CN105349731B - 高品质刮削缸体用钢的精炼方法 - Google Patents

高品质刮削缸体用钢的精炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高品质刮削缸体用钢的精炼方法，此方法工艺流程为电炉→LF精炼→Ca处理→VD真空处理，所述方法要求80％以上的合金在电炉出钢时加入，LF出钢前15min内禁止喂Al线，VD真空处理前喂入Ca线进行Ca处理。采用此工艺方法，减少了LF炉合金加入量，保证了LF精炼脱氧时间和夹杂物充分的上浮时间，提高了钢质纯净度和生产效率；使用此工艺生产的刮削缸体用钢的A类、C类、B类、D类、Ds类夹杂物尺寸小，工艺稳定性好。

Description

高品质刮削缸体用钢的精炼方法
技术领域
本发明涉及刮削缸体用钢的冶炼技术领域，具体涉及一种高品质刮削缸体用钢的精炼方法。
背景技术
近年来，随着油缸加工方式的改变，由原内镗外扒变为“精拔+内表面刮削+外表面精加工”方式生产，用户对精拔油缸用管坯的内外表面质量、尺寸公差和钢质纯净度的要求越来越高。
此类油缸用管热轧交货后经过冷拔工艺，并对冷拔后钢管外表面进行精加工，内表面进行刮削加工，其加工方式对钢质纯净度要求极高，各类夹杂物评级均要求小于1.5级，且加工后钢管内外表面不可出现夹杂缺陷。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种高品质刮削缸体用钢的精炼方法。
考虑到现有技术的上述问题，根据本发明公开的一个方面，本发明采用以下技术方案：
一种高品质刮削缸体用钢的精炼方法，所述的精炼方法包括以下步骤：
A、电炉冶炼
在电炉出钢过程中加入总需合金元素质量的80～90％和Al进行钢水脱氧；
B、LF精炼
当钢水进入LF精炼炉后，向钢包内加入合成渣12～20kg/t钢，当加入的合成渣熔化完成后，向钢包内再加入0.8～2kg/t钢高效脱氧剂进行精炼，然后向钢包内加入石英砂进行调渣；
当LF精炼渣变白后取样分析化学成分，同时将剩下的合金加入到LF精炼炉中进行精炼，根据精炼初样中检测的Al含量补喂Al线，在LF精炼炉钢水出站前15mim内禁止喂Al线；
C、Ca处理工艺
Ca处理前调整钢包底部吹氩量，调整后喂入Ca-Si丝0.6～0.8kg/t钢或复合Ca丝0.12～0.15kg/t钢进行钙处理，Ca处理后再进行VD真空处理；
D、VD真空处理
在VD真空处理过程中，在真空度小于67Pa下，保持处理时间15min以上。
更进一步的技术方案：所述的步骤A中总需加入合金元素的质量为15～20kg/t钢。
更进一步的技术方案：所述的步骤A中合金元素包括Mn、Nb。
更进一步的技术方案：所述的步骤B中高效脱氧剂包括电石、碳化硅、硅铁粉、Al粉。
对本发明的技术内容的原理进行如下描述：
一般钢的冶炼80％以上的合金元素在LF精炼炉精炼过程中加入。本发明要求80％以上的合金元素在电炉出钢时加入，其主要作用：一是利用电炉出钢时钢液的强烈混冲搅拌，去除钢中夹杂物，二是减轻LF合金的加入量，保证脱氧时间及夹杂物上浮时间充分。
要求LF出钢前15min内禁止喂Al线，主要是为了防止因LF精炼后期加入Al后改变脱氧平衡，防止LF精炼后期生成弥散细小的Al2O3夹杂物无法上浮去除。
VD真空处理前喂入Ca线工艺的作用是Ca处理使弥散的Al2O3夹杂变性为球状夹杂，让球状夹杂有充分的上浮时间，防止水口结瘤。采用VD真空处理前喂入Ca线进行钙处理能减少钢管中B类、D类和Ds类夹杂物出现的几率。
VD真空处理前喂入Ca线的工艺和LF精炼炉出钢前15min内禁止补喂Al线工艺，其主要技术是在LF精炼后期尽量减少弥散细小的Al2O3夹杂的形成，让Ca处理后形成的球形夹杂少，而且有充分的时间聚合长大，夹杂物越大越容易上浮，防止水口结瘤和减少B类、D类和Ds类夹杂物的出现。
与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：
1、减少LF炉合金加入量，保证了脱氧时间及夹杂物上浮时间充分，且提高生产效率；
2、使用此工艺生产的油缸用钢其钢中B类、D类、Ds类夹杂物尺寸小，数量少，产品机加工工艺稳定性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
A、电炉冶炼
将废钢、生铁材料加入电炉中进行冶炼；
在电炉出钢过程中加入总需合金质量的80～90％进行合金化，加入Al进行钢水预脱氧，控制Al含量为0.06～0.08％，为LF精炼造渣、脱氧、脱硫去除夹杂创造条件；
B、LF精炼
当钢包进入LF精炼站后，向钢包内加入合成渣12～20kg/t钢，当加入的合成渣熔化完后，再向钢包内加入0.8～2kg/t钢高效脱氧剂进行精炼，然后向钢包内加入石英砂调渣，继续进行加热；
当精炼渣变白后取样分析化学成分，并将剩下的合金元素加入到LF精炼炉中进行精炼，根据精炼初样中检测的Al含量补喂Al线，保证钢水Al含量≥0.02％，在LF精炼炉钢水出站前15mim内禁止喂入Al线；
与此同时，钢包在LF精炼炉精炼的过程中钢包底部吹氩，当钢水温度达到1645℃至1665℃后，钢水出站；
C、Ca工艺处理
LF精炼出钢后，将钢包吊入VD工序进行Ca处理；
同时，Ca处理前调整钢包底部吹氩流量和吹氩强度，防止Ca处理时钢水产生大沸腾、二次氧化和吸气，钢包底部氩气调整后喂入Ca-Si丝0.6～0.8kg/t钢或复合Ca丝0.12～0.15kg/t钢；
D、VD真空处理
Ca处理后再进行VD真空处理；
在VD真空处理过程中，在真空度小于67Pa下保持处理时间15min以上；
VD真空处理后钢包进入连铸工序。
所述的步骤A中总需加入合金的质量为15～20kg/t钢。
所述的步骤A中合金元素包括Mn、Nb。
所述的步骤B中高效脱氧剂包括电石、碳化硅、硅铁粉、Al粉。
实施例
一种高品质刮削缸体用钢的精炼方法，根据本发明的一个实施例，所述的精炼方法包括以下步骤：
A、电炉冶炼
将废钢、生铁材料加入电炉中进行冶炼；
在电炉出钢过程中加入总需合金质量的80～90％和Al进行钢水脱氧，优选地，所述合金质量的加入量为80％；
B、LF精炼
当钢包进入LF精炼站后，向钢包内加入合成渣12～20kg/t钢，当加入的合成渣熔化完后，向钢包内再加入0.8～2kg/t钢高效脱氧剂进行精炼，然后向钢包内加入石英砂进行调渣，继续进行加热，优选地，所述合成渣的加入量为12kg/t钢，所述高效脱氧剂的加入量为1kg/t；
当精炼渣变白后取样分析化学成分，并将剩下的合金加入到LF精炼炉中进行精炼，根据精炼初样中检测的Al含量补喂Al线，并且在LF精炼炉钢水出站前15mim内禁止喂入Al线；
与此同时，钢包在LF精炼炉精炼的过程中钢包底部吹氩，当钢水温度达到1645℃至1665℃后，钢水出站，优选地，出站钢水温度为1650℃；
C、Ca处理工艺
LF精炼出钢后，将钢包吊入VD工序进行Ca处理；
同时，Ca处理前对钢包底部吹氩流量和强度进行调整，调整钢包底部氩气后喂入Ca-Si丝0.6～0.8kg/t钢或复合Ca丝0.12～0.15kg/t钢；
D、VD真空处理
Ca处理后再进行VD真空处理；
在VD真空处理过程中，在真空度小于67Pa下保持处理时间15min以上；
VD真空处理后钢包进入连铸工序。
所述的步骤A中总需加入合金的质量为15～20kg/t钢，优选16kg/t钢。
所述的步骤A中合金元素包括Mn、Nb。
所述的步骤B中高效脱氧剂包括电石、碳化硅、硅铁粉、Al粉。
未使用此工艺生产的油缸用管非金属夹杂物评级情况见表1。
表1
使用本发明工艺生产的油缸用管非金属夹杂物评级情况见表2。
表2
从表1和表2可知，非本发明工艺生产的非金属夹杂物波动较大，且夹杂物尺寸较大，Ds达到3级；本发明工艺生产的非金属夹杂物含量低、波动很小，且夹杂物尺寸较小，A类、C类细系为0级，B类细系为0.5级，D类细系为1级，A、B、C、D类粗系均为0级，Ds类为0.5级。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分相互参见即可。
除上述以外，还需要说明的是，在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (1)

1.一种高品质刮削缸体用钢的精炼方法，其特征在于：所述的精炼方法包括以下步骤：
A、电炉冶炼
将废钢、生铁材料加入电炉中进行冶炼；
在电炉出钢过程中加入总需合金质量的80～90％进行合金化，加入Al进行钢水预脱氧，控制Al含量为0.06～0.08％，为LF精炼造渣、脱氧、脱硫去除夹杂创造条件；
B、LF精炼
当钢包进入LF精炼站后，向钢包内加入合成渣12～20kg/t钢，当加入的合成渣熔化完后，再向钢包内加入0.8～2kg/t钢高效脱氧剂进行精炼，然后向钢包内加入石英砂调渣，继续进行加热；
当精炼渣变白后取样分析化学成分，并将剩下的合金元素加入到LF精炼炉中进行精炼，根据精炼初样中检测的Al含量补喂Al线，保证钢水Al含量≥0.02％，在LF精炼炉钢水出站前15mim内禁止喂入Al线；
与此同时，钢包在LF精炼炉精炼的过程中钢包底部吹氩，当钢水温度达到1645℃至1665℃后，钢水出站；
C、Ca工艺处理
LF精炼出钢后，将钢包吊入VD工序进行Ca处理；
同时，Ca处理前调整钢包底部吹氩流量和吹氩强度，防止Ca处理时钢水产生大沸腾、二次氧化和吸气，钢包底部氩气调整后喂入Ca-Si丝0.6～0.8kg/t钢或复合Ca丝0.12～0.15kg/t钢；
D、VD真空处理
Ca处理后再进行VD真空处理；
在VD真空处理过程中，在真空度小于67Pa下保持处理时间15min以上；
VD真空处理后钢包进入连铸工序；
所述的步骤A中总需加入合金的质量为15～20kg/t钢；
所述的步骤A中合金元素包括Mn、Nb；
所述的步骤B中高效脱氧剂包括电石、碳化硅、硅铁粉、Al粉。
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