[发明专利]连铸准沸腾碳素焊条钢的生产方法

说明书

本发明涉及一种碳素焊条钢的生产方法，特别是连铸准沸腾碳素焊条钢的生产方法。

目前，炼钢生产中多采用沸腾钢工艺生产碳素焊条钢。由于采用沸腾钢工艺生产，钢中含氧量必须在300ppm以上，且为控制沸腾钢的成分偏析，需采用化学封顶及机械封顶操作，因此劳动强度大，控制成分偏析的效果不稳定。但由于连铸的工艺特点，以及沸腾钢钢液的化学成分及其钢锭结构的特点，连铸不能浇注沸腾钢。为解决此问题，一些炼钢生产厂采用了RH轻处理以及连铸时进行电磁搅拌排气技术，其设备复杂，技术难度高，且未见此技术用于生产碳素焊条钢的报导；另一些炼钢生产厂在解决碳素焊条钢进行连铸生产的问题时，则采用牺牲焊条的焊接性能，将钢中的硅含量提高，来进行生产的方法。

本发明目的在于克服上述现有技术中的缺点而提供一种碳素焊条钢的生产方法，在无炉外精炼设备及连铸无电磁搅拌的情况下，解决碳素焊条钢在连铸生产上的困难，同时保证碳素焊条钢的焊接性能。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

转炉炼钢要求冶炼终点温度为1650℃-1750℃，冶炼终点成分按重量百分数为C 0.02-0.06％、余为Fe及其它杂质S≤0.020％、P≤0.020％，成品的化学成分按重量百分数为：C 0.1-0.04％、Mn0.30-0.65％、其它杂质为S≤0.030％、P≤0.030％、Si≤0.03％、Al≤0.007％、Cr≤0.20％、Cu≤0.20％、Ni≤0.30％、其余为Fe，出钢时加入锰铝合金4.0-10.5Kg/t，使钢水达到准沸腾平衡状态，上述钢水由连铸机拉成方坯，再轧制成材。锰铝合金的重量百分比为Mn:32-35％、Al:22-26％、其余为铁。

为调整浇注钢液脱氧度，在向钢水中加入锰铝合金的同时，还可向钢液中加入硅钙合金或硅铝合金≤0.5Kg/t。

上述钢水混匀后由连铸机以≥1.0m/min的拉速铸成方坯，然后轧制成材。

本发明主要选用了锰铝铁合金进行脱氧，使钢水达到准沸腾的平衡状态，钢水既不出现皮下气泡废品，又可适应连铸生产工艺要求。在不需炉外精炼设备及连铸无电磁搅拌的情况下，解决了碳素焊条钢在连铸生产上的困难，同时保证了碳素焊条钢的焊接性能。

实施例：

  A    B   C  D  E  F终点温度(℃) 1683  1730  1721 1723 1687 1723终点(％C) 0.04  0.04  0.03 0.02 0.03 0.03中碳Fe-Mn(Kg/t)  0   0   0 4.33  0  0Si-Al合金(Kg/t)  0   0 0.085  0  0  0高碳Fe-Mn(Kg/t) 5.68  5.26  5.56  0 8.30 9.36Si-Ca合金(Kg/t)0.284 0.306 0.427  0 0.50 0.19(接上表)   A   B   C   D   E   FAl-Mn合金(Kg/t) 8.52 8.49 8.55 7.80 4.20 4.06大包温度(℃) 1629 1676 1664 1664 1668 1650中间罐温度(℃) 1518 1558 1561 1569 1551 1540平均拉速(M/min) 1.30 1.10 1.20 1.14 1.10 1.20钢坯情况 无气孔 无气孔 无气孔 无气孔 无气孔 无气孔轧材炼废(％) 0 0 0 0 0 0    成    品    成    分 C％ 0.06 0.07 0.05 0.04 0.06 0.06 Mn％ 0.50 0.52 0.42 0.45 0.48 0.53 S％ 0.015 0.015 0.019 0.030 0.028 0.025 P％ 0.013 0.018 0.019 0.024 0.012 0.018 Si％ 0.014 0.024 0.019 0.026 0.022 0.016 Al％ 0.002 0.003 0.005 0.021 0.001 0.001上述实施例B及对比沸腾焊条钢的材性情况见下表  实施例B沸腾焊条钢 原 材  C％    0.07   0.078  Mn％    0.52   0.41  S％    0.015   0.017  P％    0.018   0.015  Si％    0.024   0.01  Al％    0.003    0 焊 肉  C％    0.079   0.094  Mn％    0.40   0.39  S％    0.016   0.025  P％    0.030   0.029  Si％    0.14   0.14σ_b(MPa)    474    459σ_a2(MPa)    396    398δ₅(％)    27.4   29.2(接上表)    实施例B    沸腾焊条钢熔化系数     0.144      0.131熔化效率(％)      93.3       95.9  B炉成分(％) B炉偏析(％)沸腾焊条钢偏析(％) C  0.06～0.08  -14～14    -33.3～100 S 0.014～0.018   -7～20    -39～93.3 P 0.013～0.022  -33～22    -32～58.4