[发明专利]一种降低45钢板边裂发生率的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种降低45钢板边裂发生率的冶炼方法，包括下述步骤：（1）提高铁水比，铁水及废钢按4.5～5：1的比例配加；（2）顶底复吹转炉吹炼过程全程底吹氩气；（3）转炉出钢过程实行弱脱氧工艺；（4）LF钢包炉精炼过程实行低铝耗控制；（5）利用钛与氮反应析出TiN的温度高于铝与氮反应的温度，调整炼钢工艺，在精炼后期加入钛铁进行固氮，以减少氮和铝的结合；（6）控制钢中N含量、Al含量；（7）采用小锥度结晶器，优化结晶器冷却效果；（8）不同断面规格连铸适当提速，缩短铸坯在二冷段停留时间，适当减少二冷水量，提高铸坯角部温度，避开700‑900℃脆性区；通过上述工艺控制，达到了降低45钢板边裂发生率的目的。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种降低45钢板边裂发生率的冶炼方法。

背景技术

钢板在压力加工过程中侧边因为受到拉应力导致的开裂，叫做边裂，边裂的深度可以通过超声波探伤检查出来，钢材一旦出现开裂，就不可弥补，宽度尺寸就会不足。边裂是45钢中厚板的主要质量缺陷之一，45钢边裂主要是皮下气泡及角部横裂纹造成的，分析认为板坯的角裂与钢中的铝和氮有直接关系，铝对热塑性有影响，特别是铝和氮同时存在时，生产的AlN在奥氏体晶界沉淀时，会降低钢的热塑性及增加裂纹敏感性。目前，45钢板边裂是钢铁企业面临的共性技术难题，会制约产量及质量的提高，影响企业效益，解决45钢板边裂质量缺陷，需要新技术的支持。

通过对45钢有裂纹缺陷的钢板取样进行金相分析，发现裂纹内部有连续性的氧化物存在，紧邻裂纹附近有明显的脱碳，裂纹周围区域分布大量明显的氧化圆点。大量、严重的氧化圆点只能在长时间高温环境中出现，因此分析该表面微裂纹起源于连铸工序，而不是轧制过程产生的。

通过扫描电镜及能谱分析，在裂纹处发现主要化学成分为Al、N的析出物，钢中的Al、N含量较高时，Al和N容易结合生成AlN，并在晶界沉淀，细小的AlN连续钉扎在奥氏体和基体变形处，降低了晶界的流动性，使再结晶温度提高，由于再结晶受阻，晶界不迁移，应力在晶界处集中而不能消除，从而引起晶界的脆化，使钢的裂纹敏感性增加。分析裂纹产生机理，较高的氮化物、氮化铝是45钢板产生边裂的成因之一，按上述分析思路，本发明研发出一种降低45钢板边裂发生率的冶炼方法。

发明内容

本发明的目的即是提供一种降低45钢板边裂发生率的冶炼方法，本发明方法通过降低冶炼过程用铝量、限制钢中的Al含量、N含量，达到降低45钢板边裂发生率的目的。

本发明的一种降低45钢板边裂发生率的冶炼方法，所述45钢板是由下述质量百分比含量的元素组成：C：0.43～0.48％，Si：0.19～0.33％，Mn：0.55～0.65％，P≤0.030％，S≤0.009％，Al：0.010～0.020％，Ti：0.012～0.022％，N≤0.0040％，其余为Fe和不可避免的杂质；

所述的降低45钢板边裂发生率的冶炼方法，包括下述步骤：

(1)采用顶底复吹转炉冶炼，铁水及废钢总装入量160t，为降低钢液初始氮含量，提高铁水比例，同时为兼顾转炉热平衡，铁水及废钢按4.5～5：1的比例配加；

(2)顶底复吹转炉吹炼过程，底吹气体全程使用氩气，各支管氩气底吹流量控制在30～70m³/h标态下，其中吹炼前期各支管氩气流量控制在60～70m³/h，吹炼中期各支管氩气流量控制在30～40m³/h，吹炼后期各支管氩气流量控制在65～70m³/h；

(3)转炉终点C含量≥0.10％，点吹次数≤1次，避免空气卷入吸氮；

(4)转炉出钢过程不加铝锭或其它铝质强脱氧合金，出钢过程仅加入3～3.3Kg/t硅锰合金弱脱氧，出钢过程钢水氧含量保持在200～300ppm；