002%,Ni:0.39%,Cr:0.08 %,Ti:0.11%,B:0.006%,Cu:0.10%,V:0.08 %,Mo:0.10%,Ca:0.0008%,Al:0.010%。
3.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,其特征在于:经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.09%,Mn:1.72%,Si:0.05 %,P:0.005%,S:0.001%,Ni:0.31%,Cr:0.05%,Ti:0.07%,B:0.008%,Cu:0.05%,V:0.05%,Mo:0.05%,Ca:0.0005%,Al:0.020%。
4.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,其特征在于:经调整钢水的化学成份按质量百分比计包括以下组分:C:0.07%,Mn:1.82%,Si:0.08%,P:0.012%,S:0.005%,Ni:0.35%,Cr:0.10%,Ti:0.09%,B:0.004%,Cu:0.08 %,V:0.10%,Mo:0.08 %,Ca:0.0012%,Al:0.015%。
5.根据权利要求1所述的低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺,其特征在于:步骤(1)中添加的复合中铝的成份按质量百分比计包括40-45%的铝及55-60%的铁。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
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