專利名稱：一種82b鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高碳硬線鋼的生產(chǎn)方法，屬于冶金行業(yè)。
背景技術(shù)：
82B鋼主要用于制造高強(qiáng)度低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲和鋼絞線等制品，為確保拉絲過程中不斷或少斷，對(duì)鋼的偏析、非金屬夾雜等有著嚴(yán)格的要求。目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的82B鋼存在著偏析較大，非金屬夾雜物較多等問題，致使拉絲過程中斷絲率偏高。在生產(chǎn)質(zhì)量要求較高的鋼絞線時(shí)，僅少數(shù)廠家能夠提供合格的產(chǎn)品。因此，提高鋼的潔凈度，控制鑄坯偏析，解決鋼絞線鋼生產(chǎn)中存在的問題，可有效減少拉絲過程中的斷絲率。鋼絞線的生產(chǎn)工藝流程中，國(guó)內(nèi)普遍采用轉(zhuǎn)爐冶煉-鋼包爐精煉(LF精煉)_小方坯連鑄，如《新疆鋼鐵》2009年第4期報(bào)道的一種82B盤條鋼的生產(chǎn)方法，《江西冶金》2010 年第4期報(bào)道的一種鋼絞線82B產(chǎn)品的生產(chǎn)方法，《煉鋼》2010年第3期報(bào)道的一種82B鋼轉(zhuǎn)爐采用高拉碳的冶煉方法，《甘肅冶金》2008年第4期報(bào)道的一種82B鋼的生產(chǎn)工藝，專利CN1778484公開的一種82B鋼的生產(chǎn)工藝流程及其采用的相關(guān)技術(shù)。上述工藝流程“鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-鋼包爐精煉(LF精煉)-小方坯連鑄”，其缺陷在于不利于控制鋼中 N、H和夾雜物，難以達(dá)到高潔凈度鋼的要求，產(chǎn)品中的氣體含量受原料條件影響較大，鋼中 T
普遍在20ppm以上。為了解決鋼中N、H和夾雜物的控制問題，《武鋼技術(shù)》2009年第2期提出了一種生產(chǎn)82B鋼的工藝流程轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-VD (真空精煉(RH))-LF精煉-小方坯連鑄，該工藝雖然采用了真空脫氣手段，有效地控制了鋼中N、H和夾雜物的控制問題，但在脫氣后再次返回LF爐精煉，生產(chǎn)流程過于復(fù)雜，增加了生產(chǎn)組織難度和生產(chǎn)成本。此外，從上述文獻(xiàn)可知，當(dāng)前82B鋼的生產(chǎn)均采用小方坯連鑄，采用小方坯連鑄生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)在于可省去軋制的開坯工序，將二火成材改為一火成材，降低生產(chǎn)成本；但從近年來的生產(chǎn)實(shí)踐看，其缺點(diǎn)也較為突出，由于小方坯鑄機(jī)拉速過高，生產(chǎn)的鑄坯皮下質(zhì)量和中心偏析、疏松、縮孔較差，即使采用了凝固末端電磁攪拌等手段來改善鑄坯內(nèi)部質(zhì)量，但由于鑄機(jī)拉速的波動(dòng)，凝固終點(diǎn)位置變化較大，而凝固末端電磁攪拌位置固定，導(dǎo)致對(duì)質(zhì)量改善的效果不穩(wěn)定，產(chǎn)品在拉拔過程的斷絲率較高，隨著用戶對(duì)質(zhì)量要求的提高，小方坯生產(chǎn)的產(chǎn)品已難以滿足高質(zhì)量要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提出一種82B鋼絞線鋼的制備方法，采用該生產(chǎn)方法制備82B鋼，可有效降低鋼中氣體含量，穩(wěn)定對(duì)鋼中氣體含量的控制，減輕鑄坯中心缺陷和皮下缺陷。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)工藝路線包括轉(zhuǎn)爐初煉-LF精煉-RH真空精煉-大方坯連鑄澆鑄，其中，大方坯連鑄澆鑄工序中，凝固端末端采用動(dòng)態(tài)輕壓下。
優(yōu)選的，上述大方坯連鑄澆鑄工序中，采用動(dòng)態(tài)輕壓下的壓下量為7 9mm。優(yōu)選的，上述大方坯連鑄澆鑄工序中，包括中間包澆鑄，中間包澆鑄采用堿度為 1.2 2.0的覆蓋劑。進(jìn)一步的，上述大方坯連鑄澆鑄工序中，采用全程氬氣保護(hù)澆鑄，鑄機(jī)拉速 0. 45-0. 55m/min,中間包溫度為1485-1505 °C ；結(jié)晶器電磁攪拌電流為350-600A，頻率 2. 4Hz，二冷比水量控制在每公斤鑄坯0. 35 0. 45L水量。進(jìn)一步的，上述LF精煉工序中精煉終渣堿度控制為1. 5 2. 5。其中，上述轉(zhuǎn)爐初煉工序中，出鋼溫度控制在1640_1680°C，鋼液脫氧處理和初步合金化后每噸鋼加入4. 0 6. OKg的活性石灰，出鋼畢將鋼包運(yùn)至爐后吹氬站，以 100-200L/min的流量對(duì)鋼水吹氬攪拌8min_10min。其中，上述LF精煉工序中，鋼水運(yùn)至LF鋼包爐精煉站時(shí)加入2 3公斤/噸鋼的高堿度渣料通電升溫，分批加入總量為0. 5 1. 0公斤/噸鋼的SiC或FeSi粉對(duì)鋼包頂渣脫氧，同時(shí)鋼包底部吹入氬氣，供氣流量控制在300 500L/min ；精煉10 15分鐘后降低鋼包底部的供氣流量至100 200L/min ；繼續(xù)通電升溫，溫度達(dá)到1565 1580°C后將鋼液送至RH ；其中，所述高堿度渣料的堿度)7.0，SiO2彡6. 0%。優(yōu)選的，上述轉(zhuǎn)爐初煉工序中，出鋼時(shí)在加入活性石灰時(shí)同時(shí)加入螢石，加入量為活性石灰量的20%。更優(yōu)選的，上述轉(zhuǎn)爐初煉和LF精煉工序中，出鋼前向爐內(nèi)加入高鎂石灰，加入量為 500-800Kg/ 爐。其中，上述RH精煉工序中，真空度壓力控制在66. 7Pa以下，處理15 20min ；RH 精煉處理5分鐘后，根據(jù)進(jìn)站成分對(duì)鋼液進(jìn)行成分微調(diào)至鋼種成分中限；真空處理結(jié)束后向鋼液喂入CaSi包芯線，噸鋼喂入3 5m ；喂線后軟吹氬5-15min，氬氣流量50 100NL/ min ；RH出站溫度為1525 1540°C。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用“轉(zhuǎn)爐初煉-LF精煉-RH精煉-大方坯連鑄澆鑄”的工藝流程生產(chǎn) 82B鋼，并在該流程中采用了轉(zhuǎn)爐全程底吹氬、出鋼后吹氬、RH真空脫氣和去除夾雜、大方坯連鑄、結(jié)晶器電磁攪拌+凝固末端動(dòng)態(tài)輕壓下等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鋼絞線鋼82B的潔凈化生產(chǎn)；并且生產(chǎn)組織順行；所得成分、鑄坯質(zhì)量均滿足鋼種要求，且鋼中總氧含量(T
)小于 0. 0020%，鑄坯表面無(wú)缺陷，鑄坯中心疏松，中心縮孔均為0. 5級(jí)，中心偏析、皮下裂紋、角部裂紋、內(nèi)部裂紋均為O級(jí)；非金屬夾雜物中A類< 1. 5級(jí)、B、C、D均< 0. 5級(jí)；且產(chǎn)品在拉絲過程中未出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象，即本發(fā)明還降低了產(chǎn)品拉絲過程斷絲率。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用“轉(zhuǎn)爐初煉-LF精煉-RH精煉-大方坯連鑄澆鑄”工藝路線生產(chǎn)潔凈鋼絞線鋼82Β鋼，其中，大方坯連鑄澆鑄工序中，凝固端末端采用動(dòng)態(tài)輕壓下。輕壓下技術(shù)是一種在連鑄過程的某一階段對(duì)板坯進(jìn)行輕微壓縮的技術(shù)；動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)(DSR)是在連鑄生產(chǎn)過程中，根據(jù)板坯的凝固情況，動(dòng)態(tài)跟蹤板坯上指定的凝固范圍，并實(shí)時(shí)地下達(dá)輕壓下參數(shù)命令。DSR可以在連鑄過渡過程中，及時(shí)地按照板坯的液芯位置，調(diào)整輕壓下參數(shù)，從而更好地實(shí)現(xiàn)輕壓下的效果。
其中，上述大方坯連鑄澆鑄工序中，鋼水在4機(jī)4流大方坯連鑄機(jī)上澆鑄，鑄機(jī)拉速0. 45-0. 55m/min，采用全程氬氣保護(hù)澆鑄，鑄坯斷面大于200 X 200mm的方坯均可使用， 優(yōu)選360X450mm ；通過鋼包長(zhǎng)水口將鋼液澆進(jìn)中間包，鋼包長(zhǎng)水口與鋼包下水口連接處采用密封墊密封；中間包溫度為1485-1505°C，中間包采用堿度(Ca0/Si02)為1. 2 2. 0的覆蓋劑；結(jié)晶器電磁攪拌電流為350-600A，頻率2. 4Hz，二冷比水量控制在每公斤鑄坯0. 35 0. 45L水量；凝固末端采用動(dòng)態(tài)輕壓下，壓下量為7 9mm。大方坯連鑄澆鑄時(shí)，所用覆蓋劑控制化學(xué)成分為(以重量計(jì))SiA25% 40%、 CaO 30% 50%、Al2O3 彡 6%、MgO 2% 8%、F 2% 7% ；覆蓋劑的熔點(diǎn)為 1300°C 1400 "C。進(jìn)一步的，上述LF精煉工序中精煉終渣堿度控制為1. 5 2. 5 ；如果終渣堿度過高，使得所得鋼中夾雜物組分靠近脆性?shī)A雜物，可能導(dǎo)致產(chǎn)品在拉絲過程中出現(xiàn)斷絲，若堿度過小，將影響精煉過程的脫硫效果、并增大對(duì)堿性鋼包內(nèi)襯的侵蝕。其中，上述轉(zhuǎn)爐初煉工序中，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入碳含量> 3. 80%的鐵水進(jìn)行吹煉， 15min后結(jié)束吹煉，出鋼溫度控制在1640-1680°C;在轉(zhuǎn)爐出鋼到25噸時(shí)先加入400kg硅鈣鋇對(duì)鋼液進(jìn)行脫氧，隨后加入增碳劑、硅鐵、錳鐵等必需的鐵合金，進(jìn)行C、Si、Mn元素的合金化，合金加入量以控制C、Si、Mn成分合金化程度> 90%為準(zhǔn)；鋼液脫氧處理和初步合金化后每噸鋼加入4. 0 6. OKg的活性石灰，出鋼畢將鋼包運(yùn)至爐后吹氬站，以100-200L/min 的流量對(duì)鋼水吹氬攪拌8min-10min。優(yōu)選的，上述轉(zhuǎn)爐初練工序中，出鋼時(shí)在加入活性石灰時(shí)同時(shí)加入螢石，加入量為活性石灰量的20% ；出鋼過程在加入活性石灰時(shí)加入螢石，可加快化渣。其中，上述LF精煉工序中，在鋼水運(yùn)至LF鋼包爐精煉站時(shí)加入2 3公斤/噸鋼的高堿度渣料通電升溫，并分批加入總量為0. 5 1. 0公斤/噸鋼的SiC或FeSi粉對(duì)鋼包頂渣脫氧，同時(shí)鋼包底部吹入氬氣，供氣流量控制在300 500L/min ；精煉10 15分鐘后降低鋼包底部的供氣流量至100 200L/min ；繼續(xù)通電升溫，溫度達(dá)到1565 1580°C后將鋼液送至RH ；其中，所述高堿度渣料的堿度大于7. 0，SiO2彡6. 0%。優(yōu)選的，上述轉(zhuǎn)爐初煉和LF精煉工序中，出鋼前向爐內(nèi)加入高鎂石灰；加入高鎂石灰，能夠提高轉(zhuǎn)爐終渣粘度，減少出鋼過程的下渣量。其中，上述RH精煉工序中，鋼包到達(dá)真空爐后，取樣分析鋼中各元素成分，抽真空，真空度壓力控制在66. 7Pa以下，處理15 20min ；RH精煉處理5min后，根據(jù)取樣分析結(jié)果，通過真空合金料倉(cāng)加入所需合金，將鋼中各元素含量調(diào)整至鋼種要求中限，加入合金后的鋼液循環(huán)時(shí)間應(yīng)不小于7min，使鋼中夾雜物能夠充分上浮，在真空處理結(jié)束后向鋼液喂入CaSi包芯線，噸鋼喂入3 5m，喂線后軟吹氬5_15min，氬氣流量50 100NL/min ；RH 出站溫度為1525-1540°C。本發(fā)明中采用大方坯因拉速較慢，可明顯降低保護(hù)渣卷入等易導(dǎo)致鑄坯皮下質(zhì)量的問題，同時(shí)采用動(dòng)態(tài)輕壓下，由于壓下區(qū)域較寬，能夠有效確保在凝固終點(diǎn)附近對(duì)鑄坯進(jìn)行擠壓，對(duì)鑄坯中心偏析、疏松等內(nèi)部質(zhì)量的改善效果更加穩(wěn)定；此外，采用大方坯，其壓縮比比采用小方坯大，也能夠消除鑄坯中心疏松、縮孔等缺陷，從而降低了產(chǎn)品在拉拔過程的斷絲率。本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)輕壓下，壓下區(qū)域達(dá)到7_9m長(zhǎng)，在拉速波動(dòng)時(shí)，能夠通過選擇使用不同位置的壓下棍來對(duì)鑄坯實(shí)施擠壓，從而確保穩(wěn)定的效果。
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。某鋼鐵公司實(shí)施本發(fā)明技術(shù)方案，生產(chǎn)8爐鋼絞線鋼82B，采用的工藝流程為120 噸轉(zhuǎn)爐初煉-130噸LF鋼包爐精煉-130噸RH真空精煉-大方坯連鑄澆鑄。具體實(shí)施例中，轉(zhuǎn)爐初煉主要工藝參數(shù)見表1，LF精煉主要工藝數(shù)據(jù)如表2所示， RH精煉主要工藝數(shù)據(jù)如表3所示，大方坯連鑄澆鑄主要工藝參數(shù)如表4所示。表1轉(zhuǎn)爐初煉主要工藝參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其生產(chǎn)工藝路線包括轉(zhuǎn)爐初煉-LF精煉-RH真空精煉-大方坯連鑄澆鑄，其中，大方坯連鑄澆鑄工序中，凝固端末端采用動(dòng)態(tài)輕壓下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于所述動(dòng)態(tài)輕壓下壓下量為7 9mmο
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于大方坯連鑄澆鑄工序中，包括中間包澆鑄，中間包澆鑄采用堿度為1. 2 2. 0的覆蓋劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于大方坯連鑄澆鑄工序中，采用全程氬氣保護(hù)澆鑄，鑄機(jī)拉速0. 45-0. 55m/min，中間包溫度為 1485-1505°C ；結(jié)晶器電磁攪拌電流為350-600A，頻率2. 4Hz，二冷比水量控制在每公斤鑄坯 0. 35 0. 45L 水量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于LF精煉工序中精煉終渣堿度控制為1. 5 2. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐初煉工序中，出鋼溫度控制在1640-1680°C，鋼液脫氧處理和初步合金化后每噸鋼加入4. 0 6. OKg的活性石灰，出鋼畢將鋼包運(yùn)至爐后吹氬站，以100-200L/min的流量對(duì)鋼水吹氬攪拌 8min_10mino
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的潔凈鋼絞線鋼82B的生產(chǎn)方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐初煉工序中，出鋼時(shí)在加入活性石灰時(shí)同時(shí)加入螢石，加入量為活性石灰量的20%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于LF精煉工序中，鋼水運(yùn)至LF鋼包爐精煉站時(shí)加入2 3公斤/噸鋼的高堿度渣料通電升溫，分批加入總量為0. 5 1. 0公斤/噸鋼的SiC或!^eSi粉對(duì)鋼包頂渣脫氧，同時(shí)鋼包底部吹入氬氣，供氣流量控制在300 500L/min ；精煉10 15分鐘后降低鋼包底部的供氣流量至 100 200L/min ；繼續(xù)通電升溫，溫度達(dá)到1565 1580°C后將鋼液送至RH ；其中，所述高堿度渣料的堿度> 7. 0，SiO2彡6. 0%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8任一項(xiàng)所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐初煉和LF精煉工序中，出鋼前向爐內(nèi)加入高鎂石灰，加入量為500-800Kg/爐。
10.根據(jù)權(quán)利要求1 9任一項(xiàng)所述的82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于RH精煉工序中，真空度壓力控制在66. 71 以下，處理15 20min ；RH精煉處理5分鐘后，根據(jù)進(jìn)站成分對(duì)鋼液進(jìn)行成分微調(diào)至鋼種成分中限；真空處理結(jié)束后向鋼液喂入CaSi包芯線，噸鋼喂入3 5m ；喂線后軟吹氬5-15min，氬氣流量50 100NL/min ；RH出站溫度為1525 1540 0C ο
全文摘要
本發(fā)明公開了一種82B鋼絞線鋼的生產(chǎn)方法，屬于冶金領(lǐng)域。本發(fā)明采用“轉(zhuǎn)爐初煉-LF精煉-RH精煉-大方坯連鑄澆鑄”的工藝流程生產(chǎn)82B鋼絞線鋼，其中，大方坯連鑄澆鑄工序中，凝固端末端采用動(dòng)態(tài)輕壓下。該流程中采用了轉(zhuǎn)爐全程底吹氬、出鋼后吹氬、RH真空脫氣和去除夾雜、結(jié)晶器電磁攪拌等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了82B鋼絞線鋼的潔凈化生產(chǎn)；并且生產(chǎn)組織順行；所得成分、鑄坯質(zhì)量均滿足鋼種要求，且鋼中總氧含量(T[O])小于0.0020％；且產(chǎn)品在拉絲過程中未出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象；即降低了拉絲過程斷絲率。
文檔編號(hào)C21C7/072GK102211159SQ20111011660
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者卿加勝, 吳國(guó)榮, 張敏, 曾建華, 李利剛, 楊文中, 楊森祥, 柯曉濤, 潘紅, 陳永 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)有限公司, 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司