一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷4Cr5MoSiV1鋼以及制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及制作4Cr5MoSiVI鋼的領(lǐng)域，尤其涉及一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼以及制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)，潔凈鋼的生產(chǎn)成為煉鋼技術(shù)發(fā)展的核心之一，采用新工藝降低鋼中雜質(zhì)元素的含量，尤其是P，S和各類非金屬夾雜物的含量成為潔凈鋼冶煉工藝研究的主要內(nèi)容。
[0003]P是鋼中的有害元素，容易在晶界偏析，引起鋼的低溫脆性和回火脆性。高品質(zhì)特殊鋼對鋼中P含量要求越來越嚴(yán)格，特別是對于低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫致裂紋鋼都要求W(P) < 0.01%甚至< 0.005%。因此如何將鋼種的P含量控制到超低P水平，成為行業(yè)研究的重點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷4Cr5MoSiVl鋼，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分:
C:0.30-0.40%、Mn: 0.35 ~ 0.45%、S1: 1.00-1.25 %、P 不大于 0.005%、S 不大于0.005%、Cr: 5.10-5.6 %、Mo: 1.30-1.50 %、V: 1.00-1.30%、余量為 Fe 和不可避免的其他元素。
[0005]一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，方法包括:
在80t高功率電弧爐爐壁處設(shè)置三支爐壁氧槍，將85~90t、溫度為1300~1330°C的鐵水通過爐門口加入爐中；
鐵水加入后，在5-10分鐘內(nèi)，通過高位料倉，按照16~40Kg/噸鋼比例，分三批加入石灰，確保前期低溫脫磷渣堿度R控制在2.5-3.0的范圍；
在5-10分鐘內(nèi)，通過高位料倉，按照20~60Kg/tw比例，分三批加入燒結(jié)礦；
經(jīng)過3~5分鐘，不開啟爐門氧槍，僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉，三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h。
[0006]優(yōu)選地，三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉確保鐵水加入后溫度控制在< 1450°C以內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，三支爐壁氧槍在轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程進(jìn)行助熔冶煉。
[0008]優(yōu)選地，轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程采用全程底吹氬，流量控制在60NL/min~90NL/ min;吹煉結(jié)束后加入粘質(zhì)材料，并將底吹氬流量提高至130~150NL/min，攪拌3~ 5min ;所述粘質(zhì)材料為高鎂石灰、白云石、鋼水調(diào)質(zhì)劑中的至少一種，稠渣材料的加入量為5-8kg/tw。
[0009]優(yōu)選地，在步驟經(jīng)過3~5分鐘，不開啟爐門氧槍，僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉，三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h的步驟之后包括:
三支爐壁氧槍吹煉10~15分鐘后，利用鋼包除渣裝置將鋼包中含有磷酸鹽渣扒出，之后加入造渣材料重新造渣，再進(jìn)行冶煉。
[0010]優(yōu)選地，鋼水調(diào)質(zhì)劑的成分包括:20%~40%的CaO，30%~45%的FeO，10%~20%的Al2O3, 3%~5%Si02, 2%~3% 的 MnO。
[0011 ] 優(yōu)選地，燒結(jié)礦的成分包括:FeO彡80%O
[0012]從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
通過上述工藝操作，得到4Cr5MoSiVl鋼的成品中，P含量控制在0.005%以下，達(dá)到了超低磷鋼的水平。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將運(yùn)用具體的實(shí)施例，對本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例。基于本專利中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本專利保護(hù)的范圍。
[0014]本發(fā)明提供一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分:C:0.30-0.40%^ Mn: 0.35 ~ 0.45%、S1: 1.00-1.25 %、P 不大于 0.005%、S 不大于
0.005%、Cr: 5.10-5.6 %、Mo: 1.30-1.50 %、V: 1.00-1.30%、余量為 Fe 和不可避免的其他元素。
[0015]為了能夠得到4Cr5MoSiVl鋼的成品中，P含量控制在0.005%以下，達(dá)到了超低磷鋼的水平，本發(fā)明提供一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，方法主要通過80噸超高功率電弧爐轉(zhuǎn)爐化后，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，將4Cr5MoSiVl鋼中的P含量穩(wěn)定控制在< 0.005%的范圍，從而有效提高熱作模具鋼的各項(xiàng)性能。
[0016]在煉鋼過程中，鋼液中的磷氧化為P2O5進(jìn)入爐渣。P2O5是酸性氧化物。它能與爐渣中的堿性氧化物生成磷酸鹽。如:3Fe0.P2O5JCa0.P2O5, 4Ca0.P2O5, 3Mn0.P2O5, 3Mg0.P2O5等通常認(rèn)為在低堿度渣中磷以磷酸鐵的形式存在。在高堿度渣中磷以磷酸鈣的形式存在。根據(jù)分子理論，鋼的脫磷反應(yīng)如下:
5(FeO)=5[O]+5[Fe]
2[P]+5[0] = ( P2O5)
(P2O5) +4 (CaO) = (4Ca0.P2O5)
2 [P] +5 (FeO) +4 (CaO) = (4Ca0.P2O5) +5 [Fe] + 放熱反應(yīng)
根據(jù)反應(yīng)式，要想達(dá)到快速脫磷的目的，應(yīng)具備高堿度、高氧化性、低溫進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。
[0017]方法具體包括:
在80t高功率電弧爐爐壁處設(shè)置三支爐壁氧槍，將85~90t、溫度為1300~1330°C的鐵水通過爐門口加入爐中；
鐵水加入后，在5-10分鐘內(nèi)，通過高位料倉，按照16~40Kg/噸鋼比例，分三批加入石灰，確保前期低溫脫磷渣堿度R控制在2.5-3.0的范圍；R為Ca0/Si02，即為Ca0/Si02控制在2.5-3.0的范圍。
[0018]在5-10分鐘內(nèi)，通過高位料倉，按照20~60Kg/t鋼比例，分三批加入燒結(jié)礦；
經(jīng)過3~5分鐘，不開啟爐門氧槍，僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉，三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h。
[0019]優(yōu)選地，三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉確保鐵水加入后溫度控制在< 1450°C以內(nèi)。
[0020]優(yōu)選地，燒結(jié)礦的成分包括:FeO ^ 80%ο燒結(jié)礦中含有足夠量的氧化亞鐵，不僅可以向鋼液傳送氧，還能夠使?fàn)t內(nèi)的固體石灰快速的熔進(jìn)渣中，使渣中自由氧增多，從而進(jìn)一步提尚脫憐效果。
[0021]在步驟經(jīng)過3~5分鐘，不開啟爐門氧槍，僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉，三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h的步驟之后包括:
三支爐壁氧槍吹煉10~15分鐘后，利用鋼包除渣裝置將鋼包中含有磷酸鹽渣除出，之后加入造渣材料重新造渣，再進(jìn)行冶煉。
[0022]這樣，經(jīng)過前期爐壁槍助熔，配加燒結(jié)礦及造渣材料，可以有效實(shí)現(xiàn)將原始鐵水中的P (含量0.07%-0.10%)，降低到0.005%以下，此時鋼水中的P以鈣磷酸鹽形式富集于爐渣中，脫磷完成，利用鋼包除渣裝置將鋼包中含有磷酸鹽渣扒出，保證將前期含磷酸鹽渣排除于電爐外，避免回磷。
[0023]三支爐壁氧槍在轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程進(jìn)行助熔冶煉。
[0024]轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程采用全程底吹氬，流量控制在60NL/min~90NL/ min;吹煉結(jié)束后加入粘質(zhì)材料，并將底吹氬流量提高至130~150NL/min，攪拌3~ 5min ;所述粘質(zhì)材料為高鎂石灰、白云石、鋼水調(diào)質(zhì)劑中的至少一種，稠渣材料的加入量為5-8kg/t鋼。
[0025]鋼水調(diào)質(zhì)劑的成分包括:20%~40%的 CaO，30%~45% 的 FeO，10%~20% 的 Al2O3, 3%~5%的 S12, 2%~3% 的 MnO0
[0026]在吹煉結(jié)束后，加入粘質(zhì)材料并施加以大功率攪拌，提高反應(yīng)速度，使鋼水中磷向熔渣中轉(zhuǎn)移，并在反應(yīng)趨緊平衡后，利用除渣裝置將鋼包中鋼渣從鋼包中去除，實(shí)現(xiàn)鋼水深度脫磷的作用，通過上述工藝操作，得到熱作模具4Cr5MoSiVl鋼的成品P含量控制在
0.005%以下，達(dá)到了超低磷鋼的水平。
[0027]對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼，其特征在于，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分:C:0.30-0.40%、Mn: 0.35 ~ 0.45%、S1: 1.00-1.25 %、P 不大于 0.005%、S 不大于0.005%、Cr: 5.10-5.6 %、Mo: 1.30-1.50 %、V: 1.00-1.30%、余量為 Fe 和不可避免的其他元素。2.一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，其特征在于，方法包括: 在80t高功率電弧爐爐壁處設(shè)置三支爐壁氧槍，將85~90t、溫度為1300~1330°C的鐵水通過爐門口加入爐中； 鐵水加入后，在5-10分鐘內(nèi)，通過高位料倉，按照16~40Kg/噸鋼比例，分三批加入石灰，確保前期低溫脫磷渣堿度R控制在2.5-3.0的范圍； 在5-10分鐘內(nèi)，通過高位料倉，按照20~60Kg/tw比例，分三批加入燒結(jié)礦； 經(jīng)過3~5分鐘，不開啟爐門氧槍，僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉，三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，其特征在于， 三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉確保鐵水加入后溫度控制在< 1450°C以內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，其特征在于， 三支爐壁氧槍在轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程進(jìn)行助熔冶煉。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，其特征在于， 轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程采用全程底吹氬，流量控制在60NL/min~90NL/ min;吹煉結(jié)束后加入粘質(zhì)材料，并將底吹氬流量提高至130~150NL/min，攪拌3~ 5min ;所述粘質(zhì)材料為高鎂石灰、白云石、鋼水調(diào)質(zhì)劑中的至少一種，稠渣材料的加入量為5-8kg/t鋼。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，其特征在于，在經(jīng)過3~5分鐘，不開啟爐門氧槍，僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉，三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h的步驟之后還包括: 三支爐壁氧槍吹煉10~15分鐘后，利用鋼包除渣裝置將鋼包中含有磷酸鹽渣扒出，之后加入造渣材料重新造渣，再進(jìn)行冶煉。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，其特征在于， 鋼水調(diào)質(zhì)劑的成分包括:20%~40% 的 Ca0，30%~45% 的FeO，10%~20% 的 Al2O3, 3%~5%S12，2%~3% 的 MnO。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiVl鋼的制作方法，其特征在于， 燒結(jié)礦的成分包括:FeO ^ 80%ο
【專利摘要】本發(fā)明公開一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiV1鋼，包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分：C:0.30~0.40%、Mn:0.35~0.45%、Si:1.00~1.25%、P不大于0.005%、S不大于0.005%、Cr:5.10~5.6%、Mo:1.30~1.50%、V:1.00~1.30%、余量為Fe和不可避免的其他元素。本發(fā)明提供一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiV1鋼的制作方法，主要通過80噸超高功率電弧爐轉(zhuǎn)爐化后，進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，將4Cr5MoSiV1鋼中的P含量穩(wěn)定控制在＜0.005%的范圍，從而有效提高熱作模具鋼的各項(xiàng)性能。
【IPC分類】C21C5/35, C22C38/24
【公開號】CN105177219
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】王棣, 張剛, 朱林林, 陳健, 信霖, 李文雙, 陳學(xué)軍, 徐 明
【申請人】山東西王特鋼有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月19日