[发明专利]含铅易切削钢的生产工艺

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，是一种钢的生产工艺，具体的说是含铅易切削钢的生产工艺。

背景技术

易切削钢由于具有良好的易切削性，表面光洁度高，尺寸精度高，广泛应用于家用电器、仪器仪表行业等许多领域，含铅易切削钢是在硫系易切削钢的基础上发展起来的，一般用在制造汽车制造业所需的高强度易切削钢。

含铅易切削钢在切削加工过程中，铅颗粒主要起润滑和脆化作用来改善钢的切削性能，从而显著降低切削抗力和减轻刀具磨损。另外，铅也容易使切屑卷曲和使其脆化的作用，改善断屑特性，改善加工工件光洁度的作用。铅在凝固了的钢中几乎没有溶解度，一般以1-2μm金属夹杂物单独存在，或者附者在硫化物等夹杂物上。铅均以球状形式存在，钢中铅颗粒小到什么程度，分散均匀到什么程度成为铅易切削钢生产的关键。在含铅易切削钢的生产工艺中，不仅要降低钢中的夹杂物，提高钢水的纯净度，确保钢材力学性能的稳定性，同时又要考虑夹杂物的范围和形态，保证良好的切削性能。因此，含铅易切削钢生产工艺中的脱氧过程中不能过于充分，钢中要保持一定的氧含量。

铅的比重大而且毒性也大，加铅的工艺不当会出现一些问题，如：铅挥发造成环境污染及危害人身健康；铅的收得率低且不稳定；由于铅的比重大造成铅在钢中分布不均匀；因铅的比重大，易于在钢中产生偏析，同时因其熔点低，容易造成钢水凝固过程中铅的聚集，产生凝固偏析等等。

现有的含铅易切削钢的生产工艺中，如何有效控制钢水的氧含量，确保钢水铅的均匀性，如何解决铸坯表面质量问题，以及环境卫生问题，都没有得到很好的解决。

发明内容

本发明的目的在于提出一种可有效控制钢水的氧含量、确保钢水铅的均匀性、提高铸坯表面质量、不会产生环境污染的含铅易切削钢的生产工艺。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

含铅易切削钢的生产工艺，包括冶炼工序、加铅工序、连铸工序，冶炼工序中，钢水中间包烘烤温度为1000℃～1150℃，电炉配加30％～50％高硫铁料，钢水中硫含量为0.28～0.33％，锰含量为1.20～1.25％，精炼过程适当造渣，炉渣碱度为0.8～1.5；加铅工序中，采用从钢包底部吹入惰性气体进行搅拌，从钢包上方将铅粒低速均匀加入，加铅导管上伴有惰性气体吹送，铅粒粒度为2～3mm，铅粒加入量为5.0～5.5kg/t，铅粒加入速度为5～7kg/min，加铅温度为：开浇第一炉：1620～1640℃，连浇炉：1610～1630℃；连铸工序中，连铸坯拉速为1.8～2.4m/min，连铸采用全保护浇注，钢包到中间包采用长水口氩封保护，中间包到结晶器采用浸入式水口保护浇注，连铸开浇第一炉中间包过热度为35～45℃，正常炉次中间包过热度为25～35℃，中间包中钢水使用覆盖剂，结晶器中使用保护渣，中间包浇注时使用结晶器电磁搅拌，连铸段采用二次冷却，二冷二、三、四段采用气雾冷却，通过调节二冷比水量，来控制二冷冷却强度和冷却效果。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述的含铅易切削钢的生产工艺，其中所述加铅工序中，惰性气体为氩气。

前述的含铅易切削钢的生产工艺，其中所述加铅工序中，惰性气体流量为300～450l/min，压力为9～11Mpa。

前述的含铅易切削钢的生产工艺，其中所述连铸工序中，二冷比水量在0.6～0.7l/kg范围内。

前述的含铅易切削钢的生产工艺，其中所述连铸工序中，结晶器采用正弦振动，振程小于8毫米，

前述的含铅易切削钢的生产工艺，其中所述连铸工序中，电磁搅拌参数为结晶器所采用的电磁搅拌器搅拌线圈的参数，方坯中心碳含量C₀、硫含量S₀和方坯对角线上距顶点20mm、对角线1/4处及离对角线中心20mm处三点碳含量C和硫含量S的平均值的比值分别为：C₀：C为1.103，S₀：S为1.201。

本发明的优点为：冶炼工序中控制了锰和硫的含量，有利于控制好夹杂物形态，中间包烘烤温度在1000℃以上，减少了钢中的氢，电炉配加30％～50％的高硫铁料，减少了钢中氮及铜含量，减轻了精炼炉增硫压力。采用带有专用除尘系统的加铅设备，避免加铅后有铅挥发造成环境污染及危害人身健康，通过控制铅粒加入速度及加入量，提高了铅收得率及均性。另外，本发明具有生产成本低、操作易于控制等优点。

本发明连铸浇注顺利，铸坯表面质量较好。

具体实施方式