CN112143852A - 一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，所述高洁净度含钛钢种的Ti含量在0.010％以上，包括以下冶炼步骤：(1)转炉冶炼；(2)转炉出钢；(3)脱氧合金化；(4)LF处理；(5)RH处理：真空度控制在5毫巴以下，其中2.5毫巴以下高真空保持时间8～20min，确保钢水中N质量百分含量≤50ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线调整Ti含量，再进行钙处理，钙处理后软吹10min以上；(6)连铸。本发明为避免精炼过程钢水中N含量偏高而形成TiN，工艺调整，在LF过程中不加入钛合金调整Ti成分，改在RH脱N后喂入钛线调整成分，显著较少了钢种冶炼过程产生的TiN夹杂。

Description

一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法
技术领域
本发明涉及工程机械类钢种的冶炼，具体涉及一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法。
背景技术
为解决特殊钢种B类夹杂物超标问题，越来越多特殊用途钢种选择使用合适的精炼渣系以及脱氧制度来解决钢中夹杂物的问题，工程机械类等含Ti钢种尤为明显，代表牌号为 35MnB系列，此类钢种Ti元素易与钢种气体元素N结合形成大颗粒TiN夹杂物，连铸过程不合适的冷却制度也会造成钢水凝固过程中形成TiN，此类夹杂物均参与B类夹杂物评级，严重影响产品质量，各钢铁企业均在探索含钛钢种TiN夹杂物的优化。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种能够减少含钛钢种TiN夹杂物的高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法。
技术方案：本发明所述的一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，所述高洁净度含钛钢种的成分要求：C、Si、Mn等主要合金元素无特定要求(按照技术协议或国家标准)，Ti含量在0.010％以上，覆盖钢种各类型的钢种，覆盖面广，所述冶炼制备方法具体包括以下冶炼步骤：
(1)转炉冶炼：终点控制C、P控制根据各类型钢种分别控制，出钢温度≥1560℃；
(2)转炉出钢：
底搅：钢水出钢前开启转炉底搅，降低钢水氧化性以及钢水的P含量；
下渣：转炉出钢前倒渣，出钢后期采取双挡方式出钢；
(3)脱氧合金化：出钢前期加入铝块脱氧，再顺序加入合金、渣料，脱氧合金化过程保持全程吹氩；
(4)LF处理：控制钢中夹杂物，LF过程渣料百分含量为CaO为55～65％，Al2O3为15～25％，终渣碱度控制在4-7，TFe和MnO总体质量百分含量≤1％；
(5)RH处理：2.5毫巴以下高真空保持时间8～15min，确保钢水中N含量≤50ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线调整Ti含量，再进行钙处理，钙处理后软吹10min以上；
(6)连铸：控制中包过热度为10-40℃，连铸选择合适的冷却制度。
进一步的，所述含钛代表钢种为35MnB，C：0.32-0.37％、Si：0.17-0.37％、Mn：1.0-1.40％、 P≤0.025％、S≤0.025％、Cr：0.15-0.40％、Ti：0.025-0.050％、B:0.0008-0.0030％。
进一步的，步骤(4)中，供电冶炼过程采用碳化硅、铝粒、硅铁粉、脱氧造渣剂进行复合扩散脱氧，确保TFe和MnO总体质量百分含量≤1％。
进一步的，步骤(5)中钙处理使用20-150m纯钙线。
进一步的，步骤(6)中根据不同断面选择不同冷却制度，比水量0.20-0.35L/kg。
进一步的，步骤(2)中，若仍下渣严重，出完钢吊扒渣位进行捞扒渣。
进一步的，步骤(5)中，避开LF精炼增N过程调整Ti含量，改由真空后N含量较低时喂入钛铁线调整Ti含量，减少TiN的形成。
有益效果：现有技术中常规为精炼过程加入钛铁调整Ti含量，不足之处在于精炼供电过程，电弧作用下部分N进入钢水中，与精炼加入的钛铁形成TiN夹杂。本发明的高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，为避免精炼过程钢水中N含量偏高而形成TiN，工艺调整，在LF过程中不加入钛合金调整Ti成分，改在RH脱N后喂入钛线调整成分，显著较少了钢种冶炼过程产生的TiN夹杂。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合实施例对本发明作详细描述。
实施例1
(1)转炉冶炼：终点控制C：0.08％、P：0.009％，出钢温度1590℃；
(2)转炉出钢：
底搅：钢水出钢前开启转炉底搅，降低钢水氧化性以及钢水的P含量；
下渣：转炉出钢前倒渣，出钢后期采取双挡方式出钢，未下渣严重，未进行捞扒渣；
(3)脱氧合金化：出钢前期加入铝块140kg脱氧，再顺序加入合金(锰系合金680kg，硅锰系合金1100kg，精炼渣410kg，石灰500kg)、渣料，脱氧合金化过程保持全程吹氩；
(4)LF处理：控制钢中夹杂物，LF过程渣料百分含量为CaO为59.61％，Al2O3为24.99％，终渣碱度控制在5.28，供电冶炼过程采用碳化硅、铝粒进行复合扩散脱氧，TFe和MnO总体质量百分含量0.39％；
(5)RH处理：真空度控制在2.5毫巴以下(极限真空0.58毫巴)保持时间10min，钢水中N含量41ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线200m调整Ti含量，再进行钙处理 130m纯钙线，钙处理后软吹52min；
(6)连铸：控制中包过热度为30-32℃，连铸选择合适的冷却制度：采用弱冷，比水量 0.20L/kg。
实施例2
1)转炉冶炼：终点控制C：0.0718％、P：0.0124％，出钢温度1633℃；
2)转炉出钢：
底搅：钢水出钢前开启转炉底搅，降低钢水氧化性以及钢水的P含量；
下渣：转炉出钢前倒渣，出钢后期采取双挡方式出钢，未下渣严重，未进行捞扒渣；
(3)脱氧合金化：出钢前期加入铝块120kg脱氧，再顺序加入合金(锰系合金1299kg，硅锰系合金650kg，精炼渣382kg，石灰510kg)、渣料，脱氧合金化过程保持全程吹氩；
(4)LF处理：控制钢中夹杂物，LF过程渣料百分含量：CaO为58.53％，Al2O3为24.85％，终渣碱度控制在4.89，供电冶炼过程采用碳化硅、铝粒等脱氧剂进行复合扩散脱氧，TFe和 MnO总体质量百分含量0.92％；
(5)RH处理：真空度控制在2.5毫巴以下(极限真空0.42毫巴)保持时间12min，确保钢水中N含量45ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线160m调整Ti含量，再进行钙处理80m纯钙线，钙处理后软吹50min；
(6)连铸：控制中包过热度为27-30℃，连铸选择合适的冷却制度：采用弱冷，比水量 0.27L/kg)
实施例3
(1)转炉冶炼：终点控制C：0.0812％、P：0.0217％，出钢温度1631℃；
(2)转炉出钢：
底搅：钢水出钢前开启转炉底搅，降低钢水氧化性以及钢水的P含量；
下渣：转炉出钢前倒渣，出钢后期采取双挡方式出钢，未下渣严重，未进行捞扒渣；
(3)脱氧合金化：出钢前期加入铝块130kg脱氧，再顺序加入合金(锰系合金1000kg，硅锰系合金620kg，精炼渣402kg，石灰500kg)、渣料，脱氧合金化过程保持全程吹氩；
(4)LF处理：控制钢中夹杂物：LF过程渣料百分含量：CaO为59.62％，Al2O3为23.43％，终渣碱度控制在6.17，供电冶炼过程采用碳化硅、铝粒进行复合扩散脱氧，TFe和MnO总体质量百分含量0.81％；
(5)RH处理：真空度控制在2.5毫巴以下(极限真空0.43毫巴)保持时间11min，确保钢水中N含量36ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线220m调整Ti含量，再进行钙处理100m纯钙线，钙处理后软吹31min；
(6)连铸：控制中包过热度为30-33℃，连铸选择合适的冷却制度(比水量水量0.35L/kg)
实施例4
(1)转炉冶炼：终点控制C：0.085％、P：0.0091％，出钢温度1600℃；
(2)转炉出钢：
底搅：钢水出钢前开启转炉底搅，降低钢水氧化性以及钢水的P含量；
下渣：转炉出钢前倒渣，出钢后期采取双挡方式出钢，未下渣严重，未进行捞扒渣；
(3)脱氧合金化：出钢前期加入铝块120kg脱氧，再顺序加入合金(锰系合金508kg，硅锰系合金903kg，精炼渣400kg，石灰499kg)、渣料，脱氧合金化过程保持全程吹氩；
(4)LF处理：控制钢中夹杂物：LF过程渣料百分含量：CaO为54.99％，Al2O3为21.61％，终渣碱度控制在4.3，供电冶炼过程采用碳化硅、铝粒进行复合扩散脱氧，TFe和MnO总体质量百分含量0.96％；
(5)RH处理：真空度控制在5毫巴以下(极限真空0.47毫巴)保持时间15min，钢水中N含量35ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线250m调整Ti含量，再进行钙处理100m 纯钙线，钙处理后软吹56min；
(6)连铸：控制中包过热度为30-32℃，连铸选择合适的冷却制度(比水量水量0.28L/kg)
实施例5
(1)转炉冶炼：终点控制C：0.068％、P：0.0124％，出钢温度1618℃；
(2)转炉出钢：
底搅：钢水出钢前开启转炉底搅，降低钢水氧化性以及钢水的P含量；
下渣：转炉出钢前倒渣，出钢后期采取双挡方式出钢，未下渣严重，未进行捞扒渣；
(3)脱氧合金化：出钢前期加入铝块120kg脱氧，再顺序加入合金(锰系合金508kg，硅锰系合金1199kg，精炼渣399kg，石灰498kg)、渣料，脱氧合金化过程保持全程吹氩；
(4)LF处理：控制钢中夹杂物：LF过程渣料百分含量：CaO为63.75％，Al2O3为24.5％，终渣碱度控制在6.36，供电冶炼过程采用碳化硅、铝粒进行复合扩散脱氧，TFe和MnO总体质量百分含量0.85％；
(5)RH处理：真空度控制在2.5毫巴以下(极限真空0.54毫巴)保持时间12min，钢水中N含量42ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线250m调整Ti含量，再进行钙处理 150m纯钙线，钙处理后软吹50min；
(6)连铸：控制中包过热度为28-31℃，连铸选择合适的冷却制度(比水量水量0.30L/kg)
性能测试：
对本发明的工程机械用钢进行测试，测试结果如下：
1、T.O全氧稳定控制在15ppm以下，H含量稳定控制在1.5ppm以下；
2、夹杂物水平：按GB/T10561-2005，A、B、C、D夹杂物均≤1.5级，满足要求。

Claims (7)

1.一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，所述高洁净度含钛钢种的Ti含量在0.010％以上，其特征在于，包括以下步骤：
(1)转炉冶炼：终点控制C、P控制根据各类型钢种分别控制，出钢温度≥1560℃；
(2)转炉出钢：
底搅：钢水出钢前开启转炉底搅，降低钢水氧化性以及钢水的P含量；
下渣：转炉出钢前倒渣，出钢后期采取双挡方式出钢；
(3)脱氧合金化：出钢前期加入铝块脱氧，再顺序加入合金、渣料，脱氧合金化过程保持全程吹氩；
(4)LF处理：控制钢中夹杂物，LF过程渣料百分含量为CaO为55～65％，Al2O3为15～25％，终渣碱度控制在4-7，TFe和MnO总体质量百分含量≤1％；
(5)RH处理：2.5毫巴以下高真空保持时间8～15min，确保钢水中N含量≤50ppm，根据LF终点残余Ti含量喂入钛铁线调整Ti含量，再进行钙处理，钙处理后软吹10min以上；
(6)连铸：控制中包过热度为10-40℃，连铸选择合适的冷却制度。
2.根据权利要求1所述的一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，其特征在于，所述含钛代表钢种为35MnB，标准为C：0.32-0.37％、Si：0.17-0.37％、Mn：1.0-1.40％、P≤0.025％、S≤0.025％、Cr：0.15-0.40％、Ti：0.025-0.050％、B:0.0008-0.0030％。
3.根据权利要求1所述的一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，其特征在于，步骤(4)中，供电冶炼过程采用碳化硅、铝粒、硅铁粉、脱氧造渣剂进行复合扩散脱氧，确保TFe和MnO总体质量百分含量≤1％。
4.根据权利要求1所述的一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，其特征在于，步骤(5)中钙处理使用20-150m纯钙线。
5.根据权利要求1所述的一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，其特征在于，步骤(6)中根据不同断面选择不同冷却制度，比水量0.20-0.35L/kg。
6.根据权利要求1所述的一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，其特征在于，步骤(2)中，若仍下渣严重，出完钢吊扒渣位进行捞扒渣。
7.根据权利要求1所述的一种高洁净度含钛钢种的冶炼制备方法，其特征在于，步骤(5)中，避开LF精炼增N过程调整Ti含量，改由真空后N含量较低时喂入钛铁线调整Ti含量，减少TiN的形成。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113604726A (zh) * 2021-07-29 2021-11-05 三鑫重工机械有限公司 一种原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法
CN115287396A (zh) * 2022-07-20 2022-11-04 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种铁镍基高温合金夹杂物的控制方法
CN115491577A (zh) * 2022-10-10 2022-12-20 中天钢铁集团有限公司 一种提高汽车空心稳定杆用钢洁净度的冶炼方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008240137A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Jfe Steel Kk 含Ｔｉ極低炭素鋼の溶製方法及び含Ｔｉ極低炭素鋼鋳片の製造方法
CN102199684A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 宝山钢铁股份有限公司 超低氧含钛铁素体不锈钢的生产方法
CN109082493A (zh) * 2018-07-20 2018-12-25 邯郸钢铁集团有限责任公司 降低高钛微合金化高强钢中TiN夹杂含量的冶炼工艺
CN109402320A (zh) * 2018-11-27 2019-03-01 南京钢铁股份有限公司 一种高纯净度风电紧固件的制备方法
CN111254254A (zh) * 2020-03-10 2020-06-09 南京钢铁股份有限公司 一种含硫工程机械用钢的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008240137A (ja) * 2007-03-29 2008-10-09 Jfe Steel Kk 含Ｔｉ極低炭素鋼の溶製方法及び含Ｔｉ極低炭素鋼鋳片の製造方法
CN102199684A (zh) * 2010-03-25 2011-09-28 宝山钢铁股份有限公司 超低氧含钛铁素体不锈钢的生产方法
CN109082493A (zh) * 2018-07-20 2018-12-25 邯郸钢铁集团有限责任公司 降低高钛微合金化高强钢中TiN夹杂含量的冶炼工艺
CN109402320A (zh) * 2018-11-27 2019-03-01 南京钢铁股份有限公司 一种高纯净度风电紧固件的制备方法
CN111254254A (zh) * 2020-03-10 2020-06-09 南京钢铁股份有限公司 一种含硫工程机械用钢的制备方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113604726A (zh) * 2021-07-29 2021-11-05 三鑫重工机械有限公司 一种原位再生氮化钛钢基轧辊的制备方法
CN115287396A (zh) * 2022-07-20 2022-11-04 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种铁镍基高温合金夹杂物的控制方法
CN115287396B (zh) * 2022-07-20 2023-08-22 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种铁镍基高温合金夹杂物的控制方法
CN115491577A (zh) * 2022-10-10 2022-12-20 中天钢铁集团有限公司 一种提高汽车空心稳定杆用钢洁净度的冶炼方法
CN115491577B (zh) * 2022-10-10 2023-03-28 中天钢铁集团有限公司 一种提高汽车空心稳定杆用钢洁净度的冶炼方法

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