[发明专利]一种制丝用含硼高碳钢冶炼和连铸工艺

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种制丝用含硼高碳钢的冶炼和连铸技术。

背景技术

B元素在钢中通常起提高淬透性的作用。此外，还可以起到固氮等作用。目前，我国在含硼钢的研究方面做了许多工作，也研制出了多种含硼钢。

专利号为“CN 200710113916.8”的中国专利，提供了一种含硼钢和该钢种的制备方法。该钢种成分要求为：C：0.32％～0.44％，Si：0.15％～0.37％，Mn：1.10％～1.40％，P≤0.030％，S≤0.030％，B：0.0005％～0.0035％，Al：0.015％～0.070％，余为Fe和微量杂质。其制备方法包括电炉冶炼-炉外精炼-钢坯连铸-半连轧轧制，轧得规格Φ30～130mm的圆钢。该发明中添加B以保证钢的淬透性，从而使其可以用于制造重要机械零件。

专利号为“CN200710023901.2”的中国专利，公开了一种抗拉强度等力学性能指标得到大大提高的低碳钢盘条，所述的低碳钢盘条中的碳元素、锰元素、铌元素、硼元素所占的重量百分比为：碳为0.04％～0.10％，锰为0.25％～0.60％，铌为0.008％～0.017％，硼为0.0020％～0.0040％。

但是上述专利都未涉及用于制丝的含硼高碳钢的冶炼和连铸工艺。目前用于制丝的含硼高碳钢的冶炼和连铸工艺国内外还没有公开报道。而用于制丝的不含硼高碳钢在转炉冶炼终点没有采取高碳出钢工艺，使炉后增碳过程钢中加入增碳剂和合金的量增加，由这些材料带入钢中的杂质含量也相应增加，且在连铸过程采用较高的过热度连铸工艺。这些都不利于钢中B元素有益作用的发挥。为了发挥B在钢中的有益作用，并防止B元素不均匀分布导致含B高碳钢加工性能的降低，急需开发用于制丝的含B高碳钢的冶炼和连铸工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能发挥B在钢中的有益作用的制丝用含硼高碳钢的冶炼和连铸工艺。

本发明是这样实现的：该制丝用含硼高碳钢冶炼和连铸工艺包括：1)铁水脱硫预处理：要求将铁水中的硫含量控制在0.005％以下，最好控制在0.002％以下。2)转炉冶炼：转炉冶炼前期造高碱度渣，顶渣碱度为2.0～4.5，FeO含量8％～20％，以利于转炉脱磷，转炉冶炼终点磷含量控制到0.012％以下；转炉终点温度控制在1600～1660℃；在转炉冶炼终点采用高碳出钢工艺，减轻增碳剂的加入对钢质的污染，碳含量控制在距钢种目标碳含量的0.05％～0.2％以内；在转炉炉后使用Si-Mn脱氧；出钢后使用白灰盖罐，对钢液起到保温和隔绝空气的作用，用量为1～3kg/t。3)LF精炼：LF精练过程温度控制在1550～1620℃；精炼结束前10～20分钟，根据钢种目标[B]含量调整钢液成分。4)连铸：采用断面尺寸(200～400mm)*(300～500mm)的大方坯连铸生产；采用低过热度连铸的工艺制度，中间包钢水过热度为10～23℃，防止B元素聚集恶化钢质。上述百分比均为重量百分比。

本发明转炉炉后采用高碳出钢工艺，连铸过程使用低过热度连铸的工艺制度，有效促进了钢坯中B元素的均匀分布，从而防止了B元素聚集恶化钢质，而且充分发挥了B在钢中的有益作用。采用本发明冶炼和连铸工艺能使含B高碳钢盘条在制丝合股过程的断丝率较普通高碳钢盘条降低18％～25％。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步的描述。

本发明实施例以SWRH82A钢种为例，钢种目标碳含量0.80(重量)％，分别在钢中加入0.0015％和0.0024(重量)％的硼，见表1。为保证充分发挥硼元素对提高钢质的有益作用，在含硼钢的冶炼过程中采用了铁水预处理脱硫和转炉脱磷工艺，降低钢中硫、磷含量，提高钢的加工性能。同时采用大断面方坯连铸和低过热度浇铸，以防止钢坯硼元素的中心偏析。为比较本发明的效果还给出了对比例。

表1本发明实施例冶炼和连铸工艺