[发明专利]航空工业紧固件用优质Q195连铸方坯的生产工艺

摘要

本发明涉及一种航空工业紧固件用优质Q195连铸方坯的生产工艺，采用铁水脱硫、转炉吹炼、吹氩调温、连铸精整、高线热，而无需通过精炼炉冶炼，节省了耗材和成本，通过优化影响钢种质量的燃料溶剂、合金比例、气体含量、成分偏析、吹炼时间等工艺参数；并制定和完善优质Q195连铸方坯的冶炼、连铸工艺，BOF转炉冶炼、TCO投弹、高拉补吹、多点矫直技术、防氧化全保护浇铸、低过热度控制技术、复合电磁搅拌等多项技术，保证生产出来的连铸方坯充分稳定、纯净度高、组织均匀且良好，并且能提高钢的纯净度、降低钢中C含量和残余元素含量，均匀改善钢种成分和组织，保证优质Q195方坯好的表面、内部质量和优良的使用性能，最大程度地降低过程成本，提高生产效率。

主权项

1.一种航空工业紧固件用优质Q195连铸方坯的生产工艺，其特征在于：生产Q195连铸方坯的原料选用90％铁水+10％废钢，它包括以下工艺过程：1)KR铁水脱硫；对高炉出铁后的铁水进行脱硫搅拌预处理，其搅拌头为十字叉结构，内部由铸钢制作，外部捣打耐火浇注料，搅拌头的插入深度为铁水液面以下1900‑2500mm，去除铁水中S、Si、Ti杂质元素，铁水预处理后，P≤0.15％、Si≤0.07％、S≤0.02％，温度≥1250℃、带渣量≤0.5％；2)送入BOF转炉吹炼；铁水预处理后通入BOF转炉吹炼，BOF转炉是氧气顶底复吹转炉，采用高拉碳低补吹操作法，提高转炉终点高拉碳率，高拉目标为：C％：0.10～0.15，P％<0.020，S％<0.020，T_Fe％≤15，T℃：1610～1640，出钢时间≥2分钟，转炉内加入的活性石灰：CaO≥85％，活性度≥280ml，加入合金材料：Si‑Mn‑Fe、中碳Mn‑Fe、Al‑Mn‑Fe、Al线(铝饼)；在出钢过程中挡渣，实现纯净钢水与钢渣的分离干净，采取炉前终脱氧制度，实时加入脱氧剂，以及加入废钢进行调温，在转炉吹炼至终点的80％‑90％时，由TCO投弹在线监测系统自动投入高碳探头，在转炉吹炼至终点时由TCO投弹在线监测系统自动投入低碳探头，检测出钢水的温度、碳、氧、硫及磷；3)吹氩调温；在转炉出钢过程中加入脱氧剂，进行集中提前脱氧，在钢包到站前后实现全程底吹氩，测温取样喂铝线，氩前温度1650～1670℃，氩后温度1625～1635℃，若到站温度超过出站温度上限30℃时，加入废钢调温；4)方坯连铸；在连铸出钢坯时，中间包钢水控制低过热度浇注25‑35℃，烘烤时间＞150min，连铸出钢温度控制在1650～1680℃；连铸采用了结晶器和组合电磁搅拌，电磁搅拌控制电流240A、频率5.5HZ，连铸浇注过程中，从大包到中间包再到结晶器，均采用密封保护浇注法；5)抛丸、精整；最后将连铸方坯100％进行表面抛丸处理、精整修磨，最终制得的成品方坯，成品方坯的化学成分为：C：0.05‑0.08％，Si：0.05‑0.08％，Mn：0.25‑0.30％，P：≤0.02％，S：≤0.02％。