本发明属于冶炼
技术领域：
，涉及一种冷镦用中碳铝镇静钢及其冶炼方法。
背景技术：
：冷镦用铝镇静钢swrch35k执行jisg3057标准，标准中对钢水成分没有铝含量要求，由于swrch35k加工过程中冷镦变性量70％左右，且承受很大的变形速度，对铸坯质量要求较高，另外，由于铝与钢液中的氮结合能够形成氮化铝质点，阻碍晶粒长大，起到细化晶粒作用，细晶粒钢在冷镦过程中能弱化加工硬化、提高变性能力，因此，钢体swrch35k铸坯中需要200ppm～500ppm的铝，因方坯中包孔隙较多，保护浇注效果较差，造成方坯铝镇静钢浇注难度比板坯大，需要调整方坯操作、改进冶炼工艺提升钢水纯净度，来弥补保护浇注系统不足，实现铝镇静钢swrch35k顺利生产和铸坯质量稳定控制。技术实现要素：本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种冷镦用中碳铝镇静钢及其冶炼方法，解决了现有技术中方坯中包孔隙较多，保护浇注效果较差的问题。为此，本发明采取以下技术方案：一种冷镦用中碳铝镇静钢的冶炼方法，包括铸坯生产和衔接炉次处置，所述铸坯生产包括如下步骤：a.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，使入转炉铁水s≤0.040％；b.转炉冶炼：采用双渣法冶炼，50吨顶吹转炉吹炼枪位800mm～850mm、工作氧压0.85mpa～0.95mpa，前期渣碱度1.5～2.0，吹炼至3min～5min倒渣；二次吹炼降枪至1000mm，按碱度3.0～3.5一次性加入石灰，终点采用高拉补吹法，吹炼终点氧枪降至最低枪位深吹45s～60s后倒炉，按照氧枪下至吹炼枪位后,每秒钟降碳0.01％进行补吹，使转炉终点成分如下c：0.20％～0.30％、p≤0.010％、s≤0.025％，出钢温度1570℃～1600℃；c.转炉出钢：先加4kg/t钢包合成渣进行渣洗，后配加碳粉增碳、配加硅锰和铝锰铁2.2kg/t～2.4kg/t进行脱氧合金化，使钢水成分如下c：0.27％～0.32％、si≤0.10％、mn：0.59％～0.69％、p≤0.012％、s≤0.025％；d.吹氩站：钢水到吹氩站，向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂调渣，其中，所述钢渣改质剂包括mal：38％～44％、al2o3：22％～28％、cao：28％～34％，吹氩3～4分钟后，加入低碳低硅覆盖剂出站；e.精炼：①钢水至精炼位，吹氩流量调至10m3/h～20m3/h，向钢包渣面投入0.6kg/t～1kg/t钢渣改质剂进行渣面脱氧；②将喂线速度调至3.5m/s～4m/s,按lf出站alt：0.0250％～0.0500％目标，一次喂入铝线3.6～4m/t；③先采用14000a～15000a供电升温1.5min～2min，而后采用25000a～26000a供电、并将吹氩流量调至20m3/h～40m3/h；过程中分2批加入石灰，第一批加入5kg/t～6kg/t石灰、第二批加入2kg/t～3kg/t石灰造渣；一次升温20min～25min,使lf一次取样温度达到1590℃～1620℃；④二次升温、调渣，将成分调整到c：0.33％～0.36％、si：0.15％～0.25％、mn：0.65％～0.75％、p≤0.015％、s≤0.008％；⑤将喂线速度调至3m/s～3.5m/s,喂入3.2m/t～3.6m/t金属钙铝线，使精炼出站钙含量为0.0040％～0.0075％；⑥将吹氩流量调至2m3/h～5m3/h，软吹5min～10min后，将lf出站温度调整到1560℃—1585℃，加入低碳低硅覆盖剂出站；f.连铸：方坯中包使用挡墙中包，中包覆盖剂使用低碳低硅覆盖剂、保护渣使用中碳冷镦钢专用保护渣，在中包液面达到290～310mm时加入0.8kg/t～1.2kg/t低碳低硅覆盖剂，从衔接炉次开始，始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路，进行中包吹氩，中间包开浇后,中间包液面控制在650mm～750mm，连浇温度为1510℃～1530℃、中包拉速为1.8m/min～2.0m/min。进一步地，所述衔接炉次处置包括衔接炉次精炼操作和衔接炉次连铸操作，其中，所述衔接炉次精炼操作包括如下步骤：a.衔接钢水至精炼位，吹氩流量调至5m3/h～15m3/h，向钢包渣面投入0.6kg/t～1kg/t小粒硅铁进行渣面脱氧；b.先采用14000a～15000a供电升温3min～4min，而后采用25000a～26000a供电、并将吹氩流量调至20m3/h～40m3/h，过程中分两批加入渣料，第一批加入5kg/t～6kg/t石灰和1kg/t～2kg/t萤石、第二批加入2kg/t～3kg/t石灰造渣；c.控制二次升温时间，使温度较正常炉次高10℃～15℃，成分调整后定氧，若氧含量＞20ppm,则向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂继续进行渣面脱氧；d.将吹氩流量调至2m3/h～5m3/h，软吹6min～12min，将出站温度调整至高出正常炉次出站温度10℃～15℃出站。所述衔接炉次连铸操作包括如下步骤：a.安装上注流保护套管后，打开滑动水口；b.在中包液面达到300mm左右时，加入0.8kg/t～1.2kg/t低碳低硅覆盖剂，并打开位于中包与包盖之间敷设的氩气管路，开始中包吹氩；c.浇注过程根据中包温度调整拉速，拉速调整幅度＜0.2m/min、拉速调整间隔时间＞30s，二冷采用相应钢种的自动配水模式。进一步地，所述冷镦用中碳铝镇静钢按重量百分比其成分为：c：0.33％～0.36％、si：0.15％～0.25％、mn：0.65％～0.75％、p≤0.015％、s≤0.008％，余量是fe和不可避免的杂质。本发明的有益效果在于：本发明通过控制带入精炼渣中的sio2含量来提高lf碱度，提升精炼钢水纯净度，通过改进并调整方坯操作，弥补保护浇注系统不足，实现中碳铝镇静钢顺利生产和铸坯质量稳定控制。具体实施方式下面结合实施方法对本发明的技术方案进行相关说明。实施例1将本发明运用于冷镦用中碳铝镇静钢swrch35k的冶炼过程，包括铸坯生产和衔接炉次处置，其中，铸坯生产包括如下步骤：a.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，入转炉铁水s：0.036％；b.转炉冶炼：转炉采用双渣法冶炼，转炉终点：c：0.20％、mn：0.19％、p：0.008％、s：0.019％。出钢温度：1584℃。c.转炉出钢：出钢过程中加200kg钢包合成渣进行渣洗，转炉出钢过程配加硅锰320kg和110kg铝锰铁脱氧合金化，出站吹氩站钢水成分c：0.20％、si：0.07％、mn：0.65％、p：0.011％、s：0.019％；d.吹氩站：钢水开到吹氩站，液面吹开后，向包内手动投入50kg钢渣改质剂调渣，吹氩3分钟后，加入30kg低碳低硅覆盖剂出站；e.精炼：①进lf后，一次喂入180m铝线，而后下电极升温，下电极前及升温过程中累计加入400kg冶金石灰，lf一次取样温度1593℃，②喂入170m金属钙铝线进行钙处理，精炼出站钙含量0.0071％，③精炼出站成分c：0.33％、si：0.16％、mn：0.71％、p：0.011％、s：0.005％、alt：0.0330％，④钢水软吹7min，lf出站温度1580℃，加入40kg低碳低硅覆盖剂出站；f.连铸：方坯中包使用挡墙中包，中包上水口内径为φ28mm，浸入式水口内径为φ30mm，使用50kg低碳低硅覆盖剂、使用中碳冷镦钢专用保护渣，始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路，进行中包吹氩，中间包开浇后,中间包液面控制在650mm～750mm，连浇温度为1510℃～1530℃、中包拉速为1.8m/min。本实施例中，炼钢工序生产数据见下表：本实施例中，精炼工序生产数据见下表：本实施例中，连铸工序生产数据见下表：本实施例中，铸坯低倍检测见下表：炉号中心疏松中心偏析缩孔角部裂纹皮下裂纹中间裂纹中心裂纹皮下气泡非金属夹杂例11.00.500000.500实施例2将本发明运用于冷镦用中碳铝镇静钢swrch35k的冶炼过程，包括铸坯生产和衔接炉次处置，其中，铸坯生产包括如下步骤：a.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，使入转炉铁水s≤0.026％；b.转炉冶炼：转炉采用双渣法冶炼，转炉终点：c：0.24％、mn：0.16％、p：0.005％、s：0.015％，出钢温度：1600℃；c.转炉出钢：出钢过程中加200kg钢包合成渣进行渣洗，转炉出钢过程配加硅锰300kg和110kg铝锰铁脱氧合金化，出吹氩站钢水成分c：0.30％、si：0.09％、mn：0.59％、p：0.011％、s：0.014％；d.吹氩站：钢水开到吹氩站，液面吹开后，向包内手动投入50kg钢渣改质剂调渣，吹氩3分钟后，加入30kg低碳低硅覆盖剂出站；e.精炼：①进lf后，一次喂入180m铝线，而后下电极升温，下电极前及升温过程中累计加入360kg冶金石灰，lf一次取样温度1596℃，②喂入160m金属钙铝线进行钙处理，精炼出站钙含量0.0054％，③精炼出站成分c：0.35％、si：0.20％、mn：0.67％、p：0.011％、s：0.003％、alt：0.0430％，④钢水软吹8min，lf出站温度1579℃，加入40kg低碳低硅覆盖剂出站；f.连铸：方坯中包使用挡墙中包，中包上水口内径为φ28mm，浸入式水口内径为φ30mm，使用60kg低碳低硅覆盖剂、使用中碳冷镦钢专用保护渣，始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路，进行中包吹氩，中间包开浇后,中间包液面控制在650mm～750mm，连浇温度为1510℃～1530℃、中包拉速为1.8m/min。本实施例中，炼钢工序生产数据见下表：本实施例中，精炼工序生产数据见下表：本实施例中，连铸工序生产数据见下表：本实施例中，铸坯低倍检测见下表：炉号中心疏松中心偏析缩孔角部裂纹皮下裂纹中间裂纹中心裂纹皮下气泡非金属夹杂例21.00.50000.50.500当前第1页1 2 3
技术特征：1.一种冷镦用中碳铝镇静钢的冶炼方法，包括铸坯生产和衔接炉次处置，所述铸坯生产包括如下步骤：
a.铁水预处理：高炉铁水经脱硫处理、混铁炉混铁后，使入转炉铁水s≤0.040％；
b.转炉冶炼：采用双渣法冶炼，50吨顶吹转炉吹炼枪位800mm～850mm、工作氧压0.85mpa～0.95mpa，前期渣碱度1.5～2.0，吹炼至3min～5min倒渣，二次吹炼降枪至1000mm，按碱度3.0～3.5一次性加入石灰，终点采用高拉补吹法，吹炼终点氧枪降至最低枪位深吹45s～60s后倒炉，按照氧枪下至吹炼枪位后,每秒钟降碳0.01％进行补吹，使转炉终点成分如下c：0.20％～0.30％、p≤0.010％、s≤0.025％，出钢温度1570℃～1600℃；
c.转炉出钢：先加4kg/t钢包合成渣进行渣洗，后配加碳粉增碳、配加硅锰和铝锰铁2.2kg/t～2.4kg/t进行脱氧合金化，使钢水成分如下c：0.27％～0.32％、si≤0.10％、mn：0.59％～0.69％、p≤0.012％、s≤0.025％；
d.吹氩站：钢水到吹氩站，向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂调渣，其中，所述钢渣改质剂包括mal：38％～44％、al2o3：22％～28％、cao：28％～34％，吹氩3～4分钟后，加入低碳低硅覆盖剂出站；
e.精炼：①钢水至精炼位，吹氩流量调至10m3/h～20m3/h，向钢包渣面投入0.6kg/t～1kg/t钢渣改质剂进行渣面脱氧；②将喂线速度调至3.5m/s～4m/s,按lf出站alt：0.0250％～0.0500％目标，一次喂入铝线3.6～4m/t；③先采用14000a～15000a供电升温1.5min～2min，而后采用25000a～26000a供电、并将吹氩流量调至20m3/h～40m3/h；过程中分2批加入石灰，第一批加入5kg/t～6kg/t石灰、第二批加入2kg/t～3kg/t石灰造渣；一次升温20min～25min,使lf一次取样温度达到1590℃—1620℃；④二次升温、调渣，将成分调整到c：0.33％～0.36％、si：0.15％～0.25％、mn：0.65％～0.75％、p≤0.015％、s≤0.008％；⑤将喂线速度调至3m/s～3.5m/s,喂入3.2m/t～3.6m/t金属钙铝线，使精炼出站钙含量为0.0040％～0.0075％；⑥将吹氩流量调至2m3/h～5m3/h，软吹5min～10min后，将lf出站温度调整到1560℃～1585℃，加入低碳低硅覆盖剂出站；
f.连铸：方坯中包使用挡墙中包，中包覆盖剂使用低碳低硅覆盖剂、保护渣使用中碳冷镦钢专用保护渣，在中包液面达到290～310mm时加入0.8kg/t～1.2kg/t低碳低硅覆盖剂，从衔接炉次开始，始终打开位于中包与包盖之间布设的氩气管路，进行中包吹氩，中间包开浇后,中间包液面控制在650mm～750mm，连浇温度为1510℃～1530℃、中包拉速为1.8m/min～2.0m/min。
2.根据权利要求1所述的一种冷镦用中碳铝镇静钢的冶炼方法，其特征在于，所述衔接炉次处置包括衔接炉次精炼操作和衔接炉次连铸操作，其中，所述衔接炉次精炼操作包括如下步骤：
a.衔接钢水至精炼位，吹氩流量调至5m3/h～15m3/h，向钢包渣面投入0.6kg/t～1kg/t小粒硅铁进行渣面脱氧；
b.先采用14000a～15000a供电升温3min～4min，而后采用25000a～26000a供电、并将吹氩流量调至20m3/h～40m3/h，过程中分两批加入渣料，第一批加入5kg/t～6kg/t石灰和1kg/t～2kg/t萤石、第二批加入2kg/t～3kg/t石灰造渣；
c.控制二次升温时间，使温度较正常炉次高10℃～15℃，成分调整后定氧，若氧含量＞20ppm,则向包内手动投入1kg/t钢渣改质剂继续进行渣面脱氧；
d.将吹氩流量调至2m3/h～5m3/h，软吹6min～12min，将出站温度调整至高出正常炉次出站温度10℃～15℃出站；
所述衔接炉次连铸操作包括如下步骤：
a.安装上注流保护套管后，打开滑动水口；
b.在中包液面达到300mm左右时，加入0.8kg/t～1.2kg/t低碳低硅覆盖剂，并打开位于中包与包盖之间敷设的氩气管路，开始中包吹氩；
c.浇注过程根据中包温度调整拉速，拉速调整幅度＜0.2m/min、拉速调整间隔时间＞30s，二冷采用相应钢种的自动配水模式。
3.根据权利要求1所述的一种冷镦用中碳铝镇静钢的冶炼方法，其特征在于，所述冷镦用中碳铝镇静钢按重量百分比其成分为：c：0.33％～0.36％、si：0.15％～0.25％、mn：0.65％～0.75％、p≤0.015％、s≤0.008％，余量是fe和不可避免的杂质。
技术总结本发明提供了一种冷镦用中碳铝镇静钢及其冶炼方法，包括铸坯生产和衔接炉次处置，通过控制带入精炼渣中的SiO2含量来提高LF碱度，提升精炼钢水纯净度，通过改进并调整方坯操作，弥补保护浇注系统不足，实现铝镇静钢顺利生产和铸坯质量稳定控制。
技术研发人员：张俊同;姜军;黄文胜;何世存;常全举;李金钢;许荣
受保护的技术使用者：甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司
技术研发日：2021.04.06
技术公布日：2021.07.30
