[发明专利]低碳高硫(硫磷)易切削结构钢连铸坯的生产方法

摘要

低碳高硫(硫磷)易切削结构钢连铸坯的生产方法，其特征是：(1)钢液初炼：出钢氧活度700ppm；出钢量20％时加适量Al，出钢量90％时加精炼渣料。(2)LF钢包炉精炼钢液：(A)渣面脱氧，底吹氩搅拌，强度0.5MPa；通电10分钟后取样分析，调整成分；(B)精炼渣：58％CaO、11％Al₂O₃、9％SiO₂、8％MgO，使氧活度60ppm；(C)当钢液温度达到液相线温度+90℃，关闭底吹氩，快速喂入硫包芯线。(3)连铸：(A)浇铸速度合理，以140mm方连铸坯为例，浇速2m/min；(B)连铸机末端各轿直辊的压力值是异于常规的10Bar；(C)合适的连铸技术参数设置。生产的1213、1215等牌号钢连铸坯，成分稳定、连铸可浇性好、生产成本低、铸坯质量优(符合后续热加工轧制要求)，经济效益显著。

主权项

1、低碳高硫(硫磷)易切削结构钢连铸坯的生产方法，其特征是采用三步法冶炼工艺流程：在30吨以上的电炉或转炉初炼；相应吨位的钢包炉精炼；连铸浇注；生产出90×90mm2～360×360mm2断面尺寸的合格连铸坯；第一步，在30～100吨的电炉或转炉中进行钢液的初炼：出钢温度控制在1620～1660℃；定氧，出钢氧活度控制600～900ppm，出钢氧活度就是终点氧含量；在电炉或转炉出钢的过程中，出钢量15～35％时，开始加脱氧剂脱氧，脱氧剂是Al，Al的加入量大大低于常规加入量，Al的加入量＝(0.02～0.035)×出钢氧活度，Al的加入量单位Kg，出钢氧活度单位ppm；随后按常规工艺加入碳粉和硅-锰合金；出钢量80～95％时，加精炼渣料：石灰7～9kg/t、高Al砖碎块0.8～1.0kg/t；第二步，在容量与电炉或转炉相匹配的交流式LF钢包精炼炉上，通过渣系控制、氧含量控制、添加硫的控制，进行钢液的精炼：(1)出钢毕至LF炉工位控制在15min内；通电升温，分两批加入含CaO≥90％的石灰1～2kg/t，并采用0.25～0.35kg/t的SiFe粉和0.07～0.20kg/t的碳粉或含碳合金，进行渣面脱氧；同时从钢包底部吹入氩气，底吹氩强度分别控制在0.4～0.6Mpa；通电10分钟后，依次取样分析，调整除S外所有元素至目标值；(2)精炼顶渣成份控制在：CaO含量50～60％、Al2O3含量10～15％、SiO2含量8～12％、MgO含量6～10％；控制钢液中氧活度在30～80ppm之间；(3)当钢液温度达到液相线温度+80～95℃，且除S外所有元素成份符合钢材成份技术标准后，关闭钢包底搅拌，快速向稳态钢液喂入硫包芯线，硫的加入量＝(目标含量-残余量)/硫的收得率，硫的收得率以0.85～0.90计算；(4)喂硫处理结束，向钢包加入0.9～1.1kg/t的碳化稻壳，立即吊包进行连铸浇注；第三步，连铸浇注：(1)钢包内的高温钢液通过保护套管，浇进T型中间包，中间包过热度控制在10～35℃；T型中间包的盛钢量为6～25吨；T型中间包中使用前完全清理、内表面为耐火涂层且不得有裂缝；(2)中间包内的钢液经连铸结晶器，以合理的浇铸速度，浇注出90×90mm2～360×360mm2断面尺寸的合格连铸坯；140×140mm2断面尺寸时，浇铸速度为1.80～2.10m/min；160×160mm2断面尺寸时，浇铸速度为1.60～1.9m/min；180×180mm2断面尺寸时，浇铸速度为1.0～1.3m/min；220×220mm2断面尺寸时，浇铸速度为0.7～0.9m/min；(3)连铸机末端的连铸坯轿直，采用连续轿直，各连续轿直辊的压力变化是常规的逐渐增加，各轿直辊的压力值是异于常规的9～12Bar，Bar是流量压力单位，1Bar＝1kg/s·m3＝1公斤/秒·立方米；铸坯轿直前表面温度大于980℃；(4)连铸技术参数设置：(A)连铸结晶器设置：选用弧形结晶器，结晶器长度大于780mm，结晶器角部磨损量小于1.2mm，结晶器倒锥度适中，通钢量控制在1500～5000吨之间；(B)结晶器保护渣选用高粘度保护渣：碱度CaO/SiO2＝0.85～1.00，结晶析出温度1130～1150℃，1300℃时的标准测定粘度1.5～4.5泊，泊指粘度单位，保护渣加入量0.40～0.50kg/t；(C)结晶器冷却水流量设置，以保证进出结晶器水温差不大于9℃为原则，浇注140×140mm2断面水流量为1580～1680l/min；浇注160×160mm2断面水流量为1700～1800l/min；浇注180×180mm2断面水流量为1900～2000l/min；浇注220×220mm2断面水流量为2000～2100l/min；(D)二次冷却强度采用0.32～0.38l/kg的比水量；二冷区各段比水量设置比例为：足辊段∶移动段∶固定段＝(20～30)∶(45～55)∶(20～30)；确保铸坯冷却速度控制小于200℃/m，铸坯温度回升不大于100℃/m；(E)首端电磁搅拌控制在330A/4～5.0Hz，末端电磁搅拌控制在200A/9～11.0Hz，同时控制末端电磁搅拌正反5～10秒旋转。