[发明专利]一种电炉生产弹簧钢的精炼工艺

说明书

本发明公开了一种电炉生产弹簧钢的精炼工艺，属于钢铁冶炼技术领域。本发明步骤为：步骤一：电炉冶炼；a)以废钢和铁水为原料；b)采用偏心炉底出钢防止下渣，精炼回磷量≤0.005％；出钢温度1620℃以上；c)电炉出钢过程中全程底吹氩气搅拌；步骤二：LF炉冶炼；a)前期使用石灰、电石和硅钙钡脱氧造渣，后期使用碳化硅和电石保渣；b)精炼渣成分要求：CaO％48‑55％、SiO2％23‑28％、Al2O3％＜15％、MgO％5‑8％、TFe+MnO％≤0.8％；步骤三：RH冶炼。本发明能够实现对精炼渣成分的精确控制，无需加入石英砂进行调渣，同时通过渣量控制、搅拌控制、过程保渣等方式能够保证钢水温度、精炼渣成分的稳定控制，减少钢水二次氧化，精炼渣脱氧能力较强，有效达到了深脱氧和深脱硫的目的。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，更具体地说，涉及一种电炉生产弹簧钢的精炼工艺。

背景技术

弹簧钢广泛用于飞机、汽车、铁道车辆等运输工具和工程机械等各种设备中，是制造各 种螺旋簧、扭簧、板簧及其类似作用的其它形状弹簧的材料。目前主要的弹簧钢精炼渣工艺 为低碱度渣，如中国发明专利一种弹簧钢的精炼方法，与之相比，本专利不使用石英砂、镁 砂等材料，而是通过脱氧剂直接调渣，减小了二次氧化带来的风险，夹杂物控制的稳定性进 一步提高。中国发明专利公开了一种用于弹簧钢夹杂物控制的冶炼工艺，通过控制精炼渣碱 度0.7-1.4以控制夹杂物，但此碱度下脱硫困难，尤其对于初始硫含量较高的钢水，实际生产 中此碱度下精炼渣较稀，钢水温度波动不易控制，对铁水以及操作的要求较高，且同样需要 添加石英砂进行造渣。中国发明一种Cr-Mn系列弹簧钢冶炼工艺，本工艺与之相比，一方面 不需变渣，成本大幅降低，另一方面避免了由于前期铝脱氧的脱氧产物无法完全去除，存在 氧化铝脆性夹杂的风险，再一方面避免了使用石英砂造渣带来的二次氧化的风险，夹杂物控 制的稳定性进一步提高。综上所述，弹簧钢精炼渣碱度控制需实现以下目标：深脱氧脱硫以 减少非金属夹杂物的数量；低碱度渣的精确控制以稳定控制非金属夹杂物的类型；较好的可 操作性以适应现场的批量生产。因此，是弹簧钢精炼渣工艺的一大难题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

针对现有技术存在的缺陷与不足，本发明提供了一种电炉生产弹簧钢的精炼工艺，本发 明通过模型计算能够实现对精炼渣成分的精确控制，无需加入石英砂进行调渣，同时通过渣 量控制、搅拌控制、过程保渣等方式能够保证钢水温度、精炼渣成分的稳定变化，减少钢水 二次氧化。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种电炉生产弹簧钢的精炼工艺，其步骤为：

步骤一：电炉冶炼；

a)以废钢和铁水为原料，铁水S≤0.060％，无需经过铁水预处理，电炉前期利用低温条 件流渣脱磷，确保成品磷满足产品要求；

b)采用偏心炉底出钢防止下渣，精炼回磷量≤0.005％；出钢温度1620℃以上；

c)电炉出钢过程中全程底吹氩气搅拌，出钢量达到20吨以上时开始加料，先加脱氧剂， 脱氧剂采用低碳低钛硅铁或硅铁，再加合金和渣料，出钢结束前全部加完；

步骤二：LF炉冶炼；

a)严格控制精炼过程底吹搅拌强度，前期脱硫使用大氩气强搅，中后期保渣使用中搅， 控制钢水亮面直径300-600mm，在保证钢渣界面反应动力学条件的同时，减少钢水过分裸露 造成的二次吸氧以及渣中夹杂物再次进入钢水；

b)前期升温至目标温度，中后期保渣过程中避免钢水温度大幅波动造成的钢水以及顶渣 吸氧；

c)前期使用石灰、电石和硅钙钡脱氧造渣，石灰用量7.0-8.5公斤/吨钢，电石0.5-1.0公 斤/吨钢，硅钙钡1.0-1.5公斤/吨钢；