[发明专利]一种电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法

权利要求书

1.一种电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：所述的齿轮钢的化学成份按重量百分数计为，[C]：0.17～0.23％、[Si]：0.17～0.37％、[Mn]：0.80～1.10％、[P]≤0.030％、[S]≤0.030％、[Cr]：1.00～1.30％、[Al]：0.010～0.040％、[Ti]：0.04～0.10％，N60ppm，其余为Fe和不可避免的杂质；

控制方法包括电炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、大方坯连铸步骤，具体操作为：

(1)电炉加入炼钢原料进行低拉碳冶炼，电炉炉渣二元碱度控制为2.6～3.4，控制出钢[C]0.02～0.09％，出钢[P]≤0.015％，出钢1/3时随钢流依次加入硅铁、低碳锰铁、低碳铬铁、脱氧剂、低氮增碳剂和渣料；所述的采用的炼钢原料为废钢和铁水，废钢占所述炼钢原料总重的70％～100％，铁水占所述炼钢原料总重的30％～0％；步骤(1)中所述出钢温度为1620～1670℃；低氮增碳剂的加入量50～100kg/炉；所述渣料的加入量为石灰550kg/炉，N≤1000ppm的低氮预熔渣300kg/炉；

(2)LF精炼炉密封良好，确保炉内还原性气氛，采用碳化硅、铝粒进行钢渣界面脱氧，根据渣况适时分批加入适量石灰和萤石，保证炉渣的流动性，控制炉渣碱度R＝3～5，使用铝线调铝至0.040～0.050％；LF精炼通电期间控制氩气，待温度调整合适后转运到VD真空精炼工序；步骤(2)中所述LF精炼通电期间控制氩气流量为100～200NL/min；

(3)VD真空处理过程适当调大氩气流量，真空度≤67Pa，真空保压时间15～20min；破空后先喂入钛铁线，然后适量硅钙线，喂线速度控制在2～3m/s，随后进行软吹氩操作，确保软吹时间15～30分钟，软吹后确保合适的吊包温度；步骤(3)中所述VD真空处理过程中氩气流量为300～400NL/min；

(4)连铸工序采用全程保护浇铸，大包长水口氩封；连铸中包采用整体式涂抹料塞棒中包，采用合理的过热度、恒拉速控制，过热度控制在20～40℃，拉速控制在0.90±0.05m/min；

结晶器采用电磁搅拌，正弦振动模式，并使用结晶器保护渣，自动加渣装置采用氩气输送，一冷水流量为120±10m 3 /h，水温差7.0～9.0℃，二冷采用弱冷配水模式。

2.如权利要求1所述的电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：步骤(1)中所述炼钢原料的总装入量105～115t/炉，电炉冶炼周期40～60min。

3.如权利要求1所述的电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：步骤(1)中所述脱氧剂的加入量为铝块0～40kg/炉；所述；所述硅铁加入量2.4～2.8kg/t、低碳锰铁11～13kg/t、低碳铬铁18～19kg/t。

4.如权利要求1所述的电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：步骤(2)中所述LF采用碳化硅、铝粒进行钢渣界面脱氧，加入量分别为碳化硅1.5～2.0kg/t、铝粒0.3～0.5kg/t。

5.如权利要求1所述的电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：步骤(2)中所述铝线喂入量300～400m/炉。

6.如权利要求1所述的电炉流程生产高废钢比的20CrMnTi系列齿轮钢氮含量的控制方法，其特征在于：步骤(3)中所述硅钙线喂入量为开浇炉80～120m/炉，连浇炉60～100m/炉，所述软吹后的吊包温度，开浇炉次1575～1605℃、连浇炉次1555～1585℃。