[发明专利]一种制绳用高碳钢热轧盘条的生产方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及金属的轧制方法，进一步来说，涉及轧制线材的方法，具体而言，涉及高碳钢热轧盘条的生产。

【背景技术】

高碳钢热轧盘条是金属制品行业用于拉拔钢丝、捻制钢绳的原料，需要经过多道次的拉拔，拉拔成单丝后，再对单丝进行高速捻股制成钢绳。盘条在整个加工过程中始终处于高应力状态，任何缺陷都会导致钢丝断裂，用户希望断丝率越低越好，制成的钢丝、钢绳具有高强度、高塑性，并且性能波动小，因此对原料盘条质量有以下要求：①钢质洁净，无脆性夹杂物；②钢中有害元素P、S含量低；③成分波动小；④盘条中心无网状渗碳体；⑤盘条微观组织索氏体化率高且均匀；⑥盘条强度高，塑性好，表面光洁，无耳子等缺陷，尺寸精度高。

中国专利数据库中，涉及用高碳钢热轧盘条生产相关的申请件不多，如CN101327490B号《拉拔用优质高碳钢热轧盘条的生产方法》、CN102851579A号《一种含Nb微合金化高碳钢热轧盘条及制造方法》、CN102560047B号《一种控制高碳钢盘条晶界脆化的热轧方法》、CN103028599B号《一种用于热轧带肋钢筋钢盘条的生产方法》、CN103305675B号《一种钢帘线用热轧盘条表面脱碳层的控制方法》等。上述专利技术都还不能完全满足用户对制绳用高碳钢热轧盘条的质量要求。目前尚无制绳用高碳钢热轧盘条生产的专利申请件。

【发明内容】

本发明旨在提供一种制绳用高碳钢热轧盘条的生产方法，使φ5.5～14mm的60^#～80^#盘条的质量和性能满足用户使用要求。

发明人针对φ5.5～14mm的60^#、65^#、70^#、75^#和80^#高碳钢热轧盘条的生产技术进行了攻关，采用以下工序生产：顶底复吹转炉冶炼、挡渣出钢、钢包脱氧合金化、LF炉精炼、软吹氩、方坯连铸、铸坯加热、高速线材轧机轧制、风冷线冷却、收集、精整、打捆、称重挂牌、卸卷入库；本发明方法的技术要点在于：

(1)成分和性能设计

制绳用高碳钢盘条的成分既要满足成品钢丝的强度和塑性要求，又要满足拔丝、捻股加工过程中不断丝的要求，因此必须设计高碳钢中碳、硅、锰、磷、硫、氮、铜、镍、铬各元素和酸溶铝Als的控制目标值；

制绳用高碳钢盘条的性能要满足抗拉强度和断面收缩率的要求，故必须设计各种型号高碳钢盘条的抗拉强度和断面收缩率；

(2)转炉冶炼中采用高磷铁水，通过双渣操作、出钢双挡渣工艺，使钢水按质量分数计含P≤0.015％；

(3)LF炉精炼：采用电石、SiFe粉造白渣，采用MnFe调锰、SiFe调硅，在钢水成分和温度达到要求后，喂SiCa线对钢中夹杂物进行变性处理；喂SiCa线完毕软吹氩去除钢中夹杂物，软吹氩时间控制在10min以上，流量控制在20～80L/min；

(4)控制钢中铝的来源：为控制炉渣中Al₂O₃含量将钢中Als含量控制在10ppm以下，要求使用Al含量低的脱氧剂或不用铝脱氧，还要控制合金及其他原料中铝的含量，减少铝的来源；

(5)连铸过程须减少大颗粒夹杂物：在钢水连浇过程中要求下一包钢水坐上大包回转台后，前一包钢水才能停浇，要求连铸换大包时间控制在3min以内，中间包钢水液面确保400mm以上；大包采用引流砂自开浇技术，自开浇率100％；大包带Ar封保护套管浇注，中间包采用浸入式水口、采用挡渣坝和气幕挡墙改变钢水流场，使钢水中夹杂物充分上浮，净化钢水；

(6)减轻铸坯中心缺陷：采取控制中间包钢水过热度，优化结晶器电磁搅拌，稳定铸坯拉坯速度和改善二冷条件，减轻铸坯中心缺陷；

(7)连铸过程采用全保护浇铸：从盛钢桶到中间包的钢流采用长保护套管输送，并用吹氩气的方法进行密封；中间包采用专用覆盖剂覆盖钢水，使空气与钢水隔绝，同时对钢水保温；从中间包到结晶器的钢流采用长套管输送，使钢流与空气隔绝；结晶器采用专用保护渣，使钢水与空气隔绝，同时对钢坯表面进行润滑，提高铸坯表面质量；

(8)制定钢坯加热制度：按炉组坯，加热炉温度控制：钢坯加热要应均匀，钢坯头、中、尾温差≤50℃，加热过程中防止钢坯出现过热、过烧等现象；要求铸坯在低温阶段加热缓慢，而在高温阶段加热快速，尽量缩短在高温段的滞留时间；

(9)高压水除“鳞”:利用高压水的机械冲击力来除去钢坯表面氧化形成的铁皮：