CN113430449A - 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺 - Google Patents

含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN113430449A
CN113430449A CN202110706702.1A CN202110706702A CN113430449A CN 113430449 A CN113430449 A CN 113430449A CN 202110706702 A CN202110706702 A CN 202110706702A CN 113430449 A CN113430449 A CN 113430449A
Authority
CN
China
Prior art keywords
equal
less
steel
molten steel
continuous casting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110706702.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113430449B (zh
Inventor
祁跃峰
王怡群
赵鹏
宗健
雷冲
李立新
程晃
罗道侨
刘科
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd filed Critical Henan Zhongyuan Special Steel Equipment Manufacturing Co Ltd
Priority to CN202110706702.1A priority Critical patent/CN113430449B/zh
Publication of CN113430449A publication Critical patent/CN113430449A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113430449B publication Critical patent/CN113430449B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
    • C22C33/06—Making ferrous alloys by melting using master alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/001—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths of specific alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/18—Controlling or regulating processes or operations for pouring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/52—Manufacture of steel in electric furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0056—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00 using cored wires
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/072—Treatment with gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/10—Handling in a vacuum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/06—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/58—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with more than 1.5% by weight of manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/60—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing lead, selenium, tellurium, or antimony, or more than 0.04% by weight of sulfur
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明涉及一种可提高钢液至锻件出材率的含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，通过在原有模铸生产工艺基础上对冶炼过程控硫方式及工艺路线进行优化，采用电炉配料→电炉初炼→精炼精调（含调整硫）→VD脱气→连铸浇钢→热送锻造的工艺流程，解决了该钢种精炼时间长的问题,大幅提高了冶炼效率、同时采用多炉连浇连铸圆坯代替模铸钢锭锻造，提高钢液到锻坯出材率到85%以上。

Description

含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺
技术领域
本发明属于一种含硫易切削钢冶炼技术领域，具体涉及一种可以提高钢液至锻件出材率的含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺。
背景技术
ASTM1141钢是一种具有良好切削性能的高硫、中碳合金结构钢，以其优良的切削性能而广泛应用于丝杠、螺杆转子、光杆、齿条和花键轴等方面。目前此钢种冶炼主要采用电弧炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精调(不含硫)→VD脱气→返回精炼炉调整硫→模铸→热送锻造的工艺流程生产，存在着VD后返回精炼炉调整硫时间长、钢液至锻件出材率低不足75％、低倍合格率低等问题，同时此钢种Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Mo≤0.08％较严格，对于电弧炉冶炼而言因为没有铁水，Cr、Ni、Mo不易控制。为此解决电弧炉出钢成分控制、VD后返回精炼炉快速增硫、以及开发出此材料的连铸坯料提高钢液至锻件出材率到80％以上，是目前急需解决问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种对现有ASTM1141钢冶炼、浇铸技术进行优化的效率高、低倍、夹杂物合格、利用率高的含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺。
本发明的目的是这样实现的：
一种含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，采用电弧炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精调并在精炼炉精调中调整硫→VD脱气→连铸浇钢→热送锻造的工艺流程，具体工艺如下：
步骤1)、电弧炉配料：电弧炉配料按照重量百分比包括：二级及以上碳钢废钢10～40％、碳钢钢屑40～70％、生铁10～20％，其中碳钢废钢、碳钢钢屑、生铁均为低铬、低钼、低镍材料，即按照重量百分比：铬≤0.30％、钼≤0.07％、镍≤0.19％，在电弧炉配料中不得配入合结钢及其他成分不明的废钢或钢屑，将上述材料通过料篮装入电弧炉中；
步骤2)、电弧炉送电对经步骤1)的电弧炉配料进行熔化，在送电过程中按照5.0～15.0kg/t配入增碳剂,按照10.0～20.0kg/t加入石灰，进行前期造渣，电弧炉配料熔清后开始吹氧脱碳、脱铬、流渣脱磷，取样成分按照重量百分比满足C：0.05～0.27％，Cr≤0.12％，P≤0.008％，Si≤0.15％，Mn≤1.00％，Ni≤0.20％，Mo≤0.07％，V≤0.05％，Cu≤0.20％，Nb≤0.02％，As≤0.020％，Sn≤0.018％，Pb≤0.020％，Sb≤0.020％，Bi≤0.012％；温度控制在1630～1670℃时，将上述钢液出到准备好的干净钢包中，出钢过程严禁下渣；出钢1/4～3/4过程中，向钢包中加入2.0～4.0kg/t的铝块、2.0～5.0kg/t的石灰、1.0～2.0kg/t的硅铁及5.0～10.0kg/t的锰铁；
步骤3)、将经步骤2)冶炼的初炼钢液吊转至精炼炉，接通氩气，进入精炼后送电、加入2.0～5.0kg/t的石灰保证炉渣覆盖钢液面，同时分至少二批加入1.0～3.0kg/t的电石，分至少三批加入1.0～2.5kg/t的硅铁粉、1.0～2.0kg/t的焦炭粉进行烧渣，渣白后取样，根据取样结果按照重量百分比控制C：0.37～0.45％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.35～1.65％，P≤0.015％来调整合金成分，之后按照重量百分比控制目标S：0.12％向钢液中喂入硫线，取样分析控制成分范围为：C：0.37～0.45％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.35～1.65％，P≤0.015％，S：0.10～0.12％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Mo≤0.08％，Cu≤0.20％，V≤0.05％，Al：0.030～0.050％，Nb≤0.02％，钢液温度控制在1650～1680℃吊包转VD进行脱气；
步骤4)、将经步骤3)精炼炉精炼后的钢液，转运至VD工位，接通氩气，控制氩气流量20～100NL/min，将钢包座入VD罐内，开启罐盖车运行至VD罐上方，落盖后开启真空泵脱气，真空度在0.7mbar下保持≥20min，破空后在线定氢，H≤1.2ppm，取样分析成分，并根据来样按照重量百分比控制S为0.10～0.12％补喂硫线，喂入钙线为0～0.5m/t，弱搅拌≥12min，温度1550～1570℃转往连铸浇钢；
步骤5)、将经步骤4)的钢液钢包吊转至连铸平台测温后上大包回转台，旋转至转连铸工位，套长水口开浇大包钢水通过长水口注入中间包内，采取长水口氩气保护、中间包内充氩、覆盖剂覆盖、整体浸入式水口方式保护浇铸，减少钢液二次氧化，浇铸成连铸坯，出坯后标识热送锻造。
在步骤5)中，大包钢水通过长水口注入中间包内，长水口与下水口间采用氩气保护，中间包使用吹氩塞棒，中间包采用0.5～2.5kg/t的碱性覆盖剂及0.2～0.8kg/t的碳化稻壳覆盖，用于减少钢液的热辐射损失及保护钢液不被二次氧化，在连铸过程中，控制中间包内钢水过热度在15～40℃之间；中间包内钢水通过整体浸入式水口注入结晶器内，整体浸入式水口***深度100～150mm，采用中碳连铸保护渣，结晶器内钢水通过外置式结晶器电磁搅拌器进行电磁搅拌，结晶器搅拌参数为电流345～355A,频率1.3～1.7HZ，通过冷水冷却，结晶器内钢水电磁搅拌以形成等轴晶；拉坯机以0.18～0.22m/min的拉坯速度拉坯，拉坯机采用三辊夹持以消除夹持应力；铸坯行走方向与浇钢平台垂直，行走过程中不需要弯曲和矫直；二冷区采取三段喷淋对圆坯进行冷却，比水量控制在0.11～0.16L/kg；在二冷室下部液相穴凝固末端上部，通过外置式铸流电磁搅拌器对钢水进行电磁搅拌，降低圆坯1/2半径处偏析；铸坯经与拉坯速度同步的火焰切割机在垂直方向上切割成定尺铸坯，经倾翻辊道倾翻至水平辊道上，被勾钢机吊至出坯辊道上出坯；出坯后清理端面、标识、热送锻造工序锻造。
在步骤2)中，通过控制电炉出钢Cr≤0.12％，选择使用干净的钢包，满足Cr≤0.20％的要求。
在步骤3)、步骤4)中通过精炼前期烧渣、脱氧还原减少钢中的氧、夹杂物有害物质，通过控制渣量、在还原后按照重量百分比控制目标S：0.12％向钢液中喂入硫线，满足S：0.10～0.12％转VD脱气，在VD后连铸浇钢前按照重量百分比S：0.10～0.12％控制，保证成品S含量。
本发明产生的积极效果如下：
(1)、本发明将原有工艺流程电炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精炼→VD脱气→返回精炼炉调整硫含量→模铸浇钢工艺流程创造性的设计优化为：电弧炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精调成分(包括调整硫)→VD真空脱气、精调硫→连铸浇钢→热送锻造的工艺流程，使4炉以上多炉连续生产成为可能；
(2)、控制精炼渣量，在精炼渣白、脱氧充分后开始喂入硫线，在保证良好脱氧效果的同时，将硫调整进线，同时对精炼渣进行调整，保证VD过程硫含量控制稳定性；
(3)、VD后根据硫含量微调硫保证及时上钢，连铸炉与炉之间衔接稳定性，连铸后S成分合格；
(4)、通过连铸生产使钢液出材率从75％提高到85％以上，夹杂物控制稳定；
(5)、通过连铸生产减少了模铸摆模、砌筑底盘、脱模等操作及模铸工装投入，大幅降低了员工劳动强度和工装成本。
具体实施方式
本发明公开了一种含硫易切削钢冶炼及连铸生产工艺，所述的含硫易切削钢为ASTM1141，其冶炼工艺流程为电弧炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精调成分(包括调整硫)→VD脱气、精调硫→连铸浇钢→热送锻造。同时为了保证夹杂物、性能、低倍和连铸连续性生产需求，其冶炼及连铸工艺包含了如下步骤：
步骤1)、电弧炉配料：电弧炉配料按照重量百分比包括：二级及以上碳钢废钢10～40％、碳钢钢屑40～70％、生铁10～20％，其中碳钢废钢、碳钢钢屑、生铁均为低铬、低钼、低镍材料，即按照重量百分比：铬≤0.30％、钼≤0.07％、镍≤0.19％，在电弧炉配料中不得配入合金结构钢及其他成分不明的废钢或钢屑，将上述材料通过料篮装入电弧炉中；
步骤2)、电弧炉送电对经步骤1)的电弧炉配料进行熔化，在送电过程中按照5.0～15.0kg/t配入增碳剂，增碳剂的碳含量≥80％,同时按照10.0～20.0kg/t加入石灰，进行前期造渣，电弧炉配料熔清后开始吹氧脱碳、脱铬、流渣脱磷，取样成分按照重量百分比满足C：0.05～0.27％，Cr≤0.12％，P≤0.008％，Si≤0.15％，Mn≤1.00％，Ni≤0.20％，Mo≤0.07％，V≤0.05％，Cu≤0.20％，Nb≤0.02％，As≤0.020％，Sn≤0.018％，Pb≤0.020％，Sb≤0.020％，Bi≤0.012％；温度控制在1630～1670℃时，将上述钢液出到准备好的干净钢包中，出钢过程严禁下渣；出钢1/4～3/4过程中，向钢包中加入2.0～4.0kg/t的铝块、2.0～5.0kg/t的石灰、1.0～2.0kg/t的硅铁及5.0～10.0kg/t的锰铁；
步骤3)、将经步骤2)冶炼的初炼钢液吊转至精炼炉，接通氩气，氩气流量按照20～100NL/min控制，搅拌时渣面300～500mm范围内涌动,不裸露钢液为宜，进入精炼后送电、加入2.0～5.0kg/t的石灰保证炉渣覆盖钢液面，同时分至少二批加入1.0～3.0kg/t的电石，分至少三批加入1.0～2.5kg/t的硅铁粉、1.0～2.0kg/t的焦炭粉进行烧渣，渣白后取样，根据取样结果按照重量百分比控制C：0.37～0.45％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.35～1.65％，P≤0.015％来调整合金成分，之后按照重量百分比控制目标S：0.12％向钢液中喂入硫线，取样分析控制成分范围为：C：0.37～0.45％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.35～1.65％，P≤0.015％，S：0.10～0.12％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Mo≤0.08％，Cu≤0.20％，V≤0.05％，Al：0.030～0.050％，Nb≤0.02％，钢液温度控制在1650～1680℃吊包转VD进行脱气；
步骤4)、将经步骤3)精炼炉精炼后的钢液，转运至VD工位，接通氩气，控制氩气流量20～100NL/min，将钢包座入VD罐内，开启罐盖车运行至VD罐上方，落盖后开启真空泵脱气，真空度在0.7mbar下保持≥20min，破空后在线定氢，H≤1.2ppm，取样分析成分，并根据来样按照重量百分比控制S为0.10～0.12％补喂硫线，喂入钙线为0～0.5m/t，弱搅拌≥12min，温度1550～1570℃转往连铸浇钢；
步骤5)将经步骤4)的钢液钢包吊转至连铸平台测温后上大包回转台，旋转至连铸工位，套长水口开浇大包钢水通过长水口注入中间包内，上水口与钢包下水口间采用氩气保护，中间包使用吹氩塞棒，中间包采用0.5～2.5kg/t的碱性覆盖剂及0.2～0.8kg/t的碳化稻壳，用于减少钢液的热辐射损失及保护钢液不被二次氧化，在连铸过程中，控制中间包内钢水过热度在15～40℃；中间包内钢水通过整体浸入式水口注入结晶器内，整体浸入式水口***深度100～150mm，采用中碳连铸保护渣，用量0.5～1.0kg/t，结晶器内钢水通过外置式结晶器电磁搅拌器对进行电磁搅，搅拌参数电流345～355A,频率1.3～1.7HZ，铸流电搅参数为电流27～33A,频率7.8～8.2HZ，通过冷水冷却，结晶器内钢水电磁搅拌以形成等轴晶；拉坯机以0.18～0.22m/min的拉坯速度拉坯，拉坯机采用三辊夹持以消除夹持应力；铸坯行走方向与浇钢平台垂直，行走过程中不需要弯曲和矫直；二冷区采取三段喷淋对圆坯进行冷却，比水量控制在0.11～0.16L/kg；在二冷室下部液相穴凝固末端上部，通过外置式铸流电磁搅拌器对钢水进行电磁搅拌，降低圆坯1/2半径处偏析；铸坯经与拉坯速度同步的火焰切割机在垂直方向上切割成定尺铸坯，经倾翻辊道倾翻至水平辊道上，被勾钢机吊至出坯辊道上出坯；出坯后清理端面、标识、热送锻造工序锻造。
实施例的化学成分见表1，低倍情况见表2。
表1实施例炉后化学成分(％)
实施例 C Si Mn P S Cr Ni Mo V Cu Al
1 0.4 0.25 1.55 0.010 0.1 0.15 0.09 0.05 0.005 0.07 0.02
2 0.4 0.23 1.56 0.009 0.1 0.14 0.10 0.05 0.005 0.07 0.013
3 0.41 0.27 1.58 0.013 0.11 0.16 0.16 0.06 0.005 0.06 0.008
4 0.40 0.24 1.58 0.008 0.11 0.17 0.13 0.05 0.005 0.06 0.01
表2实施例低倍检测(％)
Figure BDA0003132209850000071

Claims (4)

1.一种含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，其特征在于：采用电弧炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精调并在精炼炉精调中调整硫→VD脱气→连铸浇钢→热送锻造的工艺流程，具体工艺如下：
步骤1）、电弧炉配料：电弧炉配料按照重量百分比包括：二级及以上碳钢废钢10～40%、碳钢钢屑40～70%、生铁10～20%，其中碳钢废钢、碳钢钢屑、生铁均为低铬、低钼、低镍材料，即按照重量百分比：铬≤0.30%、钼≤0.07%、镍≤0.19%，在电弧炉配料中不得配入合结钢及其他成分不明的废钢或钢屑，将上述材料通过料篮装入电弧炉中；
步骤2）、电弧炉送电对经步骤1）的电弧炉配料进行熔化，在送电过程中按照5.0～15.0kg/t配入增碳剂,按照10.0～20.0kg/t加入石灰，进行前期造渣，电弧炉配料熔清后开始吹氧脱碳、脱铬、流渣脱磷，取样成分按照重量百分比满足C：0.05～0.27%、，Cr≤0.12%，P≤0.008%，Si≤0.15%，Mn≤1.00%，Ni≤0.20%，Mo≤0.07%，V≤0.05%，Cu≤0.20%，Nb≤0.02%， As≤0.020%，Sn≤0.018%，Pb≤0.020%，Sb≤0.020%，Bi≤0.012%；温度控制在1630～1670℃时，将上述钢液出到准备好的干净钢包中，出钢过程严禁下渣；出钢1/4～3/4过程中，向钢包中加入2.0～4.0kg/t的铝块、2.0～5.0kg/t的石灰、1.0～2.0kg/t的硅铁及5.0～10.0kg/t的锰铁
步骤3）、将经步骤2）冶炼的初炼钢液吊转至精炼炉，接通氩气，进入精炼后送电、加入2.0～5.0kg/t的石灰保证炉渣覆盖钢液面，同时分至少二批加入1.0～3.0kg/t的电石，分至少三批加入1.0～2.5kg/t的硅铁粉、1.0～2.0kg/t的焦炭粉进行烧渣，渣白后取样，根据取样结果按照重量百分比控制C：0.37～0.45%，Si：0.15～0.35%，Mn：1.35～1.65%，P≤0.015%来调整合金成分，之后按照重量百分比控制目标S：0.12%向钢液中喂入硫线，取样分析控制成分范围为：C：0.37～0.45%，Si：0.15～0.35%，Mn：1.35～1.65%，P≤0.015%，S：0.10～0.12%，Cr≤0.20%，Ni≤0.20%，Mo≤0.08%，Cu≤0.20%，V≤0.05%，Al：0.030～0.050%，Nb≤0.02%，钢液温度控制在1650～1680℃吊包转VD进行脱气；
步骤4）、将经步骤3）精炼炉精炼后的钢液，转运至VD工位，接通氩气，控制氩气流量20～100NL/min，将钢包座入VD罐内，开启罐盖车运行至VD罐上方，落盖后开启真空泵脱气，真空度在0.7mbar下保持≥20min，破空后在线定氢，H≤1.2ppm，取样分析成分，并根据来样按照重量百分比控制S为0.10～0.12%补喂硫线，喂入钙线为0～0.5m/t，弱搅拌≥12min， 温度1550～1570℃转往连铸浇钢；
步骤5）、将经步骤4）的钢液钢包吊转至连铸平台测温后上大包回转台，旋转至连铸工位，套长水口开浇大包钢水通过长水口注入中间包内，采取长水口氩气保护、中间包内充氩、覆盖剂覆盖、整体浸入式水口方式保护浇铸，减少钢液二次氧化，浇铸成连铸坯，出坯后标识热送锻造。
2.根据权利要求1所述的一种含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，其特征在于：在步骤5）中，大包钢水通过长水口注入中间包内，长水口与下水口间采用氩气保护，中间包使用吹氩塞棒，中间包采用0.5～2.5kg/t的碱性覆盖剂及0.2～0.8kg/t的碳化稻壳覆盖，用于减少钢液的热辐射损失及保护钢液不被二次氧化，在连铸过程中，控制中间包内钢水过热度在15～40℃之间；中间包内钢水通过整体浸入式水口注入结晶器内，整体浸入式水口***深度100～150mm，采用中碳连铸保护渣，结晶器内钢水通过外置式结晶器电磁搅拌器进行电磁搅拌，结晶器搅拌参数为电流345～355A,频率1.3～1.7HZ，通过冷水冷却，结晶器内钢水电磁搅拌以形成等轴晶；拉坯机以0.18～0.22m/min的拉坯速度拉坯，拉坯机采用三辊夹持以消除夹持应力；铸坯行走方向与浇钢平台垂直，行走过程中不需要弯曲和矫直；二冷区采取三段喷淋对圆坯进行冷却，比水量控制在0.11～0.16L/kg；在二冷室下部液相穴凝固末端上部，通过外置式铸流电磁搅拌器对钢水进行电磁搅拌，降低圆坯1/2半径处偏析；铸坯经与拉坯速度同步的火焰切割机在垂直方向上切割成定尺铸坯，经倾翻辊道倾翻至水平辊道上，被勾钢机吊至出坯辊道上出坯；出坯后清理端面、标识、热送锻造工序锻造。
3.根据权利要求1所述的一种含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，其特征在于：在步骤2）中，通过控制电炉出钢Cr≤0.12%，选择使用干净的钢包，满足Cr≤0.20%的要求。
4.根据权利要求1所述的一种含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，其特征在于：在步骤3）、步骤4）中通过精炼前期烧渣、脱氧还原减少钢中的氧、夹杂物等有害物质，通过控制渣量、在还原后按照重量百分比控制目标S：0.12%向钢液中喂入硫线，满足S：0.10～0.12%转VD脱气，在VD后连铸浇钢前按照重量百分比S：0.10～0.12%控制，保证成品S含量。
CN202110706702.1A 2021-06-24 2021-06-24 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺 Active CN113430449B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110706702.1A CN113430449B (zh) 2021-06-24 2021-06-24 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110706702.1A CN113430449B (zh) 2021-06-24 2021-06-24 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113430449A true CN113430449A (zh) 2021-09-24
CN113430449B CN113430449B (zh) 2022-10-25

Family

ID=77754257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110706702.1A Active CN113430449B (zh) 2021-06-24 2021-06-24 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113430449B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115502345A (zh) * 2022-07-14 2022-12-23 南京钢铁股份有限公司 一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102816979A (zh) * 2012-08-27 2012-12-12 武汉钢铁(集团)公司 一种低碳硫系易切削钢连铸坯的生产方法
CN108660359A (zh) * 2018-05-02 2018-10-16 河南中原特钢装备制造有限公司 低成本超超临界高压锅炉管的连铸圆坯生产方法
CN110373600A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 石钢京诚装备技术有限公司 一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法
WO2020078007A1 (zh) * 2018-10-17 2020-04-23 南京钢铁股份有限公司 一种高强高韧性非调质圆钢及制备方法
CN111334642A (zh) * 2020-03-12 2020-06-26 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种含硫含氮钢水的冶炼和浇注方法
CN111945056A (zh) * 2020-09-03 2020-11-17 大冶特殊钢有限公司 一种高硫钢及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102816979A (zh) * 2012-08-27 2012-12-12 武汉钢铁(集团)公司 一种低碳硫系易切削钢连铸坯的生产方法
CN108660359A (zh) * 2018-05-02 2018-10-16 河南中原特钢装备制造有限公司 低成本超超临界高压锅炉管的连铸圆坯生产方法
WO2020078007A1 (zh) * 2018-10-17 2020-04-23 南京钢铁股份有限公司 一种高强高韧性非调质圆钢及制备方法
CN110373600A (zh) * 2019-07-26 2019-10-25 石钢京诚装备技术有限公司 一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法
CN111334642A (zh) * 2020-03-12 2020-06-26 江阴兴澄特种钢铁有限公司 一种含硫含氮钢水的冶炼和浇注方法
CN111945056A (zh) * 2020-09-03 2020-11-17 大冶特殊钢有限公司 一种高硫钢及其制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115502345A (zh) * 2022-07-14 2022-12-23 南京钢铁股份有限公司 一种生产25Mn4钢的高拉速连铸工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN113430449B (zh) 2022-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106148844B (zh) 一种含硫超低钛高标轴承钢的制备方法
CN104946972B (zh) 一种二极管引线用钢盘条及其生产工艺
CN104862443B (zh) 一种低碳低硅焊丝钢的冶炼方法
CN108330245B (zh) 一种不锈钢的高纯净冶炼方法
CN102021488B (zh) 核岛无缝钢管用钢及其生产方法
CN105177215B (zh) 一种高铝合金结构圆钢的高效生产工艺
CN112481551B (zh) 一种电站用钢wb36v及其冶炼连铸生产工艺
CN102248142B (zh) 一种中低碳铝镇静钢的生产方法
CN114032354B (zh) 提高32CrNi3MoVE钢低温冲击功的冶炼工艺
CN102021490A (zh) X12CrMoWVNbN10-1-1高温结构钢及其生产方法
CN113789472A (zh) 合金铸钢、其制作方法及应用
CN102787195A (zh) 一种不锈钢冶炼方法
CN105154623A (zh) 一种熔炼38CrMoAl钢的高效合金化方法
CN111118409A (zh) 一种阀箱用低碳马氏体不锈钢及其冶炼方法
CN113430449B (zh) 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺
CN105088087B (zh) 一种高韧性适焊微合金化铸钢及其制备方法
CN114000054A (zh) GCr15SiMn轴承钢连铸坯及其冶炼连铸工艺
CN116422853B (zh) 一种模具钢及其连铸生产方法
CN113278870A (zh) 一种x80管线钢用埋弧焊丝钢的小方坯冶炼生产方法
CN102230121A (zh) T91耐热钢管坯的精炼方法
CN111705269A (zh) 低硅钢27NiCrMoV15-6及其冶炼连铸生产工艺
CN109913739A (zh) 航空工业紧固件用优质q195连铸方坯的生产工艺
CN101671762A (zh) 一种中、低合金特殊钢的生产方法
CN114892066A (zh) 一种低碳电极用钢的生产方法
CN111100970B (zh) 一种低温钢板焊接用埋弧焊丝钢及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant