專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，具體涉及一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法。
背景技術(shù)：
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(zhì)。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(jié)構(gòu)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，還要求控制Ti含量在0. 02%以上，Al含量在 0. 02%以上。
公開日為2009年7月四日的專利CN100519769C公開了一種轉(zhuǎn)爐冶煉生產(chǎn)含硼鋼的方法，其特征是采用轉(zhuǎn)爐冶煉一鋼包脫氧、精煉一硼合金化的工藝生產(chǎn)含硼鋼，具體的操作規(guī)定為首先是在轉(zhuǎn)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(nèi)，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%。
公開日為2010年3月3日的專利CNlO 166010IA公開了一種低碳耐磨工程機械履帶板用鋼極其制造方法，其公開履帶板用鋼中含有0. 0005 0. 0035%的B，但其制造方法是采用電爐冶煉一出鋼一LF爐外精煉一VD真空脫氣處理，為典型的電爐流程，沒有涉及到轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼。此專利也提到了保證硼有效性(也可稱為有效硼)的方法，即要求最好控制Al含量在0. 020 0. 050%范圍內(nèi)。綜合上述公開技術(shù)，為保證硼提高淬透性的作用，鋼中必須存在有0.02%以上的鋁，才能保證加入硼的有效作用。根據(jù)生產(chǎn)實踐發(fā)現(xiàn)，CN100519769C和CN101660101A提到的控制鋁或酸溶鋁不低于0.02%，存在有一定的局限性。具體為鋁或酸溶鋁大于0.02%的鋼水，在澆鑄過程中會產(chǎn)生一定量的Al2O3，這些Al2O3會使連鑄機結(jié)晶器水口變小從而影響連鑄，甚至堵塞連鑄機結(jié)晶器水口，特別是在斷面為200 X 200mm或者200 X 200mm以下的連鑄機上尤為嚴重，使小規(guī)格連鑄機無法澆鑄。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種保證含硼鋼淬透性的同時、使小規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄的生產(chǎn)23MnB鋼的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時加入電石使鋼水氧活度在0.0025%以下；C、鋼包移入LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 5 4. ^g，加熱過程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 15 0. 45kg，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. 011 0. 016%，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a中向轉(zhuǎn)爐內(nèi)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，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點碳含量為依據(jù)，當轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。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中精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 8 4. ^ig,加熱過程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg。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一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)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，出鋼時加入含CaC270%的電石使鋼水氧活度在0. 0025%以下，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點碳含量為依據(jù)，當轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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；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，精煉加熱前每噸鋼水加入含CaC270%的電石3. 8 4. 2kg， 加熱過程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg，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. 011 0. 016%，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)明的有益效果是連鑄機在澆鑄過程中結(jié)晶器水口發(fā)生堵塞，是由于鋼水中鋁含量過高而導致的，根據(jù)實際生產(chǎn)情況，如果鑄坯尺寸小于200X200mm，且澆鑄的是含鋁0. 02%以上的鋼水，就有可能使連鑄機結(jié)晶器水口堵塞，導致連鑄機無法澆鑄。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。分析含硼鋼生產(chǎn)關(guān)鍵點，0. 02%以上的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不采用鋁進行預脫氧，而采用電石，又根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉過程中碳和平衡氧通常為一常數(shù)的關(guān)系，本發(fā)明技術(shù)采取了根據(jù)轉(zhuǎn)爐不同終點碳，相應加入不同電石數(shù)量的辦法來進行預脫氧，鋼水經(jīng)過上述預脫氧后，鋼水氧活度α
可控制在0. 0025%以下。鋼包移到LF精煉爐對鋼水進行精煉，進一步脫氧，加熱前加入電石，加熱過程中加入金屬鋁以達到加強擴散脫氧效果，在LF爐加熱前加入電石代替部分鋁，從而降低鋼水中酸溶鋁含量。加入的電石和金屬鋁丸比重輕，不會進入鋼水，擴散脫氧后鋼水α Μ可控制在 0. 0015%以下，鋼渣氧化性 ^Ο+ΜηΟ可控制在1. 5%以下。在LF爐精煉工藝如果僅僅使用電石，鋼渣氧化性i^eO+MnO很難控制在1. 5 %以下，只能達到1. 5 2. 0%的水平，因此每噸鋼水加入0. 2 0. 4kg的金屬鋁丸是十分必要的。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. 011 0. 016%，是考慮到后部連續(xù)鑄鋼過程存在有部分Als被氧化成Al2O3的現(xiàn)象，經(jīng)過大量實踐得知連續(xù)鑄鋼過程有0. 006 0. 011%的Als被氧化成Al2O3，此工序必須加入鋁控制酸溶鋁在0. 011 0. 016%，以保證最終澆鑄的鋼水還存在有0. 005 0. 010%的酸溶鋁。鋼水在完全脫氧后加入的鋁基本上全部形成A1N，有固定氮的效果，可減少鈦使用量，避免大塊TiN夾雜出現(xiàn)， 另外，AlN對細化鋼的晶粒也有益。本發(fā)明方法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。因此，本發(fā)明方法不僅能夠適用于大規(guī)格的連鑄機，并且適用于200X200mm以下的小規(guī)格連鑄機，保證小規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄。
具體實施例方式本發(fā)明具體實施方式
如下一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時加入電石使鋼水氧活度在0. 0025%以下；C、鋼包移入LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 5 4. ^g，加熱過程中每
5噸鋼水加入金屬鋁0. 15 0. 45kg，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. 011 0. 016%，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。優(yōu)選的，上述方法步驟a中向轉(zhuǎn)爐內(nèi)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(nèi)部。轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(chǎn)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(xiàn)象出現(xiàn)，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(zhuǎn)爐煉鋼時，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)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(jīng)結(jié)束了，應當出鋼進行還原反應。優(yōu)選的，上述方法步驟b中，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點碳含量為依據(jù)，當轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。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(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉過程中碳和平衡氧通常為一常數(shù)的關(guān)系，本發(fā)明技術(shù)采取了根據(jù)轉(zhuǎn)爐不同終點碳，相應加入不同電石數(shù)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(nèi)。鋼水經(jīng)過上述預脫氧后，鋼水氧活度α
可控制在0. 0025%以下，保證了本發(fā)明方法最終能夠能夠得到合格的 23ΜηΒ鋼，又能將酸溶鋁控制在比較小的范圍，使小規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄。為了能夠生產(chǎn)出合格的23ΜηΒ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中精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 8 4. ^ig,加熱過程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg。加熱前加入電石，加熱過程中加入金屬鋁以達到加強擴散脫氧效果的作用，加入的電石和金屬鋁比重輕，不會進入鋼水，擴散脫氧后鋼水α
可控制在0. 0015%以下，保證含硼鋼淬透性，鋼渣氧化性 ^Ο+ΜηΟ可控制在1. 5%以下。在 LF爐精煉工藝如果僅僅使用電石，鋼渣氧化性 ^Ο+ΜηΟ很難控制在1. 5%以下，只能達到
1.5 2. 0%的水平，因此每噸鋼水加入0. 2 0. 4kg的金屬鋁丸是十分必要的，不能只是加入電石。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(xiàn)的。
優(yōu)選的，上述方法所述電石含CaC270%以上。以方便操作和避免加入過多的雜質(zhì)。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(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)23MnB鋼，生產(chǎn)工藝為120噸轉(zhuǎn)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(zhuǎn)爐內(nèi)加入130噸鐵水和10噸廢鋼，利用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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FeSi、FeMn 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%，F(xiàn)eMn 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%。出完鋼后用定氧儀測定鋼水氧活度α [(1]為0.0025%。鋼水到達LF爐后，加熱前首先加入含CaC270%以上的電石530kg，然后開始加熱， 加熱3分鐘后加入^kg金屬鋁丸。當鋼水溫度加熱到1570°C時停止加熱，用喂線機向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線22kg，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i^Ti40， 即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線10kg(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)，喂完線后測定鋼水氧活度α
為0. 0012%，鋼渣氧化性 ^Ο+ΜηΟ為1. 3%。另外測定鋼水的化學組分酸溶鋁(Als)為 0.011%，Ti 為 0.02%，B 為 0.0014%，此時 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. 005%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 006% ),其余為!^e和不可避免的其它雜質(zhì)。在澆鑄過程中沒有發(fā)現(xiàn)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(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)23MnB鋼，生產(chǎn)工藝為120噸轉(zhuǎn)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200mm X 200mm鑄坯。首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入120噸鐵水和20噸廢鋼，利用轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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01(275%，并同時加入？必丨、!^胞合金和無煙煤進行Si、Mn和C元素合金化，其中加入的!^eSi合金中Si含量為74%，F(xiàn)eMn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%。出完鋼后用用定氧儀測定鋼水氧活度α
為0. 0020%。鋼水到達LF爐后，加熱前首先加入含CaC270%以上的電石530kg，然后開始加熱，加熱3分鐘后加入40kg金屬鋁丸。當鋼水溫度加熱到1585°C時停止加熱，用喂線機向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線33kg (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 i^Ti40，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)，喂完線后測定鋼水氧活度α
為0. 0014%，鋼渣氧化性 ^Ο+ΜηΟ為1. 0%。另外測定鋼水的化學組分酸溶鋁(Als)為0. 016%，Ti為0. 03%，B為0. 0020%，此時B的收得率為75%。最后在6機6流方坯連鑄機上澆鑄成200mmX 200mm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. 009%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(zhì)。在澆鑄過程中沒有發(fā)現(xiàn)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80噸，實際出鋼量在80 82噸范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)23MnB鋼，生產(chǎn)工藝為80噸轉(zhuǎn)爐初煉鋼水一80噸LF爐精煉鋼水一5機5流方坯連鑄機澆鑄成150mm X 150mm鑄坯。首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入84噸鐵水，利用轉(zhuǎn)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P、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80噸，轉(zhuǎn)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320kg(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I^eSi合金中Si含量為74%，F(xiàn)eMn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%，出完鋼后用用定氧儀測定鋼水氧活度α
為0. 00 %。鋼水到達LF爐后，加熱前首先加入含CaC270%以上的電石320kg，然后開始加熱， 加熱3分鐘后加入32kg金屬鋁丸。當鋼水溫度加熱到1575°C時停止加熱，用喂線機向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線20kg，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145kg(此時的145kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為 i^Ti40，即含Ti為40%的鐵合金)，以及Φ 12的含B包芯線10kg(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)，喂完線后測定鋼水氧活度α
為0. 0011%，鋼渣氧化性 ^Ο+ΜηΟ為1. 4%。另外測定鋼水的化學組分酸溶鋁(Als)為0. 015%，Ti為0. 06%，B為0. 0019%，此時B的收得率為65%。最后在5機5流方坯連鑄機上澆鑄成150mmX 150mm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. 0019 % 的 B，以及 0. 06%的Ti和0. 006%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 009% ),其余為!^e和不可避免的其它雜質(zhì)。在澆鑄過程中沒有發(fā)現(xiàn)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80噸、實際出鋼量在80 82噸范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)爐流程上采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)23MnB鋼，生產(chǎn)工藝為80噸轉(zhuǎn)爐初煉鋼水一80噸LF爐精煉鋼水一5機5流方坯連鑄
8機澆鑄成150mm X 150mm鑄坯。 首先在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入84噸鐵水，利用轉(zhuǎn)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P、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80噸，轉(zhuǎn)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!^eAl 168kg(含Al 40%，其余為佝)，并同時加入!^eSi、！^Mn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%，F(xiàn)eMn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%，出完鋼后用用定氧儀測定鋼水氧活度α
為0.0020%，取樣化驗鋼水的Als為0.05% (收得率為60% )。鋼水到達LF爐后開始加熱，當鋼水溫度加熱到1575°C時停止加熱，取樣化驗鋼水的Als為0. 025%，此時由于沒有對鋼渣進行脫氧，鋼水中燒損0.025%的Als。用喂線機向鋼包內(nèi)喂入Φ 10的鋁線2 ,因為鋼渣沒有進行脫氧，喂入鋁線需穿過氧化性較高的渣層，鋁的收得率低于本發(fā)明技術(shù)的60%，約為55%，然后再喂入Φ 12的含Ti包芯線 145kg (此時的145kg為芯粉重量，沒有包括包芯線外層的鐵皮重量，芯粉全部為i^Ti40，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化學組分酸溶鋁(Als)為0. 040%，Ti為0. 06%，B為0. 0019%，此時B的收得率為65%。最后在5機5流方坯連鑄機上澆鑄成150mmX 150mm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. 0019% 的 B，以及 0. 06%的Ti和0. 030%的Als (澆鑄過程中Als燒損0. 010% )，其余為！^和不可避免的其它雜質(zhì)。鋼水澆鑄中第1流出現(xiàn)嚴重變流(即連鑄機水口變小現(xiàn)象)，15分后全部堵塞，其余流道也有變流現(xiàn)象。上述實施例說明采用本發(fā)明技術(shù)生產(chǎn)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，并且在LF爐加熱前加入電石來代替部分鋁，降低鋼水中酸溶鋁含量，加入硼鐵后硼的收得率在65%以上，既保證了硼提高淬透性的作用，又在澆鑄200mm X 200mm和150mm X 150mm方坯過程中，避免了連鑄機水口變小的現(xiàn)象，澆鑄順利。因此，本發(fā)明方法不僅能夠適用于大規(guī)格的連鑄機，并且適用于200X200mm以下的小規(guī)格連鑄機，保證小規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23ΜΠΒ鋼的方法，其特征在于包括如下步驟a、向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水冶煉；b、鋼水出鋼至鋼包，出鋼時加入電石使鋼水氧活度在0.0025%以下；C、鋼包移入LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 5 4. ^g，加熱過程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 15 0. 45kg，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. 011 0. 016%，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(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，其特征在于步驟a中向轉(zhuǎn)爐內(nèi)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%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)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。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，其特征在于步驟b中，電石加入量根據(jù)轉(zhuǎn)爐初煉終點碳含量為依據(jù)，當轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)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(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，其特征在于步驟c中精煉加熱前每噸鋼水加入電石3. 8 4. ^ig,加熱過程中每噸鋼水加入金屬鋁0. 2 0. 4kg。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)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。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)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。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)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(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，屬于冶金領(lǐng)域。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種使小規(guī)格連鑄機能夠順利澆鑄的轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)23MnB鋼的方法，包括a、轉(zhuǎn)爐冶煉；b、出鋼時加入電石使鋼液氧活度在0.0025％以下；c、LF爐精煉，精煉加熱前每噸鋼加入電石3.5～4.5kg，加熱過程中每噸鋼加入金屬鋁0.15～0.45kg，當鋼水溫度加熱到1570～1585℃時停止加熱，加入鋁使鋁含量在0.011～0.016％，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)明方法不僅能夠適用于大規(guī)格的連鑄機，而且能在小規(guī)格連鑄機上順利澆鑄。
文檔編號C21C5/28GK102409134SQ20111039767
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月5日
發(fā)明者劉昌恒, 劉明, 劉芳, 寄海明, 康斌, 徐華東, 曾耀先, 熊元波, 王代文, 譚深, 鄧通武 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