[发明专利]一种防结瘤高硫非调质钢冶炼工艺

说明书

本发明属于非调质钢冶炼技术领域，具体涉及一种防结瘤高硫非调质钢冶炼工艺。为了解决本发明特定钢成分的在冶炼过程中，钢中的夹杂物最终是以高熔点的镁铝尖晶石类夹杂物裹合硫化钙形成的复合夹杂的问题，明确了关键操作工艺精炼渣的控制，如精炼中控制炉渣二元碱度(CaO/SiO₂)2.5‑3.5，是增加炉渣对该类夹杂物的吸附性能；通过控制三元碱度来调节炉渣的流动性，两者相互协同后才能保证控制连铸浇注过程结瘤的关键因子，本发明还明确VD真空处理后喂线顺序及时间要求，有效控制氧化物夹杂向低熔点夹杂物转变，同时防止高熔点硫化物夹杂的大量生成，最终使钢水在连铸浇注过程中，浇注曲线平稳，液面无波动。

技术领域

本发明属于非调质钢冶炼技术领域，具体涉及一种防结瘤高硫非调质钢冶炼工艺。

背景技术

非调质钢是20世纪70年代伴随着国际上的能源短缺发展起来的一种绿色节能钢种，非调质钢省去了淬火、高温回火工序，使生产工艺得到简化，能耗减少，被广泛应用在汽车零部件上。其中高硫非调质钢属于含S含Al易切削非调质钢的重要品种，由于非调质钢含有较高的硫和铝，所以在浇铸过程中容易生成高熔点的复合夹杂，即在水口内壁聚集的夹杂物，该类夹杂物具有高熔点、不变形等特性，容易在水口内壁聚集长大造成结瘤堵塞，从而造成结晶器液面波动，浇注曲线稳定性差，导致大量废品产生，同时极易造成后续轧材皮下夹渣等缺陷。对于具体的不同的钢种工艺，钢中的夹杂物类型不同，控制手段自然也是不同的。对于本发明限定范围成分的钢种，其形成的夹杂物最终是以高熔点的镁铝尖晶石类夹杂物裹合硫化钙形成的复合夹杂(CaO-Al₂O₃-MgO-CaS)，且由于在VD真空处理中涉及多种丝线的喂线处理，很容易就会使钢中夹杂物数量增加或夹杂物变性不彻底导致在连铸浇注过程中水口结瘤，其复杂程度远远高于常规的含铝含硫钢，所以，如何去除该特定类型的高熔点复合夹杂，避免在连铸浇注过程中产生结瘤现象，是本发明所要解决的技术问题。

本发明技术在于提出一种行之有效的冶炼操作工艺，可以有效防止高硫非调质钢在连铸浇注过程中产生结瘤现象，从而稳定浇注曲线，减少产品质量缺陷，提升产品合格率，提升产品质量。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种防结瘤高硫非调质钢冶炼工艺，在该工艺中，本发明通过控制炉渣二元碱度(CaO/SiO₂)、三元碱度、以及控制软吹中喂线顺序等条件，最终使钢水在连铸浇注过程中，浇注曲线平稳，液面无波动，大大减少产品报废，提升了产品质量。

为了达到上述技术目的，本发明采用的技术方案为：

一种防结瘤高硫非调质钢，按重量百分比：碳0.40％-0.45％、硅0.30％-0.50％、锰1.20％-1.50％、磷≤0.030％、硫0.035％-0.075％、铬≤0.25％、镍≤0.25％、铜≤0.20％、铝0.010％-0.040％、钒0.06％-0.10％、钼≤0.25％、铌0.02％-0.04％、氮0.0100％-0.0150％，其余为铁。

冶炼工艺流程：电炉吹炼→钢包精炼→VD真空精炼→连铸保护浇注；

(1)电炉冶炼控制出钢碳含量，碳控制在0.08％～0.25％，目的是为了降低电炉冶炼终点钢水氧活度，降低后道工序脱氧难度，同时出钢温度要求大于1600℃以上。电炉冶炼终点磷要求≤0.018％，出钢过程严禁下渣，保证成品磷≤0.020％。

(2)电炉出钢过程脱氧加铝块120kg/炉，铝块分两次加入，第一次在放钢30吨时加入30kg，第二次90kg随出钢过程合金及石灰和化渣剂辅料共同加入。出钢过程钢包渣料配比500kg石灰+550kg化渣剂/炉，确保钢水到精炼后钢包渣化渣情况良好，没有渣料堆积。