[发明专利]提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法，有如下骤：(1)LF精炼电炉配加30%以上的铁水；(2)渣料配加量为石灰，电炉冶炼保证全程泡沫渣埋弧操作；(3)控制出钢钢水C≥0.05%、P≤0.010%，温度大于1630°C；(4)出钢前向钢包内加入硅锰合金、中碳铬合金，烘烤；(5)炉后脱氧；(6)电炉出钢口出钢时间大于110秒；(7)出完钢后迅速将吹氩氩气调整到软吹；(8)脱氧制度：出钢前加入铝渣球，电石，钢水出到20吨后加入硅钙钡，铝铁钢，出钢时间在140±10秒。本发明优化冶炼工艺，严格控制化学成分、控铝和脱氧，使精炼炉冶炼时间缩短，提高钢水质量和连铸坯质量，保证钢材的低倍组织、纯洁度、晶粒度和带状组织全部合格。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别是一种提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法。

背景技术

齿轮钢一般为低碳、低合金优质或高级优质结构钢，其工作条件：

（1）齿轮钢工作时，以啮合点到齿根的整个齿面均受有脉动的弯曲应力作用，而在齿根危险端面上造成最大的弯曲应力，可使齿轮产生弯曲疲劳破坏，破坏形式是齿断。

（2）齿轮工作时，通过接触传递动力，在接触应力反复作用下，会使工作齿面产生接触疲劳破坏，破坏形式主要有麻点剥落于磁化剥落两种。

（3）齿轮钢工作时，两齿面相对运动产生摩擦力，因而要求点面有较高的耐磨性。

（4）齿轮工作时，有时还会受强烈的冲击载荷，要求齿轮钢有较高的韧性。

为满足齿轮复杂的工作条件的要求，齿轮钢应具有高的耐磨性，接触疲劳强度，弯曲疲劳强度，而且还应具有较高的塑性和韧性，所以齿轮钢的生产工艺必须与齿轮钢性能要求相匹配。

20CrMnTi齿轮钢炼钢及连铸生产过程难点：

1.由于采用铝作为沉淀脱氧剂，钢水易结瘤，改钢率高。

2.化学元素控制难

由于此钢种冶炼需要控制酸溶铝，电炉出钢加入一定量的铝铁，脱氧剂使用种类多，如硅钙钡、铝渣球、电石、铝铁，而且用量大，使冶炼时间增加，钢材显微检验夹杂物级别波动大，给钢材质量带来严重不良的影响。

钢材成品碳元素波动大。由于电炉出钢碳含量偏低，钢水过氧化，因而精炼造渣难度大，初精炼炉造渣碳元素难以控制，精炼实际成品碳偏高，直接影响齿轮钢的淬透性，钢水钛成分控制波动大。

3.冶炼时间长

20CrMnTi齿轮钢低氧要求以及高碱度渣系冶炼造成了整个冶炼过程的四个主要元素碳、硫、铝、钛控制与调整困难，为满足低碳的要求，电炉必须低碳出钢，于是在电炉吹氧降碳脱磷而延长了电炉冶炼时间，导致钢水过氧化程度大，在精炼炉内脱氧时渣中氧含量高，碳、硫铝元素控制调整困难，为使其满足要求进行调整又必然延长精炼时间，而精炼炉高碱度还原渣系操作，加快精炼炉内脱硫速度。

4.钢中氧含量偏高

20CrMnTi齿轮钢要求[O]≤20ppm，而2007年生产的齿轮钢氧含量所占比例只有三分之一的炉数达到标准要求，钢中氧含量偏高是齿轮钢内部质量差的根本原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法，本发明优化冶炼工艺，严格控制化学成分、控铝和脱氧，使精炼炉冶炼时间缩短，提高钢水质量和连铸坯质量，提高生产效率，保证钢材的低倍组织、纯洁度、晶粒度和带状组织全部合格。

1、本发明的目的是这样实现的：一种提高20CrMnTi齿轮钢钢水质量的冶炼

方法，其特征是，有如下步骤：