[发明专利]采用6t真空精炼炉精炼高速钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及高速钢的冶炼生产方法，尤其是关于采用6t真空精炼炉冶炼的方法。

背景技术

高速钢含合金元素种类多及总含量高，如M2钢(W6 Mo5Cr4V2)含有较多的种合金元素，其中W+Mo的含量达到15%。对碳化物颗粒度及不均匀度要求严格，红硬性高，是目前应用较为最广的W-Mo系钢种。主要用做生产钻头、丝锥、铣刀、滚刀等切削工具。 

目前，高速钢生产通常采用中频炉钢水冶炼→铸锭→电渣重熔→开坯锻造→轧制生产工艺。生产的高速钢铸态组织中成分偏析严重、均匀性差，氧、氮、氢等气体含量高，以及非金属夹杂物严重，严重影响了高速钢的使用性能和加工性能。降低高速钢中的气体含量，提高高速钢的纯净度以及组织均匀性，是提高高速钢性能的关键所在。

发明内容

针对以上问题，本发明的目的在于提供一种采用6t真空精炼炉精炼高速钢的方法，采用6t中频炉熔炼+LF精炼炉+VD真空精炼炉，生产的高速钢显著降低了气体含量，提高了高速钢的纯净度，减轻了晶内成分偏析和晶界碳化物堆积。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：采用6t真空精炼炉精炼高速钢的方法，包括以下步骤：1）钢水熔炼、2）精炼、3）真空脱气、4）模铸、5）电渣重熔、6）锻造、7）轧制，其特征在于：

1）、钢水熔炼：以重量百分比计，熔化废钢成分C：0.8±0.1%、Si：0.4±0.1%、Mn： 0.3±0.1%、Cr：4.0±0.2%、Mo：5.0±0.5% 、W： 6±0.15%、V： 1.95±0.1% 、P：≤0.027%、S：≤0.03%；首先在6t中频炉中将合格废钢熔炼成1680～1650℃的钢水；经过造白渣，在线成份分析，补充合金元素，调整在钢水中比例，并进行脱氧、脱硫处理，冶炼操作时，控制渣量占钢水重量2.3～2.5%；

2）、精炼：将中频炉熔炼钢水打成钢包吊入LF炉进行精炼操作，采用底部吹氩气，炉门添加萤石、氟化钙、石灰及铁合金造精炼渣，并将精炼渣的碱度控制在2～2.2，微调化学成分，在线进行钢水成分分析；

所述的钢包底部吹氩气量为4～50L/min。

3）、真空脱气：将经过精炼的钢水运送至VD炉真空脱气抽真空处理，使精炼炉内的真空度在≤67Pa以内，保持18～20分钟，对钢水进行脱氢、脱氮、脱氧、再出炉，取样；

4）、模铸：将真空脱气处理的钢水的出钢温度控制在1540-1560℃，进行模铸，钢水在钢模中，钢模保温箱温度控制在200-230℃，自然冷却4小时，脱模钢锭在保温箱中进行空冷。

本发明，相对于传统冶炼高速钢的工艺中，增加了LF炉精炼+VD真空精炼炉脱气，取代了传统的中频炉→电渣重熔冶炼工艺，生产上突破了高速钢高纯净度精炼技术瓶颈；实现了高速钢的高纯净度：[O]≤25PPm、[N]≤100PPm、[H]≤2.0PPm，夹杂物级别达到进口日立公司高速钢实物水平：A类：(硫化物类)细系1.0级、粗系0.5级。B类：(氧化铝类)细系1.0级、粗系0.5级。C类：(硅酸盐类)细系1.0级、粗系0.5级。D类：(环状氧化物类)细系1.0级、粗系0.5级。

具体实施方式

采用6t真空精炼炉精炼高速钢的方法，以重量百分比计，在原有生产线上，增加6t的LF精炼炉→6t的VD真空精炼炉脱气来生产高速工具钢的方法，、包括以下步骤：

1、冶炼：熔化废钢成分C：0.8±0.1%、Si：0.4±0.1%、Mn： 0.3±0.1%、Cr：4.0±0.2%、Mo：5.0±0.5% 、W： 6±0.15%、V： 1.95±0.1% 、P：≤0.027%、S：≤0.03%；首先在中频炉将废钢冶炼温度为1680-1650℃的钢水；造白渣，在线成份分析，补充合金元素，调整在钢水中的比例，并进行脱氧、脱硫，其渣量占钢水重量的2.3～2.5%；

2、精炼：将中频炉冶炼钢水吊入LF精炼炉，再转VD真空精炼炉进行真空脱气，采用底部吹氩气精炼造渣，氩气量为4～50L/min。微调化学成分，加脱加剂、氟化钙、石灰，在线成分分析；

3、真空脱气：将经过精炼的钢水送至真空精炼炉抽真空处理，使精炼炉的真空度≤67Pa以内，保持18～20分钟，对钢水进行脱氢、脱氮、脱氧，再出炉、取样；

4、模铸：将真空脱气处理的钢水的出钢温度控制在1540-1560℃，进行模铸，钢水在钢模中其保温箱温度控制在200-230℃，自然冷却4小时，脱模后钢锭在保温箱进行空冷。

5、电渣重熔：按常规工艺生产。

6、锻造：按常规工艺生产。