CN114000057A - 加稀土冶炼的mc6c轧辊用钢及其冶炼连铸工艺 - Google Patents

加稀土冶炼的mc6c轧辊用钢及其冶炼连铸工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢的冶炼连铸工艺，采用EAF～LF～VD～CC立式连铸工艺，MC6C轧辊用钢成分按照重量百分比如下：[C]:0.85～0.90%，[Si]:0.80～1.00%，[Mn]:0.25～0.50%，[P]≤0.020%，[S]≤0.015%，[Cr]:5.80～6.20%，[Mo]:0.40～0.60%，[Ni]:0.30～0.40%，[V]:0.10～0.20%，[Cu]≤0.25%，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020%，铸坯检测[H]≤1.5ppm、[O]≤30ppm、[N]≤130ppm，电炉熔化钢铁料得到初炼钢水，经精炼炉调整合金成分，成分合适之后转VD脱气，VD真空解除前加入0.17～0.22Kg/t稀土，脱气完成后转立式连铸浇钢，最后连铸坯经退火处理，得到成分合格、耐磨性更好的MC6C连铸坯原料，适用于立式连铸生产MC6C轧辊用钢。

Description

加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢及其冶炼连铸工艺
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，涉及一种耐磨性和抗事故率强的加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢及其冶炼连铸工艺。
背景技术
MC6C钢是一种轧辊用钢，Cr含量与MC5相比提高了1％，具有更好的耐磨性和抗事故率，是一种升级材料，有一些大型钢铁企业已经将其作为常规备件材料，有一定的应用前景。但该辊坯产品由于使用规格大、质量要求高，超声波探伤、网状碳化物的控制是该产品的重点和难点。因此，通过化学成分的优化设计，先进的冶炼工艺来保证原始材料的质量，为产品最终质量达标提供优质的冶金材料基础，是企业追求的目标。
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在MC6C钢中加入适量稀土元素，细化MC6C钢晶粒，提高MC6C钢耐磨性能，优化轧辊用钢使用性能的加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢及其冶炼连铸工艺。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢，采用EAF～LF～VD～CC立式连铸的工艺路线，MC6C轧辊用钢的成分按照重量百分比如下：[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％，铸坯检测[H]≤1.5ppm、[O]≤30ppm、[N]≤130ppm。
一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢的冶炼连铸工艺，具体步骤如下：
步骤1)、在EAF炉内加入废钢、钢屑、料头作为钢铁料送电熔化，熔化期间加入增碳剂10～20Kg/吨，熔清后加入白灰25～35Kg/吨吹氧，吹氧量达到15m3/t流渣，温度≥1580℃取样，按照重量百分比出钢控制[C]≤0.60％，[P]≤0.005％，[Ni]≤0.35％，[V]≤0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％，控制出钢温度1630～1660℃，出钢过程中向钢包内加入铝块1～3kg/t、石灰4～7kg/t、硅铁2～4kg/t、高碳锰铁1～2kg/t、高碳铬铁25～35kg/t，出钢后转入LF炉；
步骤2)、LF炉就位接通氩气透气塞，调整氩气流量20～200Nl/min，加入白灰10～15Kg/t、电石1～2Kg/t、碳粉1～2Kg/t和硅铁粉1～2Kg/t，送电20min取样，根据第一次取样结果，分批次加入8～9Kg/t硅铁调整Si含量，加入3～6Kg/t高碳锰铁调整Mn含量，加入80～85Kg/t高碳铬铁调整Cr含量，加入0.6Kg/t铝块调整Al含量，加入3～4Kg/tNi板调整Ni含量，加入2～4Kg/t钒铁调整V含量，加入7～10Kg/t钼铁调整Mo含量，每批次加入合金量≤3吨，每批次调整合金之后送电15～20min取样，每次送电期间加入碳粉1～2Kg/t和硅铁粉1～2Kg/t脱氧，按照重量百分比控制[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％，温度1580～1610℃转入VD抽气，抽气前根据最后一次取样Al含量喂Al线，按照重量百分比调整VD前Al:0.020～0.035％，转VD炉抽气；
步骤3)、VD炉就位后接通氩气透气塞，调整氩气流量20～50Nl/min、测温1580～1610℃、扣VD罐盖，启动一级泵，间隔时间2～4min逐级启动二级泵、三级泵，真空度达到0.7mbar调整氩气流量100～150Nl/min，0.7mbar下保持时间≥20min，真空解除前加入0.17～0.22Kg/t稀土后破空、抬盖，取样、定[H]、定[O]、取气体样检测[N]含量，按照重量百分比控制[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％，定[H]≤1.5ppm、定[O]≤5ppm、气体样[N]≤80ppm，弱搅拌时间≥15min，首炉出钢温度1510～1520℃，连浇炉次出钢温度1500～1510℃，转立式连铸浇钢；
步骤4)、立式连铸浇钢，连铸中间包过热度15～25℃，设定拉速0.20m/min，结晶器水量3500L/min，二冷制度采用强冷，结晶器电搅参数：电流500A、频率5HZ，铸流电搅参数：电流200A、频率4HZ，使用H-4保护渣；
步骤5)、出坯冷却，采用退火冷却制度。
在步骤1)中，所使用的废钢、钢屑、料头为无油污、无严重锈蚀的钢铁料。
在步骤2)中，使用高碳高铬、高碳锰铁合金在使用前分析合金中[P]含量，控制钢液最终[P]≤0.020％。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：本发明采用EAF～LF～VD～CC立式连铸的工艺路线，原料为优质废钢、钢屑、料头等钢铁料及高碳铬铁、高碳锰铁、硅铁、钼铁、钒铁、Ni板等组成。电炉熔化钢铁料得到[C]≤0.60％，[P]≤0.005％，[Ni]≤0.35％，[V]≤0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％的初炼钢水，转精炼之后造渣、脱氧、脱硫、调整合金元素、调整温度，得到成分符合[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％的钢水，经VD脱气，去除钢液中的气体，真空解除前加入0.17～0.22Kg/t稀土，最终得到成分符合[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％，定[H]≤1.5ppm、定[O]≤5ppm、气体样[N]≤80ppm的终炼钢水，采用立式连铸成型，控制连铸中间包过热度15～25℃，设定拉速0.20m/min，结晶器水量3500L/min，二冷制度采用强冷，结晶器电搅参数：电流500A、频率5HZ，铸流电搅参数：电流200A、频率4HZ，使用H-4保护渣、退火处理，最终得到成分、表面质量合格的连铸坯。本冶炼工艺适用立式连铸生产MC6C钢，具有如下优点：(1)控制较低的[O]、[N]含量；(2)立式连铸有利于钢液夹杂物上浮，有利于提升连铸坯内部质量；(3)避免弧形连铸经拉矫机矫直产生矫直裂纹，可实现低拉速拉钢，更有利于连铸坯心部质量提升。(4)向钢种加入稀土元素，有利于细化晶粒，提高轧辊用钢MC6C性能。
具体实施方式
实施例1：一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢及其冶炼连铸工艺，采用EAF～LF～VD～CC:立式连铸的工艺路线，MC6C的成分如下：[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％，铸坯检测[H]≤1.5ppm、[O]≤30ppm、[N]≤130ppm，冶炼工艺包括如下步骤：
步骤1)、在EAF炉内加入废钢320～360Kg/t、钢屑540～650Kg/t、料头200～240Kg/t等钢铁料送电熔化，熔化期间加入增碳剂10～20Kg/吨，熔清后加入白灰25～35Kg/吨吹氧，吹氧量达到15m3/t流渣，温度≥1580℃取样，出钢控制[C]≤0.60％，[P]≤0.005％，[Ni]≤0.35％，[V]≤0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％，控制出钢温度1630～1660℃，出钢过程中向钢包内加入铝块1～3kg/t、石灰4～7kg/t、硅铁2～4kg/t、高碳锰铁1～2kg/t、高碳铬铁25～35kg/t，出钢后转入LF炉。
步骤2)、LF就位接通氩气透气塞，调整氩气流量20～200Nl/min，加入白灰400～600Kg、电石1～2Kg/t、碳粉1～2Kg/t和硅铁粉1～2Kg/t，送电20min取样，根据第一次取样结果，分批次加入8～9Kg/t硅铁调整Si含量，加入3～6Kg/t高碳锰铁调整Mn含量，加入80～85Kg/t高碳铬铁调整Cr含量，加入0.6Kg/t铝块调整Al含量，加入3～4Kg/tNi板调整Ni含量，加入2～4Kg/t钒铁调整V含量，加入7～10Kg/t钼铁调整Mo含量，每批次加入合金量≤3吨，每批次调整合金之后送电15～20min取样，每次送电期间加入碳粉1～2Kg/t和硅铁粉1～2Kg/t脱氧，控制[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％，温度1580～1610℃转入VD抽气，抽气前根据最后一次取样Al含量喂Al线，调整VD前Al:0.020～0.035％，转VD抽气。
步骤3)、VD就位后接通氩气透气塞，调整氩气流量20～50Nl/min、测温1580～1610℃、扣VD罐盖，启动一级泵，间隔时间2～4min逐级启动二级泵、三级泵，真空度达到0.7mbar调整氩气流量100～150Nl/min，0.7mbar下保持时间≥20min，真空解除前加入0.17～0.22Kg/t稀土后破空、抬盖，取样、定[H]、定[O]、取气体样检测[N]含量，控制[C]:0.85～0.90％，[Si]:0.80～1.00％，[Mn]:0.25～0.50％，[P]≤0.020％，[S]≤0.015％，[Cr]:5.80～6.20％，[Mo]:0.40～0.60％，[Ni]:0.30～0.40％，[V]:0.10～0.20％，[Cu]≤0.25％，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020％，定[H]≤1.5ppm、定[O]≤5ppm、气体样[N]≤80ppm，弱搅拌时间≥15min，首炉出钢温度1510～1520℃，连浇炉次出钢温度1500～1510℃，转立式连铸浇钢。
步骤4)、立式连铸浇钢，连铸中间包过热度15～25℃，设定拉速0.20m/min，结晶器水量3500L/min，二冷制度采用强冷，结晶器电搅参数：电流500A、频率5HZ，铸流电搅参数：电流200A、频率4HZ，使用H-4保护渣。
步骤5)、出坯冷却，采用退火冷却制度。
根据本实施例的冶炼工艺进行了四炉冶炼，四炉实施例冶炼得到的产品的化学成分含量表1中，均符合目标要求：
表1化学成分m％
Figure BDA0003327196330000061
Figure BDA0003327196330000071
本冶炼工艺适用于立式连铸生产轧辊用钢MC6C冶炼。

Claims (4)

1.一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢，其特征在于：采用EAF～LF～VD～CC立式连铸的工艺路线，MC6C轧辊用钢的成分按照重量百分比如下：[C]:0.85～0.90%，[Si]:0.80～1.00%，[Mn]:0.25～0.50%，[P]≤0.020%，[S]≤0.015%，[Cr]:5.80～6.20%，[Mo]:0.40～0.60%，[Ni]:0.30～0.40%，[V]:0.10～0.20%，[Cu]≤0.25%，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020%，铸坯检测[H]≤1.5ppm、[O]≤30ppm、[N]≤130ppm。
2.一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢的冶炼连铸工艺，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1）、在EAF炉内加入废钢、钢屑、料头作为钢铁料送电熔化，熔化期间加入增碳剂10～20Kg/吨，熔清后加入白灰25～35Kg/吨吹氧，吹氧量达到15m3/t流渣，温度≥1580℃取样，按照重量百分比出钢控制[C]≤0.60%，[P]≤0.005%，[Ni]≤0.35%，[V]≤0.20%，[Cu]≤0.25%，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020%，控制出钢温度1630～1660℃，出钢过程中向钢包内加入铝块1～3kg/t、石灰4～7kg/t、硅铁2～4kg/t、高碳锰铁1～2kg/t、高碳铬铁25～35kg/t，出钢后转入LF炉；
步骤2）、LF炉就位接通氩气透气塞，调整氩气流量20～200Nl/min，加入白灰10～15Kg/t、电石1～2Kg/t、碳粉1～2Kg/t和硅铁粉1～2Kg/t，送电20min取样，根据第一次取样结果，分批次加入8～9Kg/t硅铁调整Si含量，加入3～6Kg/t高碳锰铁调整Mn含量，加入80～85Kg/t高碳铬铁调整Cr含量，加入0.6Kg/t铝块调整Al含量，加入3～4Kg/tNi板调整Ni含量，加入2～4Kg/t钒铁调整V含量，加入7～10Kg/t钼铁调整Mo含量，每批次加入合金量≤3吨，每批次调整合金之后送电15～20 min取样，每次送电期间加入碳粉1～2Kg/t和硅铁粉1～2Kg/t脱氧，按照重量百分比控制[C]:0.85～0.90%，[Si]:0.80～1.00%，[Mn]:0.25～0.50%，[P]≤0.020%，[S]≤0.015%，[Cr]:5.80～6.20%，[Mo]:0.40～0.60%，[Ni]:0.30～0.40%，[V]:0.10～0.20%，[Cu]≤0.25%，温度1580～1610℃转入VD抽气，抽气前根据最后一次取样Al含量喂Al线，按照重量百分比调整VD前Al:0.020～0.035%，转VD炉抽气；
步骤3）、VD炉就位后接通氩气透气塞，调整氩气流量20～50Nl/min、测温1580～1610℃、扣VD罐盖，启动一级泵，间隔时间2～4min逐级启动二级泵、三级泵，真空度达到0.7mbar调整氩气流量100～150Nl/min，0.7mbar下保持时间≥20min，真空解除前加入0.17～0.22Kg/t稀土后破空、抬盖，取样、定[H]、定[O]、取气体样检测[N]含量，按照重量百分比控制[C]:0.85～0.90%，[Si]:0.80～1.00%，[Mn]:0.25～0.50%，[P]≤0.020%，[S]≤0.015%，[Cr]:5.80～6.20%，[Mo]:0.40～0.60%，[Ni]:0.30～0.40%，[V]:0.10～0.20%，[Cu]≤0.25%，[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]均≤0.020%，定[H]≤1.5ppm、定[O]≤5ppm、气体样[N]≤80ppm，弱搅拌时间≥15min，首炉出钢温度1510～1520℃，连浇炉次出钢温度1500～1510℃，转立式连铸浇钢；
步骤4）、立式连铸浇钢，连铸中间包过热度15～25℃，设定拉速0.20m/min，结晶器水量3500L/min，二冷制度采用强冷，结晶器电搅参数：电流500A、频率5HZ，铸流电搅参数：电流200A、频率4HZ，使用H-4保护渣；
步骤5）、出坯冷却，采用退火冷却制度。
3.根据权利要求2所述的一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢的冶炼连铸工艺，其特征在于：在步骤1）中，所使用的废钢、钢屑、料头为无油污、无严重锈蚀的钢铁料。
4.根据权利要求2所述的一种加稀土冶炼的MC6C轧辊用钢的冶炼连铸工艺，其特征在于：在步骤2）中，使用高碳高铬、高碳锰铁合金在使用前分析合金中[P]含量，控制钢液最终[P]≤0.020%。
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