一種含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼及其生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種鋼的生產(chǎn)方法,具體來說涉及一種含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼及其生產(chǎn) 工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 鐵絲網(wǎng)用鋼廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、建筑、市政、高速公路、鐵路、飛機場、住宅小區(qū)、 港口碼頭、養(yǎng)殖、畜牧等行業(yè)領(lǐng)域的圍欄、裝飾、防護(hù)等設(shè)施,要求具有合適的強度、較好的 抗沖擊力、良好的焊接性、良好的延伸率、良好的耐冷彎性等特點。
[0003] 目前,國外市場上主要用0 5. 5~12mm的含硼低碳鋼熱軋盤條經(jīng)酸洗、磷化、多道 拉拔、表面處理等加工后用作生產(chǎn)鐵絲網(wǎng),由于含硼低碳鋼熱軋盤條易引起表面裂紋,且隨 著國外鐵絲網(wǎng)客戶對原材料性能要求的調(diào)整,急需含鉻低碳鋼盤條代替含硼低碳鋼盤條用 作鐵絲網(wǎng)的生產(chǎn),由于盤條成份中含有0. 30%~0. 40%的鉻,鉻可以適當(dāng)提高鋼的抗拉強 度和屈服強度,但若生產(chǎn)過程中采用工藝不當(dāng),會對伸長率等其他力學(xué)性能指標(biāo)造成不利 影響,同時會加大冷彎性能和焊接性能合格的難度。由于用戶經(jīng)多道拉拔后,要求獲得合適 的力學(xué)性能、良好的表面質(zhì)量、冷彎性和焊接性的最終產(chǎn)品,因而盤條應(yīng)具有穩(wěn)定的化學(xué)成 分、較小的尺寸偏差、潔凈的母材、良好的力學(xué)性能以及理想的組織。
[0004] 由此可見,對含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼的生產(chǎn)要求較為苛刻,生產(chǎn)過程中須控制以下 關(guān)鍵環(huán)節(jié):①嚴(yán)格控制成份波動。不同爐次或同爐之間要求成份必須保持均勻,波動幅度 小,否則會對盤條的通條性帶來不利影響。②保證鋼水良好的純凈度,加強對夾雜物和氣體 含量的控制。較大脆性夾雜和較高的氣體含量會造成盤條拉拔、冷彎和焊接過程中斷裂,因 此,有必要采用合理的爐外精煉工藝和保證適當(dāng)?shù)能洿禃r間來促進(jìn)鋼水中夾雜物上浮,同 時提高夾雜物塑性變形能力;連鑄全程保護(hù)澆鑄并避免因結(jié)晶器卷渣引起的外生夾雜物。 ③控制鑄坯質(zhì)量,防止出現(xiàn)皮下氣泡、裂紋和較嚴(yán)重的中心縮孔。研宄表明,鑄坯較嚴(yán)重的 皮下氣泡、裂紋和中心縮孔會造成盤條表面出現(xiàn)折疊或裂紋,進(jìn)而盤條在拉拔、扭轉(zhuǎn)和焊接 過程中容易出現(xiàn)斷裂。④合理的控冷控軋工藝,在確保力學(xué)性能合格的同時,防止出現(xiàn)異常 組織。異常組織如馬氏體的存在亦造成盤條在拉拔、扭轉(zhuǎn)過程中斷裂。
[0005] 衡量含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)在于確保力學(xué)性能合格的同時,避免盤 條在拉拔、扭轉(zhuǎn)和焊接過程中出現(xiàn)斷裂,母材在拉拔、扭轉(zhuǎn)和焊接過程中的斷裂會一定程度 上降低生產(chǎn)效率、增加生產(chǎn)成本和降低實物質(zhì)量。鋼水中夾雜物、氣體含量、鑄坯質(zhì)量和軋 制工藝的控制是影響盤條拉拔、扭轉(zhuǎn)和焊接過程中斷裂的關(guān)鍵因素,也是目前含鉻低碳鐵 絲網(wǎng)用鋼的相關(guān)試生產(chǎn)廠家所遇到的共同難題。
[0006] 目前,國內(nèi)中國專利數(shù)據(jù)庫中涉及鐵絲網(wǎng)應(yīng)用方面的技術(shù)方案較多,但尚無涉及 含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼盤條的內(nèi)容,甚至連鐵絲網(wǎng)用鋼盤條的生產(chǎn)方法都寥寥無幾。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 本發(fā)明的目的在于針對以上技術(shù)難題,提供了一種含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼及其生產(chǎn) 方法,可有效控制鋼水的純凈度,提高鑄坯質(zhì)量,保證化學(xué)成分和力學(xué)性能合格,最終達(dá)到 含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼盤條在滿足力學(xué)性能的同時,避免盤條在拉拔、扭轉(zhuǎn)和焊接過程中出 現(xiàn)斷裂的目的。
[0008] 為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所涉及的一種含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼,其化學(xué)成份按重 量百分?jǐn)?shù)計為:[C] :0? 05 ~0? 10 %、[Si] :0? 07 ~0? 15 %、[Mn] :0? 30 ~0? 50 %、[Cr]: 0. 30~0. 40 %、[P]彡0. 035 %、[S]彡0. 035 %,其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0009] 優(yōu)選地,其化學(xué)成份按重量百分?jǐn)?shù)計為:[C] :0. 06~0.09 %、[Si] :0. 08~ 0? 15%、[Mn] :0? 30 ~0? 40%、[Cr] :0? 31 ~0? 40%、[P]彡 0? 025%、[S]彡 0? 025%,其余 為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
[0010] 本發(fā)明提供了一種含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼的生產(chǎn)方法,包括轉(zhuǎn)爐冶煉工序、LF爐精 煉工序、連鑄工序和軋制工序步驟,具體操作如下:
[0011] ⑴轉(zhuǎn)爐冶煉過程加入渣料采用低拉碳操作,出鋼[C]彡0. 06 %,出鋼 [P] < 0. 016%,終渣目標(biāo)堿度3. 5~4. 0,出鋼1/4時隨鋼流依次順序加入電石、鋁餅、合 金、石灰和螢石,出鋼過程采用擋渣操作,出鋼時間為3~5min;
[0012] (2)精煉過程采用電石進(jìn)行鋼渣界面脫氧,采用高堿度還原性渣進(jìn)行脫硫,全程底 吹氬攪拌,出站前喂入純鈣線或硅鈣線,出站后進(jìn)行鋼包底軟吹氬操作,確保渣面蠕動,鋼 液不裸露;
[0013] (3)連鑄全程保護(hù)澆注,采用錐度為1. 8的結(jié)晶器銅管,結(jié)晶器采用非正弦振動, 并使用結(jié)晶器保護(hù)渣;
[0014] (4)開澆爐次過熱度[AT]彡45°C,連澆爐次實行低過熱度澆鑄,過熱度20~ 30°C,拉速1. 85±0. 05m/min,連鑄過程基本實現(xiàn)"恒拉速"澆注,可有效防止因鋼水大翻 引起的結(jié)晶器卷渣,二冷采用中冷配水模式,結(jié)晶器采用電磁攪拌連續(xù)攪拌模式,攪拌電流 210±10A,頻率 5±0. 5Hz;
[0015] 其中開澆爐次過熱度對連鑄坯質(zhì)量影響較大,開澆過熱度過低,會造成中包內(nèi)鋼 水過熱度過低,可能發(fā)生澆鑄波動、澆鑄中斷事故、同時不利于夾雜物上浮等;開澆過熱度 過高,會造成中包內(nèi)鋼水過熱度過高,會使耐材的侵蝕加快,可能造成外來夾雜物進(jìn)入鋼液 中,同時對鑄坯的內(nèi)部質(zhì)量帶來不利影響等;恰當(dāng)?shù)碾姶艛嚢韫に噮?shù),可均勻內(nèi)部鋼液 的溫度,有利于消除局部過熱,有利于坯殼凝固的均勻性,有利于促進(jìn)夾雜物上浮和被保護(hù) 渣吸收,可以把高溫鋼流帶到彎月面附近,有利于降低振痕深度和中心疏松,提高鑄坯質(zhì)量 等;參數(shù)設(shè)置過低,起不到應(yīng)有的效果;參數(shù)設(shè)置過高會造成結(jié)晶器卷渣,并增加生產(chǎn)成本 等;
[0016] (5)軋鋼采用高吐絲溫度、緩冷工藝進(jìn)行軋制,除磷水壓不小于14MPa,均熱段爐 溫1050~1130°C,開軋溫度970±30°C,吐絲溫度930±15°C,入口段輥道速度17~18m/ min,風(fēng)機關(guān)閉,加蓋保溫罩。該開軋溫度是為了控制奧氏體晶粒度,若過高,會導(dǎo)致晶粒過 度長大;若過低,不利于正常軋制生產(chǎn);保持較高的吐絲溫度,有利于獲得均勻的鐵素體組 織,提高盤條塑性,同時有效防止盤條表面產(chǎn)生馬氏體組織,若過高容易導(dǎo)致混晶,若過低 不利于鐵素體組織的轉(zhuǎn)變,會降低塑性;入口段輥道速度對力學(xué)性能有很大,冷卻過快,得 不到理想的力學(xué)性能,并且盤條表面可能產(chǎn)生馬氏體組織,冷卻過慢,盤條表面生成過多的 氧化皮,且影響生產(chǎn)效率。
[0017] 作為優(yōu)選,步驟⑴所述的煉鋼原料為廢鋼、生鐵和鐵水,鐵水要求
[Si] :0? 20%~0? 80%、[P]彡 0? 14%、[S]彡 0? 030%,溫度T彡 1280°C,廢鋼占原料總重 的8%~12%,生鐵占原料總重的3%~5%,總裝入量133~138t/爐;其中爐渣加入量 為9~12t/爐,所述渣料為石灰、石灰石、白云石、鎂球和礦石,所述渣料中石灰、石灰石、 白云石、鎂球和礦石質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為33 %、9 %、31 %、3 %、24 %,冶煉28~32min,所述的 出鋼溫度為1620~1660°C,出鋼采用擋渣操作,下渣量不超過50mm。其中石灰(質(zhì)量百 分?jǐn)?shù),下同):CaO彡 85%,S彡 0? 10%,P彡 0? 01% ;石灰石:CaO彡 53%,Si02< 1. 5%, MgO彡 2%,S彡 0? 080%,P彡 0? 01% ;白云石:CaO彡 44%,Si02< 5. 5%,MgO彡 28% ; 鎂球:MgO彡 65%,Si02< 5% ;礦石:TFe彡 85%,Si02< 10%,S彡 0? 15%,P彡 0? 15%, Cu彡0. 15%,Sn彡0. 10%。其中石灰石的加入有促進(jìn)化澄,提高爐渣氧化性的作用,反應(yīng) 生成的C02,可以起到攪拌熔池的作用,并與Fe、Si、Mn、C等發(fā)生反應(yīng),強化冶煉過程,同時 提高煤氣的回收量。
[0018] 作為優(yōu)選,步驟(1)中所述的合金為硅錳、硅鐵和低碳鉻鐵,其中加入量電石為 0? 8 ~1.Okg/t、錯餅 0? 8 ~1. 2kg/t、娃猛 3. 5 ~4. 3kg/t、娃鐵 0? 7 ~1.Okg/t、低碳絡(luò)鐵 4. 5~5. 3kg/t和石灰600~800kg/爐,螢石80~150kg/爐,盡可能在轉(zhuǎn)爐爐后加足合金 量。
[0019] 進(jìn)一步地,步驟(2)中所述電石加入量為0. 5~1. 0kg/t,所述全程底吹氬攪拌壓 力0? 8~1.OMPa,流量200~300NL/min,精煉時間彡25min,出站前喂入80~200m/爐純 鈣線或硅鈣線,出站后進(jìn)行鋼包底軟吹氬操作,底吹氬氣流量50~80NL/min,確保渣面蠕 動,鋼液不裸露,軟吹氬時間多8分鐘;步驟(2)所述的高堿度還原性渣成分及含量(質(zhì)量 分?jǐn)?shù)wt/%)為CaO:56. 9 ~61. 2 ;Si02:12. 7 ~15. 9 ;A1 203:15. 4 ~20. 3;MgO:3. 5 ~7. 1 ; MnO+FeO:0. 8~1. 5;R:3. 6~4. 8。本渣系采用的是低硅高堿度精煉渣,其中:渣中5102是 非穩(wěn)定的化合物,渣中的Si02易使鋼水增Si,故渣中的5102含量不易過高;采用高堿度高 還原性的渣料可以進(jìn)一步脫除鋼水中的硫和氧;渣中的A1203與CaO保持一定的比例,渣的 流動性好,有利于降低渣的不穩(wěn)定氧化物,該渣成份均勻、性能穩(wěn)定,儲存時不吸水,成渣速 度快、吸熱少,可以提高鋼水質(zhì)量。
[0020] 進(jìn)一步地,步驟(3)中,所述連鑄全程保護(hù)澆鑄,其中大包長水口氬封保護(hù),中包 上水口內(nèi)裝,中包使用堿性覆蓋劑和碳化稻殼雙層覆蓋,所述結(jié)晶器保護(hù)渣使用日建專用 包晶鋼保護(hù)渣(上海日建大中冶金材料有限公司;牌號為:連鑄中空顆粒保護(hù)渣)堿度R= 0. 95~1. 05,熔點1100~1200°C,粘度為14~16Pa.S/1300°C;所述的非正弦振動頻率為 120±40Hz,偏斜率15%,振幅±3mm,一冷水流量為110±10m3/h;中包水口直徑彡〇30mm, 浸入式水口插入深度為80~120mm,水口使用時間6~6. 5h進(jìn)行更換。本發(fā)明采用上述保 護(hù)渣有利于提高鑄坯的表面質(zhì)量,避免產(chǎn)生渣溝、裂紋等鑄坯缺陷,同時也能提高鑄坯坯殼 和結(jié)晶器銅管的潤滑性,避免拉漏的發(fā)生,這是用于此鋼種生產(chǎn)時該保護(hù)渣所具備的獨特 效果。若本鋼種選用低碳鋼常用的西保集團的低碳鋼保護(hù)渣則易出現(xiàn)渣溝、裂紋等鑄坯表 面缺陷,表面質(zhì)量不理想。
[0021] 進(jìn)一步地,步驟(4)所述的二冷比水量0. 8L/kg,二冷為氣霧冷卻,足輥段為全水 冷卻,且確保矯直段溫度大于950°C。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于:
[0023] 通過本發(fā)明生產(chǎn)的含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼,能夠保證化學(xué)成分和力學(xué)性能合格,且 母材在拉拔、扭轉(zhuǎn)和焊接時能避免因鑄坯缺陷遺傳、夾雜物和組織異常引起的斷裂,以下為 生產(chǎn)含鉻低碳鐵絲網(wǎng)用鋼的關(guān)鍵控制點:(1)冶煉全程執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作,嚴(yán)格控制化學(xué)成 分波動,確保盤條通條性;(2)合理的造渣工藝和適當(dāng)?shù)能洿禃r間,促進(jìn)鋼水中夾雜物上浮 和提高夾雜物變性能力;(3)合理的連鑄工藝,防止結(jié)晶器卷渣、鑄坯質(zhì)量異常,出現(xiàn)皮下 氣泡、裂紋、渣溝和較嚴(yán)重的中心疏松等缺陷;(4)合理的軋制工藝,在確保力學(xué)性能合格 的同時,防止異常組織如馬氏體等出現(xiàn)。
【具體實施方式】
[0024] 實施例 1 (爐號 714120621)
[0025] (1