[发明专利]一种高效率生产风电紧固件用钢的控制方法

说明书

本发明公开了一种高效率生产风电紧固件用钢的控制方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明通过优化转炉终点碳含量、出钢温度、铝块加入时机和加入量、钢包空包周转时间，以及RH真空提升气体流量控制方面，减少钢水内夹杂物，提高钢水纯净度，缩短流程处理时间，提升RH真空钢处理产量；本发明生产出的风电紧固件用钢表探、内探合格率均稳定在97％以上，钢水纯净度明显提升，氢含量可控制在1.2ppm以内，同时工序周期降低，产量提升5％以上，具有较高的经济、环境和社会效益。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种高效率生产风电紧固件用钢的控制方法。

背景技术

目前，风力发电在建设资源节约、环境友好型社会的大环境下得到长足发展，随着风电机组的高性能化，材料应用应力提高、主机尺寸减小以及减速箱的轻量化，对螺栓提出了更高的设计应力和减重要求，造成工艺上对真空钢种需求量大幅增加，真空处理工序时间成为限制真空钢产能的瓶颈。同时，风电紧固件用钢对夹杂物，以及坯料的表面、内在均有较苛刻的要求。

现行工艺未能充分考虑该钢种的特殊要求，采取针对性的控制夹杂物措施，使得最终坯料表探、内探合格率波动较大，增加后续处理成本，甚至造成废品。另外，对RH真空处理工艺，一味地提高提升气体流量，并不能成比例的提升钢水中氢含量去除效果，相反在高提升气体流量下，钢水氢含量去除效果极不稳定。全流程控制风电紧固件用钢钢水中夹杂物、稳定RH真空处理脱氢效果以及降低工序处理时间，达到高效生产的目的是风电紧固件用钢生产急需解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种高效率生产风电紧固件用钢的控制方法，通过优化转炉终点碳含量、出钢温度、铝块加入时机和加入量、钢包空包周转时间，以及RH真空提升气体流量等工艺控制点，实现对钢水夹杂物、气体含量的有效控制，解决了现有的生产过程中，未能采取针对性的控制夹杂物措施以及对RH真空处理工艺，一味地提高提升气体流量，造成钢水氢含量去除效果极不稳定的问题。

技术方案：本发明一种高效率生产风电紧固件用钢的控制方法，包括以下步骤：

(1)转炉冶炼控制：铁水进行转炉冶炼过程中，采取高拉碳工艺，控制转炉终点C质量百分含量≥0.08％，出钢温度≥1600℃；

(2)转炉出钢控制：在出钢20秒后，脱氧合金化之前最先加入铝块，之后加入合金和碳粉进行脱氧合金化；

其中，出钢过程铝块加入量：根据终点氧含量调整，终点氧≤200ppm，加铝块为0.8kg/吨钢；200ppm＜终点氧≤300ppm，加铝块为0.9kg/吨钢；300ppm＜终点氧≤350ppm，加铝块为1kg/吨钢；350ppm＜终点氧≤400ppm，加铝块为1.1kg/吨钢；

(3)钢包空包周转时间：钢包空包周转时间控制在≤180min；

(4)LF炉精炼：精炼时采用石灰、精炼渣进行造渣，控制钢中夹杂物百分含量为：CaO为55～60％，SiO₂为10～18％，Al₂O₃为20～30％，终渣碱度控制在3.5～5.0，且供电冶炼过程采用SiC或铝粒进行渣面扩散脱氧；

(5)RH真空：真空度控制在2.5毫巴以下，高真空保持时间≥10min，RH真空提升气体流量控制在600±20NL/min，破空后喂入纯钙棒包芯线0.6～1.2m/吨钢，喂线后软吹氩气；

(6)连铸工序：控制连铸中包过热度为≤35℃，二冷水采用弱冷模式自动配水冷却，比水量0.25～0.27kg/L。

进一步，所述步骤(2)中合金为硅锰和高碳锰铁。

进一步，所述步骤(5)中提升气体的气体为氩气。