本發(fā)明屬于電纜用鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種半硬態(tài)電纜鋼及生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
半硬態(tài)電纜鋼，主要用于礦山爆破線、或不能用輔助加強(qiáng)線的場合，用戶對半硬態(tài)電纜鋼的要求是：冷加工后經(jīng)回火其抗拉強(qiáng)度在550～750mpa，且其導(dǎo)電率也要高，在16.2％以上，拉拔性能也要好。這些要求相互之間有一定影響，例如導(dǎo)電率與強(qiáng)度之間就會相互影響，當(dāng)強(qiáng)度高時，導(dǎo)電率偏低，當(dāng)導(dǎo)電率高，強(qiáng)度偏低，因此該鋼的開發(fā)難度較大。
以前半硬態(tài)電纜鋼生產(chǎn)者都用swrm6盤條來代替作為生產(chǎn)半硬態(tài)電纜鋼的原料，其組分及重量百分比：c：0.01～0.10％，si：0.03～0.0810％，mn：0.20～0.55％，p≤0.020％，s≤0.015％，但swrm6盤條的含碳、硅、錳含量較高導(dǎo)致拉拔過程中易硬化，且導(dǎo)電率低，只有13％，拉拔性能差。為了達(dá)到要求只能通過增加退火溫度及多鍍銅來軟化鋼絲和提高導(dǎo)電率。另外，現(xiàn)有半硬態(tài)電纜鋼的生產(chǎn)方法用的是lf爐煉鋼，并不能有效的脫碳。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決上述問題，本發(fā)明目的是提供一種兼顧一定的導(dǎo)電率和強(qiáng)度，且拉拔性能好的電纜用鋼及其生產(chǎn)方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半硬態(tài)電纜鋼及生產(chǎn)方法，具體方案如下：
一種半硬態(tài)電纜鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：c≤0.02％、si：≤0.02％、mn：0.05～0.1％、p≤0.020％、s≤0.015％、als：0.005～0.01％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，且上述元素滿足cu+ni+cr+mo≤0.030％，mn/s≥10。
優(yōu)選的，als的質(zhì)量百分比為0.007％。
一種半硬態(tài)電纜鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：
1)鐵水脫硫：入廠鐵水中各元素質(zhì)量百分比為：s≤0.025％，mn≤0.30％，cu≤0.060％，si≤0.80％，控制入爐鐵水硫的質(zhì)量百分比s≤0.001％；
2)轉(zhuǎn)爐冶煉：終點(diǎn)碳控制目標(biāo)為0.06％，氧的質(zhì)量百分比控制在0040～0.070％，擋渣出鋼，渣層厚度≤50mm，終渣堿度3.0～4.0，出鋼溫度控制在1680～1700℃；
3)吹氬：渣面拋灑al丸0.1～0.5kg/噸鋼，電石0.1～0.3kg/噸鋼，將渣中氧化鐵總量(tfe)降低到10％以下，氬站軟吹0.5～3min；
4)rh爐處理：處理時間為15～30min，rh處理過程中吹氬流量為700l/min，鋼水溫度≥1600℃時取樣做全分析，爐內(nèi)真空壓力＜100pa；喂al丸進(jìn)行終脫氧，使鋼中的自由氧控制在15ppm以下，循環(huán)時間＞10min；然后加石灰和螢石進(jìn)行深脫硫，保證錳硫比大于10；
5)連鑄：中包溫度控制目標(biāo)為：鋼液液相線溫度+20～35℃，鑄坯拉速為：0.5～1.0m/min；
6)方坯加熱：加熱段溫度：1050～1150℃，均熱段溫度：1150±50℃，斷面溫差≤30℃。爐壓保持微正壓，爐內(nèi)氣氛保持弱還原性氣氛，在爐時間：120±30min。
7)高壓水除鱗：水龍頭全開，水壓正常；
8)高線軋制：粗軋開軋溫度：1050±30℃，精軋機(jī)入口溫度：910±15℃，減定徑機(jī)入口溫度：900±10℃。
9)斯太爾摩控冷：吐絲溫度為：890±10℃，斯太爾摩控冷線輥道速度設(shè)定方案為：ф5.5～8.5mm規(guī)格的鋼，入口速度為0.10～0.30m/s，最大速度為0.30～0.50m/s；ф9～12mm規(guī)格的鋼，入口速度為0.10～0.30m/s，最大速度為0.35～0.55m/s；12.5～17mm規(guī)格的鋼，入口速度為0.20～0.30m/s，最大速度為0.40～0.60m/s。
10)緩冷工藝，風(fēng)機(jī)及保溫蓋：最后一臺風(fēng)機(jī)全開，其余關(guān)閉。保溫蓋全打開，使盤條的平均冷速在1.0～2.0℃/s，600℃后集卷冷卻到室溫。
本發(fā)明成分范圍設(shè)定的理由為：
c：c在鋼中起固溶強(qiáng)化的作用，可以與鋼中的mo等碳化物形成元素形成mc細(xì)小顆粒，起到析出強(qiáng)化和細(xì)化晶粒的作用，提高鋼材的強(qiáng)度。但c含量過高會降低鋼材的韌性和焊接性能，且從導(dǎo)電性能的角度看，碳的含量不能過高，因此本發(fā)明將c控制在0.02％的范圍內(nèi)。
si：si在鋼中起固溶強(qiáng)化作用，同時具有脫氧作用。si含量過低，固溶強(qiáng)化效果不明顯；但si含量過高也會對表面質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，且從導(dǎo)電性能的角度看，si的含量不能過高，因此，本發(fā)明將si控制在0.02％的范圍內(nèi)。
mn：mn在鋼中起固溶強(qiáng)化的作用，同時具有良好的脫氧作用。mn能夠清除鋼中的feo，降低鋼的脆性，也可以和s形成mns，消除s的有害作用，改善鋼的加工性能。本發(fā)明將mn控制在0.05～0.1％的范圍內(nèi)，且mn/s≥10。
al：al一般用于脫氧，降低鋼的全氧含量，但al由于細(xì)化晶粒的作用與會其它元素形成細(xì)小的難熔化合物，對盤條的導(dǎo)電率不利。因此，本發(fā)明將al控制在0.005～0.01％的范圍內(nèi)，優(yōu)選為0.007％。
p和s：p和s均為鋼中的雜質(zhì)元素，p會在鋼種析出fe3p，增加鋼的冷脆性，同時p易在結(jié)晶過程中產(chǎn)生偏析，影響產(chǎn)品的韌性；s易與fe形成fes，fes熔點(diǎn)低，在900℃加熱時熔解形成裂紋，增加鋼的熱脆性。因此，本發(fā)明中p和s的含量越低越好，控制范圍為p≤0.02％，s≤0.015％。
cu、ni、cr、mo對于鋼的強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大，含量增加相反會影響導(dǎo)電率降低，因此，本發(fā)明將cu、ni、cr、mo的含量控制在：cu+ni+cr+mo≤0.030％。
本發(fā)明的有益效果是：1)采用鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐冶煉控制轉(zhuǎn)爐出鋼碳的含量，rh爐處理進(jìn)一步脫碳、脫硅，降低鋁的細(xì)化晶粒的用，從而解決swrm6盤條存在的易硬化、且導(dǎo)電率低、拉拔性能差的問題；2)提供一種半硬態(tài)的電纜用鋼，回火后的用戶產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度達(dá)到560mpa以上；3)通過機(jī)械除鱗，免除酸洗對環(huán)境的污染，且操作簡單，滿足生產(chǎn)要求。
具體實(shí)施方式
以下通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不限制本發(fā)明。凡是不背離本發(fā)明構(gòu)思的改變或等同替代均包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
實(shí)施例1：
一種半硬態(tài)電纜鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：c：0.001％、si：0.02％、mn：0.10％、p：0.020％、s：0.010％、als：0.01％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，且上述元素滿足cu+ni+cr+mo≤0.030％。其生產(chǎn)方法包括下列步驟：
1)鐵水脫硫：入廠鐵水中各元素質(zhì)量百分比為：s≤0.025％，mn≤0.30％，cu≤0.060％，si≤0.80％，控制入爐鐵水硫的質(zhì)量百分比s≤0.001％；
2)轉(zhuǎn)爐冶煉：終點(diǎn)碳控制目標(biāo)為0.06％，氧的質(zhì)量百分比控制在0040～0.070％，擋渣出鋼，渣層厚度≤50mm，終渣堿度3.0～4.0，出鋼溫度控制在1680～1700℃；
3)吹氬：渣面拋灑al丸0.1～0.5kg/噸鋼，電石0.1～0.3kg/噸鋼，將渣中氧化鐵總量(tfe)降低到10％以下，氬站軟吹0.5～3min；
4)rh爐處理：處理時間為15～30min，rh處理過程中吹氬流量為700l/min，鋼水溫度≥1600℃時取樣做全分析，爐內(nèi)真空壓力＜100pa；喂al丸進(jìn)行終脫氧，使鋼中的自由氧控制在15ppm以下，循環(huán)時間＞10min；然后加石灰和螢石進(jìn)行深脫硫，保證錳硫比大于10；
5)連鑄：中包溫度控制目標(biāo)為：鋼液液相線溫度+20～35℃，鑄坯拉速為：0.5～1.0m/min；
6)方坯加熱：加熱段溫度：1050～1150℃，均熱段溫度：1200℃，斷面溫差≤30℃。爐壓保持微正壓，爐內(nèi)氣氛保持弱還原性氣氛，在爐時間：150min。
7)高壓水除鱗：水龍頭全開，水壓正常；
8)高線軋制：粗軋開軋溫度：1080℃，精軋機(jī)入口溫度：925℃，減定徑機(jī)入口溫度：910℃，盤條直徑8.5mm；
9)斯太爾摩控冷：吐絲溫度為：900℃，斯太爾摩控冷線入口速度為0.30m/s，最大速度為0.50m/s；
10)緩冷工藝，風(fēng)機(jī)及保溫蓋：最后一臺風(fēng)機(jī)全開，其余關(guān)閉。保溫蓋全打開，使盤條的平均冷速在1.5～2.0℃/s，600℃后集卷冷卻到室溫。
實(shí)施例2：
一種半硬態(tài)電纜鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：c：0.003％、si：0.015％、mn：0.08％、p：0.015％、s：0.007％、als：0.009％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，且上述元素滿足cu+ni+cr+mo≤0.030％。其生產(chǎn)方法包括下列步驟：
1)鐵水脫硫：入廠鐵水中各元素質(zhì)量百分比為：s≤0.025％，mn≤0.30％，cu≤0.060％，si≤0.80％，控制入爐鐵水硫的質(zhì)量百分比s≤0.001％；
2)轉(zhuǎn)爐冶煉：終點(diǎn)碳控制目標(biāo)為0.06％，氧的質(zhì)量百分比控制在0040～0.070％，擋渣出鋼，渣層厚度≤50mm，終渣堿度3.0～4.0，出鋼溫度控制在1680～1700℃；
3)吹氬：渣面拋灑al丸0.1～0.5kg/噸鋼，電石0.1～0.3kg/噸鋼，將渣中氧化鐵總量(tfe)降低到10％以下，氬站軟吹0.5～3min；
4)rh爐處理：處理時間為15～30min，rh處理過程中吹氬流量為700l/min，鋼水溫度≥1600℃時取樣做全分析，爐內(nèi)真空壓力＜100pa；喂al丸進(jìn)行終脫氧，使鋼中的自由氧控制在15ppm以下，循環(huán)時間＞10min；然后加石灰和螢石進(jìn)行深脫硫，保證錳硫比大于10；
5)連鑄：中包溫度控制目標(biāo)為：鋼液液相線溫度+20～35℃，鑄坯拉速為：0.5～1.0m/min；
6)方坯加熱：加熱段溫度：1050～1150℃，均熱段溫度：1190℃，斷面溫差≤30℃。爐壓保持微正壓，爐內(nèi)氣氛保持弱還原性氣氛，在爐時間：130min；
7)高壓水除鱗：水龍頭全開，水壓正常；
8)高線軋制：粗軋開軋溫度：1070℃，精軋機(jī)入口溫度：920℃，減定徑機(jī)入口溫度：905℃，盤條直徑7.5mm；
9)斯太爾摩控冷：吐絲溫度為：895℃，斯太爾摩控冷線入口速度為0.25m/s，最大速度為0.45m/s；
10)緩冷工藝，風(fēng)機(jī)及保溫蓋：最后一臺風(fēng)機(jī)全開，其余關(guān)閉。保溫蓋全打開，使盤條的平均冷速在1.5～2.0℃/s，600℃后集卷冷卻到室溫。
實(shí)施例3
一種半硬態(tài)電纜鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：c：0.005％、si：0.01％、mn：0.07％、p：0.013％、s：0.006％、als：0.008％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，且上述元素滿足cu+ni+cr+mo≤0.030％。其生產(chǎn)方法包括下列步驟：
1)鐵水脫硫：入廠鐵水中各元素質(zhì)量百分比為：s≤0.025％，mn≤0.30％，cu≤0.060％，si≤0.80％，控制入爐鐵水硫的質(zhì)量百分比s≤0.001％；
2)轉(zhuǎn)爐冶煉：終點(diǎn)碳控制目標(biāo)為0.06％，氧的質(zhì)量百分比控制在0040～0.070％，擋渣出鋼，渣層厚度≤50mm，終渣堿度3.0～4.0，出鋼溫度控制在1680～1700℃；
3)吹氬：渣面拋灑al丸0.1～0.5kg/噸鋼，電石0.1～0.3kg/噸鋼，將渣中氧化鐵總量(tfe)降低到10％以下，氬站軟吹0.5～3min；
4)rh爐處理：處理時間為15～30min，rh處理過程中吹氬流量為700l/min，鋼水溫度≥1600℃時取樣做全分析，爐內(nèi)真空壓力＜100pa；喂al丸進(jìn)行終脫氧，使鋼中的自由氧控制在15ppm以下，循環(huán)時間＞10min；然后加石灰和螢石進(jìn)行深脫硫，保證錳硫比大于10；
5)連鑄：中包溫度控制目標(biāo)為：鋼液液相線溫度+20～35℃，鑄坯拉速為：0.5～1.0m/min；
6)方坯加熱：加熱段溫度：1050～1150℃，均熱段溫度：1180℃，斷面溫差≤30℃。爐壓保持微正壓，爐內(nèi)氣氛保持弱還原性氣氛，在爐時間：120min；
7)高壓水除鱗：水龍頭全開，水壓正常；
8)高線軋制：粗軋開軋溫度：1050℃，精軋機(jī)入口溫度：910℃，減定徑機(jī)入口溫度：900℃，盤條直徑6.5mm；
9)斯太爾摩控冷：吐絲溫度為：890℃，斯太爾摩控冷線入口速度為0.20m/s，最大速度為0.40m/s；
10)緩冷工藝，風(fēng)機(jī)及保溫蓋：最后一臺風(fēng)機(jī)全開，其余關(guān)閉。保溫蓋全打開，使盤條的平均冷速在1.0～1.5℃/s，600℃后集卷冷卻到室溫。
實(shí)施例4
一種半硬態(tài)電纜鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：c：0.01％、si：0.005％、mn：0.06％、p：0.010％、s：0.005％、als：0.006％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，且上述元素滿足cu+ni+cr+mo≤0.030％。其生產(chǎn)方法包括下列步驟：
1)鐵水脫硫：入廠鐵水中各元素質(zhì)量百分比為：s≤0.025％，mn≤0.30％，cu≤0.060％，si≤0.80％，控制入爐鐵水硫的質(zhì)量百分比s≤0.001％；
2)轉(zhuǎn)爐冶煉：終點(diǎn)碳控制目標(biāo)為0.06％，氧的質(zhì)量百分比控制在0040～0.070％，擋渣出鋼，渣層厚度≤50mm，終渣堿度3.0～4.0，出鋼溫度控制在1680～1700℃；
3)吹氬：渣面拋灑al丸0.1～0.5kg/噸鋼，電石0.1～0.3kg/噸鋼，將渣中氧化鐵總量(tfe)降低到10％以下，氬站軟吹0.5～3min；
4)rh爐處理：處理時間為15～30min，rh處理過程中吹氬流量為700l/min，鋼水溫度≥1600℃時取樣做全分析，爐內(nèi)真空壓力＜100pa；喂al丸進(jìn)行終脫氧，使鋼中的自由氧控制在15ppm以下，循環(huán)時間＞10min；然后加石灰和螢石進(jìn)行深脫硫，保證錳硫比大于10；
5)連鑄：中包溫度控制目標(biāo)為：鋼液液相線溫度+20～35℃，鑄坯拉速為：0.5～1.0m/min；
6)方坯加熱：加熱段溫度：1050～1150℃，均熱段溫度：1160℃，斷面溫差≤30℃。爐壓保持微正壓，爐內(nèi)氣氛保持弱還原性氣氛，在爐時間：110min；
7)高壓水除鱗：水龍頭全開，水壓正常；
8)高線軋制：粗軋開軋溫度：1030℃，精軋機(jī)入口溫度：900℃，減定徑機(jī)入口溫度：895℃，盤條直徑6.0mm；
9)斯太爾摩控冷：吐絲溫度為：885℃，斯太爾摩控冷線入口速度為0.20m/s，最大速度為0.35m/s；
10)緩冷工藝，風(fēng)機(jī)及保溫蓋：最后一臺風(fēng)機(jī)全開，其余關(guān)閉。保溫蓋全打開，使盤條的平均冷速在1.0～1.5℃/s，600℃后集卷冷卻到室溫。
實(shí)施例5
一種半硬態(tài)電纜鋼的化學(xué)成分的質(zhì)量百分比為：c：0.02％、si：0.003％、mn：0.05％、p：0.008％、s：0.004％、als：0.005％，其余為fe和不可避免的雜質(zhì)，且上述元素滿足cu+ni+cr+mo≤0.030％。其生產(chǎn)方法包括下列步驟：
1)鐵水脫硫：入廠鐵水中各元素質(zhì)量百分比為：s≤0.025％，mn≤0.30％，cu≤0.060％，si≤0.80％，控制入爐鐵水硫的質(zhì)量百分比s≤0.001％；
2)轉(zhuǎn)爐冶煉：終點(diǎn)碳控制目標(biāo)為0.06％，氧的質(zhì)量百分比控制在0040～0.070％，擋渣出鋼，渣層厚度≤50mm，終渣堿度3.0～4.0，出鋼溫度控制在1680～1700℃；
3)吹氬：渣面拋灑al丸0.1～0.5kg/噸鋼，電石0.1～0.3kg/噸鋼，將渣中氧化鐵總量(tfe)降低到10％以下，氬站軟吹0.5～3min；
4)rh爐處理：處理時間為15～30min，rh處理過程中吹氬流量為700l/min，鋼水溫度≥1600℃時取樣做全分析，爐內(nèi)真空壓力＜100pa；喂al丸進(jìn)行終脫氧，使鋼中的自由氧控制在15ppm以下，循環(huán)時間＞10min；然后加石灰和螢石進(jìn)行深脫硫，保證錳硫比大于10；
5)連鑄：中包溫度控制目標(biāo)為：鋼液液相線溫度+20～35℃，鑄坯拉速為：0.5～1.0m/min；
6)方坯加熱：加熱段溫度：1050～1150℃，均熱段溫度：1150℃，斷面溫差≤30℃。爐壓保持微正壓，爐內(nèi)氣氛保持弱還原性氣氛，在爐時間：90min；
7)高壓水除鱗：水龍頭全開，水壓正常；
8)高線軋制：粗軋開軋溫度：1020℃，精軋機(jī)入口溫度895℃，減定徑機(jī)入口溫度：890℃；
9)斯太爾摩控冷：吐絲溫度為：880℃，斯太爾摩控冷線入口速度為0.20m/s，最大速度為0.30m/s；
10)緩冷工藝，風(fēng)機(jī)及保溫蓋：最后一臺風(fēng)機(jī)全開，其余關(guān)閉。保溫蓋全打開，使盤條的平均冷速在1.0～1.5℃/s，600℃后集卷冷卻到室溫。
以實(shí)施例1～5制得的半硬態(tài)電纜用鋼性能。見表1。
表1實(shí)施例制得的半硬態(tài)電纜用鋼性能