CN107794332A - 一种90级超高强度帘线钢的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种90级超高强度帘线钢的冶炼方法，转炉冶炼：高碳出钢，控制冶炼终点碳含量，钢液氧活度≤0.012％；控制钢液氮含量≤0.0020％；炉后加入硅灰石；采用硅铁和中碳锰铁进行脱氧、合金化，硅铁和中碳锰铁的Ti和Al含量均不大于0.02％。LF精炼：成分调整氩气流量≤400NL/min，精炼后钢中氮≤0.0035％；精炼过程控制顶渣碱度系数在5.5～7.0，顶渣Al2O3≤4％，MgO≤8％；精炼后搅拌氩气流量50～100NL/min。连铸采取保护浇注，中间包钢液N≤0.0040％；中间包换罐过程，钢液液面深度不得低于700mm。本发明可将连铸坯中的氧化物夹杂控制在CaO/SiO2在0.2～1.0，Al2O3含量在20％以内，从而降低夹杂物的危害。

Description

一种90级超高强度帘线钢的冶炼方法
技术领域
本发明属于冶炼工艺技术领域，特别涉及一种90级超高强度帘线钢的冶炼方法。
背景技术
帘线钢被誉为金属制品中的“皇冠”，对钢材的综合质量有很高的要求。主要难点在于成分精确控制、夹杂物的稳定控制、高精度轧制以及高表面质量控制等。为满足了帘线行业发展的需求，90级超高强度帘线钢应运而生，90级超高强度帘线钢盘条主要用于超高强度胶管钢丝的生产，由于碳含量高达0.89％-0.93％需要大量增碳杂质元素增碳过程会被大量带入，且含有合金元素铬，对于冶炼和连铸提出了很高的技术要求，对钢水的纯净度控制、成分控制、夹杂物控制、铸坯的表面质量等控制相比70级、80级帘线也更加困难。
发明内容
本发明目的是通过转炉高碳出钢、LF炉低碱度渣系、优化合金品位，控制吹氩制度的措施，控制钢的氧活度及夹杂物，从而生产出超高强度的90级帘线钢。
为达此目的，本发明采取了如下技术解决方案：
一种90级超高强度帘线钢的冶炼方法，其具体冶炼连铸生产方法为：
转炉冶炼：
采用高碳出钢工艺，控制冶炼终点碳含量在0.50～0.65％，钢液氧活度不大于0.012％；采用低氮增碳剂，控制钢液氮含量不大于0.0020％。通过控制转炉冶炼终点氧活度，为控制钢中夹杂物尺寸和数量奠定基础；通过高碳出钢，减少转炉炉后增碳剂的加入量，采用专用低氮增碳剂，防止钢液在转炉炉后增氮过量，控制钢液氮含量不大于0.0020％，为帘线钢成品氮含量奠定基础。
炉后加入3.8～4.3kg/t硅灰石，加快精炼渣的熔化，降低钢中夹杂物尺寸和数量。采用硅铁和中碳锰铁进行脱氧、合金化，要求硅铁和中碳锰铁的Ti和Al含量均不大于0.02％，控制铁合金中残余元素含量，提高钢质洁净度。通过控制铁合金中残余元素含量，提高帘线钢钢质洁净度，为控制钢中氧化物夹杂和钛夹杂奠定基础；同时，通过专用硅铁和中碳锰铁的使用，也避免了使用金属锰等合金带来的钢液增氮问题。禁止使用铝钛等强脱氧剂脱氧在转炉炉后和精炼过程，防止钢液氧活度过低，降低帘线钢中氧化物夹杂的变形性；同时也避免钢中铝钛含量的增加，导致钢中钛夹杂尺寸和数量增加。
LF精炼：
LF精炼成分调整过程，氩气流量不大于400NL/min，控制LF精炼后钢中氮含量不大于0.0035％；
LF精炼过程，控制顶渣碱度系数在5.5～7.0，顶渣Al2O3≤4％，MgO≤8％；通过顶渣成分控制钢中氧化物成分，使之具有良好的变形性。精炼后氧化物夹杂成分符合以下条件：
15％≤w(Al2O3)≤25％
55％≤〔w(Al2O3)+w(CaO)〕≤80％
85％≤〔w(Al2O3)+w(CaO)+w(SiO2)〕
w(TiO2)≤2％
w为重量百分比；
LF精炼后进行弱吹氩搅拌，搅拌过程氩气流量控制在50～100NL/min，利用细小的氩气泡吸附夹杂物，使之上浮排出钢液。
连铸：
连铸过程采取保护浇注，控制中间包钢液氮含量不大于0.0040％；中间包换罐过程，钢液液面深度不得低于700mm，以防止钢液卷渣。
本发明的有益效果为：
本发明可将连铸坯中的氧化物夹杂化学成分控制在CaO/SiO2在0.2～1.0，Al2O3含量在20％区域内。氧化物夹杂具有良好的变形性，在连轧过程形成长条状夹杂物，降低了夹杂物在加工钢帘线盘条过程中的危害。
具体实施方式
实施例1：钢种为LX90B，100吨转炉，100吨钢包，100吨LF炉。
转炉冶炼：装入量110t，出钢量99t。
采用高碳出钢工艺，冶炼终点碳含量为0.633％在0.50～0.65％之间，钢液氧活度0.010％；使用低氮增碳剂，钢液氮含量0.0016％。
炉后加入4.0kg/t硅灰石，加快精炼渣的熔化，降低钢中夹杂物尺寸和数量。采用硅铁和中碳锰铁进行脱氧、合金化，要求硅铁和中碳锰铁的Ti和Al含量分别0.008、0.006％，控制铁合金中残余元素含量，提高钢质洁净度。
LF精炼：
LF精炼成分调整过程，氩气流量368NL/min，控制LF精炼后钢中氮含量0.0031％；
LF精炼过程，控制顶渣碱度系数在5.5～7.0，顶渣Al2O3＝2.97％，MgO＝6.09％；通过顶渣成分控制钢中氧化物成分，使之具有良好的变形性。精炼后氧化物夹杂成分符合以下条件：
w(Al2O3)＝21％
〔w(Al2O3)+w(CaO)〕＝56.2％
〔w(Al2O3)+w(CaO)+w(SiO2)〕＝96.4％
w(TiO2)＝0.15％
w为重量百分比；
LF精炼后进行弱吹氩搅拌，搅拌过程氩气流量控制在50～100NL/min，利用细小的氩气泡吸附夹杂物，使之上浮排出钢液。
连铸：
连铸过程采取保护浇注，中间包钢液氮含量为0.0033％；中间包换罐过程，钢液液面深度为755mm。
实施例2：钢种为LX90B，100吨转炉，100吨钢包，100吨LF炉。
转炉冶炼：装入量108t，出钢量97.2t。
采用高碳出钢工艺，冶炼终点碳含量为0.57％在0.50～0.65％之间，钢液氧活度0.008％；使用低氮增碳剂，钢液氮含量0.0012％。
炉后加入3.9kg/t硅灰石，加快精炼渣的熔化，降低钢中夹杂物尺寸和数量。采用硅铁和中碳锰铁进行脱氧、合金化，要求硅铁和中碳锰铁的Ti和Al含量分别0.010、0.009％，控制铁合金中残余元素含量，提高钢质洁净度。
LF精炼：
LF精炼成分调整过程，氩气流量352NL/min，控制LF精炼后钢中氮含量0.0028％；
LF精炼过程，控制顶渣碱度系数在5.5～7.0，顶渣Al2O3＝3.81％，MgO＝6.12％；通过顶渣成分控制钢中氧化物成分，使之具有良好的变形性。精炼后氧化物夹杂成分符合以下条件：
w(Al2O3)＝20％
〔w(Al2O3)+w(CaO)〕＝55.1％
〔w(Al2O3)+w(CaO)+w(SiO2)〕＝95.3％
w(TiO2)＝0.22％
w为重量百分比；
LF精炼后进行弱吹氩搅拌，搅拌过程氩气流量控制在50～100NL/min，利用细小的氩气泡吸附夹杂物，使之上浮排出钢液。
连铸：
连铸过程采取保护浇注，中间包钢液氮含量为0.0031％；中间包换罐过程，钢液液面深度为783mm。

Claims (1)

1.一种90级超高强度帘线钢的冶炼方法，其特征在于，具体冶炼连铸生产方法为：
转炉冶炼：
采用高碳出钢工艺，控制冶炼终点碳含量在0.50～0.65％，钢液氧活度不大于0.012％；采用低氮增碳剂，控制钢液氮含量不大于0.0020％；
炉后加入3.8～4.3kg/t硅灰石，加快精炼渣的熔化，降低钢中夹杂物尺寸和数量；采用硅铁和中碳锰铁进行脱氧、合金化，要求硅铁和中碳锰铁的Ti和Al含量均不大于0.02％，控制铁合金中残余元素含量，提高钢质洁净度；
LF精炼：
LF精炼成分调整过程，氩气流量不大于400NL/min，控制LF精炼后钢中氮含量不大于0.0035％；
LF精炼过程，控制顶渣碱度系数在5.5～7.0，顶渣Al2O3≤4％，MgO≤8％；精炼后氧化物夹杂成分符合以下条件：
15％≤w(Al2O3)≤25％
55％≤〔w(Al2O3)+w(CaO)〕≤80％
85％≤〔w(Al2O3)+w(CaO)+w(SiO2)〕
w(TiO2)≤2％
w为重量百分比；
LF精炼后进行弱吹氩搅拌，搅拌过程氩气流量控制在50～100NL/min，利用细小的氩气泡吸附夹杂物，使之上浮排出钢液；
连铸：
连铸过程采取保护浇注，控制中间包钢液氮含量不大于0.0040％；中间包换罐过程，钢液液面深度不得低于700mm，以防止钢液卷渣。
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