專利名稱：轉爐流程生產23MnB鋼的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領域，具體涉及一種轉爐流程生產23MnB鋼的方法。
背景技術：
微量硼(0. 001%左右)可以吸附在奧氏體晶界，降低晶界能量，阻抑鐵素體晶核的形成，成倍地提高中低碳鋼的淬透性，因此中低碳鋼常添加0. 0005 0. 003%的微量硼來提高鋼的淬透性。但硼是極活潑的元素之一，能與鋼中的殘余氧和氮形成穩(wěn)定的夾雜物， 而失去有益作用，只有以固溶形式存在的硼才能起到有益的作用。已有的研究表明，硼與氧和氮均有很強的親和力，硼很容易被氧化生成B6O或者化03，或者與氮化合生成BN，這些均是阻止含硼鋼中硼發(fā)揮提高淬透性作用的有害物質。因此，為保證硼提高淬透性的作用，必須在鋼的冶煉過程中首先采用鋁脫去鋼水的自由氧，并用鈦固定鋼水中的氮，才能保證加入硼的有效作用。23MnB鋼為含硼類結構鋼，常用于制造節(jié)距為216以下推土機或挖掘機的履帶板， 化學組分按重量百分比為C :0. 20 0. 0. 27%, Mn :0. 80 1. 10%, Si :0. 15 0. 35%, P 彡 0. 030%,S^O. 015%,Cr^O. 30%、Ni 彡 0. 25%,Cu^O. 30%,B :0. 0005 0. 0035% 通常情況下為保證硼元素提高淬透性的作用，還要求含有一定質量的鋁和鈦。
公開日為2009年7月四日的專利CN100519769C公開了一種轉爐冶煉生產含硼鋼的方法，其特征是采用轉爐冶煉一鋼包脫氧、精煉一硼合金化的工藝生產含硼鋼，具體的操作規(guī)定為首先是在轉爐出鋼后加入鋁和精煉渣對鋼水和鋼渣進行脫氧，控制鋼水酸溶鋁在0. 02 % 0. 04 %范圍內，然后在LF爐精煉控制鋼渣中的FeO+MnO ^ 2.0%,以及鋼水的α
( lOppm，最后再次向鋼包加入鋁進行深脫氧后，加入鈦鐵和硼鐵進行合金化。采用此工藝硼的收得率高，為69. 4% 91.8%。此專利為了保證硼提高淬透性的作用，在轉爐出鋼后加入鋁和精煉渣對鋼水和鋼渣進行脫氧，控制鋼水酸溶鋁在0. 02% 0. 04%范圍， LF爐精煉完畢后又向鋼水中加入鋁，以此保證硼的收得率和含硼鋼的淬透性，但是，此專利并沒有考慮到加入鋁對連鑄機連鑄的影響。申請人發(fā)現，鋁在生產23MnB鋼的過程中會損失掉一部分，對于鋁的含量不易控制，有部分鋁會被氧化成Al2O3，這些Al2O3會使連鑄機結晶器水口變小，鋼水流量減小，從而影響連鑄，給連鑄機的控制帶來很大的困難，嚴重時甚至堵塞連鑄機水口造成安全事故。因此，現急需一種嚴格控制工藝的轉爐流程生產含硼鋼的方法，該方法能提高硼的收得率、保證含硼鋼的淬透性，同時能避免連鑄機水口變小、使連鑄順利。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種保證含硼鋼淬透性的同時、能夠避免大規(guī)格連鑄機水口變小的生產23MnB鋼的方法。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是轉爐流程生產23MnB鋼的方法，包括如下步驟
a、向轉爐內加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時向鋼水中加入電石，電石用量根據轉爐初煉終點碳含量為依據，當轉爐終點碳重量百分比在0. 10%以下時按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時按每噸鋼水2. 5 3. 5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比在0. 15%以上時按每噸鋼水1.5 2. 5kg投入；再加入鋁，使鋼水中酸溶鋁的重量百分比含量在0. 014 0. 019% ；C、鋼包移入LF爐精煉，當鋼水溫度加熱到1570 1585°C時停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 025 0. 055%，再加入鈦使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，加入硼使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進行連鑄。其中，上述方法步驟c中，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在 0. 035 0. 04%。其中，上述方法步驟a中向轉爐內加入鐵水的同時還加入廢鋼，廢鋼的重量不超過鐵水重量的15%。進一步的，當鋼水成分初煉到按重量百分比C為0. 05% 0. 15%、P彡0. 030%、 且S < 0.015%時將鋼水出鋼到鋼包中。其中，上述方法步驟b中加入電石的同時還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在0. 80% 1. 10%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0. 27%。所述增碳劑主要是指含固定碳98%以上的浙青膠或者含固定碳92%以上的無煙
iS ο其中，上述方法步驟c中加入鈦的方式為用喂線機喂入含鈦的包芯線，加入硼的方式是用喂線機喂入含硼的包芯線。其中，上述方法步驟d連鑄時連鑄機中包溫度為1535士20°C。其中，上述方法中，所述電石含CaC270%以上。本發(fā)明方法具體可以按照以下方式實施轉爐流程生產23MnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉爐內加入鐵水和廢鋼冶煉，廢鋼的重量不超過鐵水重量的15%，當鋼水成分初煉到按重量百分比C為0. 05% 0. 15%、P彡0. 030%、且S彡0. 015%時將鋼水出鋼到鋼包中；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時向鋼水中加入含CaC270%以上的電石，電石用量根據轉爐初煉終點碳含量為依據，當轉爐終點碳重量百分比在0. 10%以下時按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時按每噸鋼水2. 5 3. 5kg 投入，當轉爐終點碳重量百分比在0. 15%以上時按每噸鋼水1.5 2. 5kg投入；再加入鋁， 使鋼水中酸溶鋁的重量百分比含量在0. 014 0. 019% ；其中，加入電石的同時還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在 0.80% 1. 10%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0.27% ；C、鋼包移入LF爐精煉，當鋼水溫度加熱到1570 1585°C時停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 035 0. 04%，再用喂線機喂入含鈦的包芯線使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，用喂線機喂入含硼的包芯線使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進行連鑄，連鑄時連鑄機中包溫度為1535 士 20°C。本發(fā)明的有益效果是發(fā)明人發(fā)現，連鑄機在澆鑄過程中結晶器水口變小甚至發(fā)生堵塞，是由于鋼水中鋁含量過高而導致的，因此必須嚴格控制鋼水中的含鋁量。但是，通常為了保證含硼鋼中硼元素提高淬透性的作用，含硼鋼必須在鋼的冶煉過程中首先采用鋁脫去鋼水的自由氧，并用鈦固定鋼水中的氮，才能保證加入硼的有效作用。因此，本領域技術人員往往為了保證含硼鋼的淬透性而忽略了鋁對連鑄機連鑄的影響。分析現有技術中含硼鋼生產關鍵點，加入鋁只是為了盡可能的脫去鋼水中的自由氧，本發(fā)明方法在鋼水初煉完畢后的出鋼過程先采用電石進行預脫氧，又根據轉爐冶煉過程中碳和平衡氧通常為一常數的關系，本發(fā)明技術采取了根據轉爐不同終點碳，相應加入不同電石數量的辦法來進行預脫氧，然后再采用鋁進一步脫氧，使鋼水中酸溶鋁的重量百分比含量在0. 014 0. 019% 之間，嚴格控制加入鋁的量。鋼水經過上述脫氧后，鋼水氧活度α
可控制在0. 0015%以下。鋼包移到LF精煉爐對鋼水進行精煉，進一步脫氧，當鋼水溫度加熱到1570 1585°C時停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 025 0. 055%、優(yōu)選含量在0.035 0.04%。此處控制酸溶鋁(Als)在0. 025 0. 055%范圍，是考慮到后部連續(xù)鑄鋼過程存在有部分酸溶鋁被氧化成Al2O3的現象，經過大量實踐得知連續(xù)鑄鋼過程有 0. 005% 0. 010%的酸溶鋁被氧化成Al2O3，所以LF爐必須加入鋁控制酸溶鋁在0. 025 0. 055%范圍內，嚴格控制酸溶鋁的范圍，以保證最終澆鑄的鋼水還存在有0. 02 0. 05% 的酸溶鋁，進一步使大規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄。因此，本發(fā)明從各個步驟嚴格控制酸溶鋁含量，保證了鋼水的自由氧被去除，硼收得率高，23MnB鋼淬透性好，而又不至于使鋼水中的鋁過高，避免連鑄機水口變小，從而保證大規(guī)格連鑄機順利澆鑄，本發(fā)明方法特別適用于 200 X 200mm規(guī)格以上的連鑄機。
具體實施例方式本發(fā)明具體實施方式
如下轉爐流程生產23MnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉爐內加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時向鋼水中加入電石，電石用量根據轉爐初煉終點碳含量為依據，當轉爐終點碳重量百分比在0. 10%以下時按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時按每噸鋼水2. 5 3. 5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比在0. 15%以上時按每噸鋼水1.5 2. 5kg投入；再加入鋁，使鋼水中酸溶鋁的重量百分比含量在0. 014 0. 019% ；C、鋼包移入LF爐精煉，當鋼水溫度加熱到1570 1585°C時停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 025 0. 055%，再加入鈦使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，加入硼使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進行連鑄。本發(fā)明方法在鋼水初煉完畢后的出鋼過程不采用鋁進行預脫氧，而采用電石，又根據轉爐冶煉過程中碳和平衡氧通常為一常數的關系，本發(fā)明技術采取了根據轉爐不同
5終點碳，相應加入不同電石數量的辦法來進行預脫氧，既能起到脫氧的效果，又能避免碳超標，將碳控制在適合的范圍內。本發(fā)明從各個步驟嚴格控制酸溶鋁含量，保證了鋼水的自由氧被去除，硼收得率高，23MnB鋼淬透性好，而又不至于使鋼水中的鋁過高，從而保證大規(guī)格連鑄機順利澆鑄。優(yōu)選的，上述方法步驟c中，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在 0. 035 0. 04%。此處控制酸溶鋁(Als)在0. 035 0. 04%范圍，是考慮到后部連續(xù)鑄鋼過程存在有部分酸溶鋁被氧化成Al2O3的現象，經過大量實踐得知連續(xù)鑄鋼過程有0. 005% 0. 010%的酸溶鋁被氧化成Al2O3，所以LF爐必須加入鋁控制酸溶鋁在0. 035 0. 04%范圍內，嚴格控制酸溶鋁的范圍，以保證最終澆鑄的鋼水還存在有0. 025 0. 035%的酸溶鋁， 進一步避免了連鑄機水口變小的現象，使大規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄。優(yōu)選的，上述方法步驟a中向轉爐內加入鐵水的同時還加入廢鋼，廢鋼的重量不超過鐵水重量的15%。廢鋼可以來源于廢品回收站，也可以來源于鋼廠內部。轉爐煉鋼無外部熱來源，全部依靠氧化鐵水中的碳、及少量的硅和錳放出熱量，從而使鋼水得到加熱， 相對于鐵水，廢鋼碳含量一般很低，轉爐冶煉中加入的廢鋼能夠起到降低溫度的作用。同時為了節(jié)約資源，并且生產出合格的成品鋼，由于廢鋼中的殘余Cr、Ni和Cu不可控，為了避免過量加入廢鋼可導致鋼水中的Cr > 0. 30%、Ni > 0. 25%、Cu > 0. 30%的現象出現，廢鋼的重量不能超過鐵水重量的15%。進一步的，當鋼水成分初煉到按重量百分比C為0. 05% 0. 15%, P ^ 0. 030%, 且S < 0. 015%時將鋼水出鋼到鋼包中。煉鋼過程實際上就是先氧化，而后還原的過程，轉爐煉鋼時，在轉爐內只進行氧化反應，還原反應是在鋼包中進行的。C為0.05% 0. 15% 時，說明氧化反應已經結束了，應當出鋼進行還原反應。為了能夠生產出合格的23MnB鋼，上述方法步驟b中加入電石的同時還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在 0.80% 1. 10%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0.27%。優(yōu)選的，上述方法步驟c中加入鈦的方式為用喂線機喂入含鈦的包芯線，加入硼的方式是用喂線機喂入含硼的包芯線。優(yōu)選的，上述方法步驟d連鑄時連鑄機中包溫度為1535士20°C。23MnB鋼水相線溫度為1505°C，控制連鑄機中包的過熱度為30士20°C，因此，控制連鑄機中包溫度為 1535士20°C。該溫度是通過前面LF爐的電加熱來實現的。優(yōu)選的，上述方法中，所述電石含CaC270%以上。以方便操作和避免加入過多的雜質。下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明，但并不因此將本發(fā)明限制在實施例的描述的范圍之中。實施例一在公稱容量120噸、實際出鋼量在120 140噸范圍內的轉爐流程上采用本發(fā)明技術生產23MnB鋼，生產工藝為120噸轉爐初煉鋼水一120噸LF爐精煉鋼水一6機6流方坯連鑄機澆鑄成^Omm X 380mm鑄坯。首先在轉爐內加入130噸鐵水和10噸廢鋼，利用轉爐吹氧脫C的功能，將鐵水和廢鋼初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 05%的C、0. 020%的Ρ、0· 015%的S、0. 01%的Si和0. 05%的Mn時出鋼到鋼包中，此時實際出鋼量為133噸，轉爐冶煉過程中約5%的原料被燒損。出鋼過程中向鋼水中加入電石530kg，電石含CaC275%，并同時加入FeSiJeMn合金和無煙煤進行Si、Mn和C元素合金化，其中加入的!^eSi合金中Si含量為74%，FeMn合金中 Mn含量為82%，無煙煤中固定C為92%，控制鋼水中Si含量為0. 16%、Mn含量為1. 10%、 C含量為0. 20%。出完鋼后向鋼包中的鋼水中喂入Al線，控制Als為0. 015%,喂完Al線后用定氧儀測定鋼水氧活度α
為0. 0015%。鋼水到達LF爐后開始電加熱，當鋼水溫度加熱到1570°C時停止加熱，用喂線機再次向鋼包內喂入Φ 10的鋁線Mkg(此時喂入鋁線鋁的收得率約為60% )，然后喂入Φ 12 的含Ti包芯線90kg (此時的90kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeTi40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線IOkg (此時的IOkg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 ^Β23，即含B為23%的鐵合金)，喂完線后測定鋼水的Als為0. 025%，Ti為0. 02%，B為0. 0014%, B的收得率為80%。最后在6機6流方坯連鑄機上澆鑄成^OmmX 380mm鑄坯，連鑄時中間包溫度為 1520°C，在連鑄機中包取樣分析鋼水化學組分為0. 20%的C、0. 15%的Si、l. 10%的Mn、 0. 020 % 的 P、0. 014% 的 S、0. 12% 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 10 % 的 Cu、0. 0012 % 的 B，以及 0. 02%的Ti和0. 020%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 005%),其余為！^和不可避免的其它雜質。在澆鑄過程中沒有發(fā)現因鋁的二次氧化而導致的連鑄機水口變小，澆鑄順利。實施例二在公稱容量120噸、實際出鋼量在120 140噸范圍內的轉爐流程上采用本發(fā)明技術生產23MnB鋼，生產工藝為120噸轉爐初煉鋼水一120噸LF爐精煉鋼水一6機6流方坯連鑄機澆鑄成360mm X 450mm鑄坯。首先在轉爐內加入120噸鐵水和20噸廢鋼，利用轉爐吹氧脫C的功能，將鐵水和廢鋼初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 15%的C、0. 015%的P、0. 010%的S、0. 01%的Si和 0. 05%的Mn時出鋼到鋼包中，此時實際出鋼量為133噸，轉爐冶煉過程中約5%的原料被燒損。出鋼過程中向鋼水中加入電石400kg電石含CaC275%，并同時加入FeSi、!^eMn合金和無煙煤進行Si、Mn和C元素合金化，其中加入的!^eSi合金中Si含量為74%，FeMn合金中 Mn含量為82%，無煙煤中固定C為92%，控制鋼水中Si含量為0. 35%、Mn含量為0. 80%、 C含量為0. 27%。出完鋼后向鋼包中的鋼水中喂入Al線，控制Als為0. 025%,喂完Al線后用定氧儀測定鋼水氧活度α
為0. 0012%。鋼水到達LF爐后開始電加熱，當鋼水溫度加熱到1585°C時停止加熱，用喂線機再次向鋼包內喂入Φ 10的鋁線22. ^g(此時喂入鋁線鋁的收得率約為60% )，然后再喂入 Φ 12的含Ti包芯線130kg (此時的130kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 ^ 40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線15kg (此時的15kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 ^Β23，即含B為23%的鐵合金)， 喂完線后測定鋼水的Als為0. 035%，Ti為0. 03%，B為0. 0020%, B的收得率為75%。最后在6機6流方坯連鑄機上澆鑄成360mmX 450mm鑄坯，連鑄時中間包溫度為 1550°C，在連鑄機中包取樣分析鋼水化學組分為0. 27%的C、0. 35 %的Si、0. 81%的Mn、 0. 015% 的 P、0. 009 % 的 S、0. 12 % 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 16 % 的 Cu、0. 0020 % 的 B，以及 0. 03%的Ti和0. 027%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 008%),其余為！^和不可避免的其它雜質。在澆鑄過程中沒有發(fā)現因鋁的二次氧化而導致的連鑄機水口變小，澆鑄順利。實施例三在公稱容量120噸、實際出鋼量在120 140噸范圍內的轉爐流程上采用本發(fā)明技術生產23MnB鋼，生產工藝為120噸轉爐初煉鋼水一120噸LF爐精煉鋼水一6機6流方坯連鑄機澆鑄成^Omm X 380mm鑄坯。首先在轉爐內加入140噸鐵水，利用轉爐吹氧脫C的功能，將鐵水初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 10%的C、0. 025%的Ρ、0· 009%的S、0. 01%的Si和0. 05%的Mn時出鋼到鋼包中，此時實際出鋼量為133噸，轉爐冶煉過程中約5%的原料被燒損。出鋼過程中向鋼水中加入電石530kg，電石含CaC275%，并同時加入!^eSi、FeMn合金和無煙煤進行Si、Mn 和C元素合金化，其中!^eSi合金中Si含量為74%，FeMn合金中Mn含量為82%，無煙煤中固定C為92%，控制鋼水中Si含量為0.25%、Mn含量為1. 01 %、C含量為0. 23%，出完鋼后向鋼包中的鋼水中喂入Al線，控制AlsSO. 020%，喂完Al線后用定氧儀測定鋼水氧活度 α [。]為 0. 0013%。鋼水到達LF爐后開始電加熱，當鋼水溫度加熱到1575°C時停止加熱，用喂線機再次向鋼包內喂入Φ 10的鋁線44kg(此時喂入鋁線鋁的收得率約為60%)，然后再喂入Φ 12 的含Ti包芯線250kg (此時的IOOkg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeTi40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線20kg (此時的20kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 ^Β23，即含B為23%的鐵合金)，喂完線后測定鋼水的Als為0. 04%，Ti為0. 06%，B為0. 0023%, B的收得率為65%。最后在6機6流方坯連鑄機上澆鑄成^OmmX 380mm鑄坯，連鑄時中間包溫度為 1530°C，在連鑄機中包取樣分析鋼水化學組分為0. 23%的C、0. 25 %的Si、1.09%的Mn、 0. 025 % 的 P、0. 009 % 的 S、0. 06 % 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 05 % 的 Cu、0. 0022 % 的 B，以及 0. 06%的Ti和0. 033%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 007%),其余為！^和不可避免的其它雜質。在澆鑄過程中沒有發(fā)現因鋁的二次氧化而導致的連鑄機水口變小，澆鑄順利。實施例四在公稱容量120噸，實際出鋼量在120 140噸范圍內的轉爐流程上采用本發(fā)明技術生產23MnB鋼，生產工藝為120噸轉爐初煉鋼水一120噸LF爐精煉鋼水一6機6流方坯連鑄機澆鑄成360mm X 450mm鑄坯。首先在轉爐內加入120噸鐵水和20噸廢鋼，利用轉爐吹氧脫C的功能，將鐵水和廢鋼初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 15%的C、0. 015%的P、0. 010%的S、0. 01%的Si和 0. 05%的Mn時出鋼到鋼包中，此時實際出鋼量為133噸，轉爐冶煉過程中約5%的原料被燒損。出鋼過程中向鋼水中加入電石400kg，電石含CaC275%，并同時加入FeSiJeMn合金和無煙煤進行Si、Mn和C元素合金化，其中加入的!^eSi合金中Si含量為74%，FeMn合金中 Mn含量為82%，無煙煤中固定C為92%，控制鋼水中Si含量為0. 35%、Mn含量為0. 80%、 C含量為0. 27%。出完鋼后向鋼包中的鋼水中喂入Al線，控制Als為0. 025%,喂完Al線后用定氧儀測定鋼水氧活度α
為0. 0012%。鋼水到達LF爐后開始電加熱，當鋼水溫度加熱到1585°C時停止加熱，用喂線機再次向鋼包內喂入Φ 10的鋁線44. ^g(此時喂入鋁線鋁的收得率約為60% )，然后再喂入 Φ 12的含Ti包芯線130kg (此時的130kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 ^ 40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線15kg (此時的15kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 ^Β23，即含B為23%的鐵合金)， 喂完線后測定鋼水的Als為0. 055%，Ti為0. 03%，B為0. 0020%, B的收得率為75%。最后在6機6流方坯連鑄機上澆鑄成360mmX 450mm鑄坯，連鑄時中間包溫度為 1550°C，在連鑄機中包取樣分析鋼水化學組分為0. 27%的C、0. 35 %的Si、0. 81%的Mn、 0. 015 % 的 P、0. 009 % 的 S、0. 12% 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 16 % 的 Cu、0. 0020 % 的 B，以及 0. 03%的Ti和0. 05%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 005% )，其余為!^e和不可避免的其它雜質。在澆鑄過程中沒有發(fā)現因鋁的二次氧化而導致的連鑄機水口變小，澆鑄順利。對比實施例在公稱容量120噸，實際出鋼量在120 140噸范圍內的轉爐流程上采用本發(fā)明技術生產23MnB鋼，生產工藝為120噸轉爐初煉鋼水一120噸LF爐精煉鋼水一6機6流方坯連鑄機澆鑄成^Omm X 380mm鑄坯。首先在轉爐內加入140噸鐵水，利用轉爐吹氧脫C的功能，將鐵水初煉成鋼水，鋼水成分初煉到0. 10%的C、0. 025%的Ρ、0· 009%的S、0. 01%的Si和0. 05%的Mn時出鋼到鋼包中，此時實際出鋼量為133噸，轉爐冶煉過程中約5%的原料被燒損。出鋼過程中向鋼水中加入電石530kg，電石含CaC275%，并同時加入!^eSi、FeMn合金和無煙煤進行Si、Mn 和C元素合金化，其中!^eSi合金中Si含量為74%，FeMn合金中Mn含量為82%，無煙煤中固定C為92%，控制鋼水中Si含量為0. 25%、Mn含量為1. 01%、C含量為0. 23%，出完鋼后向鋼包中的鋼水中喂入Al線，控制AlsSO. 025%，喂完Al線后用定氧儀測定鋼水氧活度 α [。]為 0. 0012%。鋼水到達LF爐后開始電加熱，當鋼水溫度加熱到1575°C時停止加熱，用喂線機再次向鋼包內喂入Φ 10的鋁線89kg(此時喂入鋁線鋁的收得率約為60%)，然后再喂入Φ 12 的含Ti包芯線250kg (此時的IOOkg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為FeTi40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線20kg (此時的20kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 ^Β23，即含B為23%的鐵合金)，喂完線后測定鋼水的Als為0. 065%，Ti為0. 06%，B為0. 0023%, B的收得率為65%。最后在6機6流方坯連鑄機上澆鑄成^OmmX 380mm鑄坯，連鑄時中間包溫度為 1530°C，在連鑄機中包取樣分析鋼水化學組分為0. 23%的C、0. 25 %的Si、1.09%的Mn、 0. 025% 的 P、0. 009 % 的 S、0. 06 % 的 Cr、0. 06 % 的 Ni、0. 05 % 的 Cu、0. 0022 % 的 B，以及 0. 06%的Ti和0. 055%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 01 % )，其余為!^e和不可避免的其它雜質。在澆鑄過程中連鑄機發(fā)現有鋁二次氧化而導致的連鑄機水口變小現象，連鑄機第1 流拉坯速度不能達到要求的7. Om/min,只能以4. 5 5. Om/min的拉坯速度進行澆鑄(連鑄機第1流拉坯速度不能達到設定要求，只能以設定拉坯速度的70%進行澆鑄，影響澆鑄)。上述實施例說明采用本發(fā)明技術生產23MnB鋼，整個過程對鋼水氧活度和酸溶鋁含量進行有效控制，出鋼過程不采用鋁進行預脫氧，而采用電石，最終Als控制在0. 02 0. 05 %范圍內，更優(yōu)選控制在0. 025 0. 035 %范圍內，加入硼鐵后硼的收得率在65 %以上，處于比較高的水平，既保證了硼提高淬透性的作用，又在澆鑄大方坯過程中，避免了連鑄機水口變小的現象，澆鑄順利。
權利要求
1.轉爐流程生產23ΜΠΒ鋼的方法，其特征在于包括如下步驟a、向轉爐內加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時向鋼水中加入電石，電石用量根據轉爐初煉終點碳含量為依據，當轉爐終點碳重量百分比在0. 10%以下時按每噸鋼水3. 5 4. 5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比大于0. 10%、小于0. 15%時按每噸鋼水2. 5 3. 5kg投入，當轉爐終點碳重量百分比在0. 15%以上時按每噸鋼水1. 5 2. 5kg投入；再加入鋁，使鋼水中酸溶鋁的重量百分比含量在0. 014 0. 019% ；C、鋼包移入LF爐精煉，當鋼水溫度加熱到1570 1585°C時停止加熱，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 025 0. 055%，再加入鈦使鋼水中鈦重量百分比含量在0. 02 0. 06%，加入硼使鋼水中硼重量百分比含量在0. 0005 0. 003% ；d、精煉后進行連鑄。
2.根據權利要求1所述的轉爐流程生產23MnB鋼的方法，其特征在于步驟c中，向鋼水中加入鋁，使鋼水中酸溶鋁重量百分比含量在0. 035 0. 04%。
3.根據權利要求1所述的轉爐流程生產23MnB鋼的方法，其特征在于步驟a中向轉爐內加入鐵水的同時還加入廢鋼，廢鋼的重量不超過鐵水重量的15%。
4.根據權利要求3所述的轉爐流程生產23MnB鋼的方法，其特征在于當鋼水成分初煉到按重量百分比C為0. 05% 0. 15%、P彡0. 030%、且S彡0. 015%時將鋼水出鋼到鋼包中。
5.根據權利要求1所述的轉爐流程生產23MnB鋼的方法，其特征在于步驟b中加入電石的同時還加入硅鐵使鋼水中硅重量百分比含量在0. 15 0. 35%、加入錳鐵使鋼水中錳重量百分比含量在0. 80% 1. 10%、加入增碳劑使碳重量百分比含量在0. 20 0. 27%。
6.根據權利要求1所述的轉爐流程生產23MnB鋼的方法，其特征在于步驟c中加入鈦的方式為用喂線機喂入含鈦的包芯線，加入硼的方式是用喂線機喂入含硼的包芯線。
7.根據權利要求1所述的轉爐流程生產23MnB鋼的方法，其特征在于步驟d連鑄時連鑄機中包溫度為15；35 士 20°C。
8.根據權利要求1所述的轉爐流程生產23MnB鋼的方法，其特征在于所述電石含 CaC270% 以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種轉爐流程生產23MnB鋼的方法，屬于鋼鐵冶金領域。本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種保證含硼鋼淬透性的同時、使大規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄的生產23MnB鋼的方法，該方法包括如下步驟a、轉爐冶煉；b、出鋼時向鋼液中加入電石，再加入鋁，使鋼液中酸溶鋁的重量百分比含量在0.014～0.019％；c、精煉時當鋼水溫度加熱到1570～1585℃時停止加熱，向鋼液中加入鋁，使酸溶鋁含量在0.025～0.055％，再加入鈦使鈦含量在0.02～0.06％，加入硼使硼含量在0.0005～0.003％；d、連鑄。本發(fā)明從各個步驟控制酸溶鋁含量，含硼鋼淬透性好，同時避免了大規(guī)格連鑄機水口變小。
文檔編號C21C7/06GK102424894SQ20111039736
公開日2012年4月25日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權日2011年12月5日
發(fā)明者劉昌恒, 劉明, 劉芳, 康斌, 徐華東, 曾耀先, 熊元波, 王代文, 譚深, 鄧通武, 陳小龍 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司