專利名稱：一種控制過共析鋼中鈦夾雜物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制過共析鋼中鈦夾雜物的方法，具體屬于鋼簾線用過共析鋼中鈦夾雜物的控制方法。
背景技術(shù)：
鋼簾線用鋼對(duì)鋼中非金屬夾雜物有非常嚴(yán)格的要求，這些要求不僅包括非金屬夾雜物的數(shù)量和尺寸，還包括非金屬夾雜物的變形性。不變形夾雜物在鋼簾線用熱軋盤條加工成鋼簾線的拉拔及捻股過程中極易造成斷絲，因而十分有害。鈦夾雜物是一種不變形夾雜物，去除簾線鋼中的鈦夾雜物是生產(chǎn)簾線鋼的主要任務(wù)之一，也是困擾國內(nèi)簾線鋼生產(chǎn)企業(yè)的難題之一。名稱為《一種降低鋼水鈦夾雜物的方法》，專利號(hào)200810011559的中國專利文獻(xiàn)，其公開了一種在簾線鋼生產(chǎn)精煉處理完成后，對(duì)鋼包等待位進(jìn)行底吹氬和鋼包澆鋼過程吹氬；鋼包處于等待位時(shí)分二個(gè)階段吹氬，氬氣流量控制在O. 3X 10_3 4X 10_3Nm3/min. t范圍內(nèi)；鋼包澆鋼過程進(jìn)行吹氬，氬氣最大流量I. 5 X IO^3NmVmin. t，吹氬流量變化根據(jù)鋼包澆注重量按Y= (I. 5X 10_3 3X 10_5. X) NmVmin. t公式遞減，利用等待位進(jìn)行鋼包底吹氬及采用鋼包澆鋼過程進(jìn)行吹氬，進(jìn)一步除去鋼水鈦及其它夾雜物，提高鋼水純凈度，均勻鋼中成分和溫度，減少簾線鋼中的鈦夾雜物及其它脆性氧化物夾雜物的粒度的工藝方法，其滿足簾線鋼的生產(chǎn)工藝要求，提高簾線鋼的拉拔性能和抗疲勞性能。從該文獻(xiàn)的說明書中可以看出，該文獻(xiàn)主要是對(duì)爐外精煉后鋼水的吹氬流量進(jìn)行控制，達(dá)到去除簾線鋼中的鈦夾雜物及其它脆性氧化物夾雜物的粒度，未對(duì)鋼水中的鈦及氮含量提出明確控制要求。有文獻(xiàn)報(bào)道，鈦夾雜物只能在凝固率大于98%的兩相區(qū)或固相區(qū)生成，因此通過控制氬氣流量只能去除鋼水中的其它脆性氧化物夾雜物，不能對(duì)鈦夾雜物進(jìn)行有效控制。名稱為《一種降低簾線鋼中鈦夾雜的方法》，專利號(hào)201010017996的中國專利文獻(xiàn)，其公開了一種“在電爐冶煉所用鐵水比例不少于60%且未經(jīng)過預(yù)處理，鐵水中鈦含量最高達(dá)700ppm的條件下，通過電爐冶煉造泡沫渣并流渣、換渣操作，控制終點(diǎn)鋼水中C含量彡O. 10%、O含量彡500ppm，出鋼時(shí)嚴(yán)禁下渣，出鋼和出鋼后的增碳過程鋼包底吹A(chǔ)r為強(qiáng)攪拌，強(qiáng)攪拌后為軟攪拌，精煉處理后為靜攪等措施，使鋼中鈦含量< 8ppm，鈦夾雜尺寸(5 μ m，鈦夾雜平均單位面積數(shù)量為O. 01-0. 2個(gè)，滿足了簾線鋼對(duì)鈦夾雜物的控制要求”。從該文獻(xiàn)的說明書中可以看出，該文獻(xiàn)主要是控制鋼水中鈦的含量，未對(duì)鋼水中氮的含量提出控制目標(biāo)。另有刊登于《北京科技大學(xué)學(xué)報(bào)》2010，32 (I) =866-871的文獻(xiàn)，該文獻(xiàn)報(bào)道，其對(duì)高碳鋼鈦夾雜物形成機(jī)理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明鋼中的鈦夾雜物是在凝固過程中析出的，當(dāng)鈦、氮較高時(shí)，鈦夾雜物在凝固兩相區(qū)析出，將鋼中的鈦降到30 X 10_6，氮降到50 X 10_6以下，鈦夾雜物的析出溫度將降到固相線以下，析出的尺寸細(xì)小。由于該文獻(xiàn)的研究給出的鈦、氮含量范圍較寬，根據(jù)文獻(xiàn)研究結(jié)果可知鋼水中鈦、氮濃度積要求< 1500X 10—12。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種通過控制過鋼簾線用共析鋼中鈦夾雜物的方法，在對(duì)鋼中硫化物夾雜、氧化鋁夾雜及硅酸鹽夾雜進(jìn)行穩(wěn)定控制的前提下，降低過共析鋼中的鈦含量及氮含量，并滿足鈦、氮濃度積< 200X 10_12的條件，可將鋼中鈦夾雜物尺寸穩(wěn)定控制在< 4 μ m，鈦夾雜物 平均不超過O. 04個(gè)/mm2，使鋼簾線用鋼冶煉合格率至少達(dá)到98%以上。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種控制過共析鋼中鈦夾雜的方法，其工藝路線鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一爐渣稠化—擋渣出鋼一出鋼合金化一爐外精煉一方坯連鑄；
在上述工藝路線中，并對(duì)如下參數(shù)予以控制
1)控制預(yù)處理后的鐵水中Ti(wt%) ( O. 06% ；
2)控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水中C(wt%)0. 07 O. 12%之間，O (wt%)在O. 05 O. 08%之
間；
3)在出鋼前的3分鐘之內(nèi)按照2.5 5kg/噸鋼加入熟石灰，并同時(shí)進(jìn)行攪拌直至熟石灰加入結(jié)束，使?fàn)t渣稠化；
4)出鋼采用擋渣及留鋼方式，留鋼量不超過總鋼水量的2%;控制轉(zhuǎn)爐終渣中Ti02(wt%)(O. 3% ;鋼水中Ti (wt%) ( O. 0004% ;控制進(jìn)入鋼包中的爐渣量彡O. 5kg/噸鋼；
5)控制爐外精煉鋼水脫氧后的O(wt%) O. 0015 O. 0025%, Ti (wt%) ( O. 0005% ；
6)采取全過程保護(hù)澆注，控制連鑄前鋼水中N(wt%)^ O. 0004% ;控制鋼水中鈦、氮的濃度積 Ti (wt%) · N (wt%) ( 200X 1(Γ12。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，除對(duì)鋼中P、S、及碳化鈦進(jìn)行常規(guī)控制，滿足力學(xué)性能的前提下，通過降低共析簾線鋼中Ti含量及N含量，并滿足Ti - N ^ 200 X IO-12的要求，使鋼中鈦夾雜物尺寸能穩(wěn)定控制在< 4 μ m，鈦夾雜物平均不超過O. 04個(gè)/_2，從而提高過共析鋼-鋼簾線用鋼拉拔及捻股合格率至少在98%，從而大大提高了用戶終端產(chǎn)品合格率；同時(shí)能使用戶在加工過程中減少一次拉拔及一次熱處理工藝，對(duì)降低生產(chǎn)成本、減少能源消耗及提高生產(chǎn)效率有極大好處。
具體實(shí)施例方式 下面對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述
表I為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的取值列表；
表2為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例的主要工藝參數(shù)列表；
表3為本發(fā)明各實(shí)施例及對(duì)比例性能監(jiān)測(cè)情況列表。本發(fā)明各實(shí)施例按照以下工藝生產(chǎn)
鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一爐渣稠化一擋渣出鋼一出鋼合金化一爐外精煉一方坯連
鑄；
在上述工藝路線中，并對(duì)如下參數(shù)予以控制
1)控制預(yù)處理后的鐵水中Ti(wt%) ( O. 06% ；
2)控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水中C(wt%)0. 07 O. 12%之間，O (wt%)在O. 05 O. 08%之
間；
3)在出鋼前的3分鐘之內(nèi)按照2.5 5kg/噸鋼加入熟石灰，并同時(shí)進(jìn)行攪拌直至熟石灰加入結(jié)束，使?fàn)t渣稠化；
4)出鋼采用擋渣及留鋼方式，留鋼量不超過總鋼水量的2%;控制轉(zhuǎn)爐終渣中Ti02(wt%)(O. 3% ;鋼水中Ti (wt%) ( O. 0004% ;控制進(jìn)入鋼包中的爐渣量彡O. 5kg/噸鋼；
5)控制爐外精煉鋼水脫氧后的O(wt%) O. 0015 O. 0025%, Ti (wt%) ( O. 0005% ；
6)采取全過程保護(hù)澆注，控制連鑄前鋼水中N(wt%)^ O. 0004% ;控制鋼水中鈦、氮的濃度積 Ti (wt%) · N (wt%) ( 200X 1(Γ12。表I本發(fā)明各實(shí)施例采用的過共析鋼的化學(xué)組分取值列表(wt%)
權(quán)利要求
1.一種控制過共析鋼中鈦夾雜的方法，其工藝路線鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一爐渣稠化一擋渣出鋼一出鋼合金化一爐外精煉一方坯連鑄； 在上述工藝路線中，并對(duì)如下參數(shù)予以控制 1)控制預(yù)處理后的鐵水中Ti(wt%) ( O. 06% ；2)控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水中C(wt%)0. 07 O. 12%之間，O (wt%)在O. 05 O. 08%之間； 3)在出鋼前的3分鐘之內(nèi)按照2.5 5kg/噸鋼加入熟石灰，并同時(shí)進(jìn)行攪拌直至熟石灰加入結(jié)束，使?fàn)t渣稠化； 4)出鋼采用擋渣及留鋼方式，留鋼量不超過總鋼水量的2%;控制轉(zhuǎn)爐終渣中Ti02(wt%)(O. 3% ;鋼水中Ti (wt%) ( O. 0004% ;控制進(jìn)入鋼包中的爐渣量彡O. 5kg/噸鋼；5)控制爐外精煉鋼水脫氧后的O(wt%) O. 0015 O. 0025%, Ti (wt%) ( O. 0005% ； 6)采取全過程保護(hù)澆注，控制連鑄前鋼水中N(wt%)^ O. 0004% ;控制鋼水中鈦、氮的濃度積 Ti (wt%) · N (wt%) ( 200X 1(Γ12。
全文摘要
一種控制過共析鋼中鈦夾雜物的方法，其工藝路線鐵水預(yù)處理→轉(zhuǎn)爐冶煉→爐渣稠化→擋渣出鋼→出鋼合金化→爐外精煉→方坯連鑄；控制連鑄前鋼水中N(wt%)≤0.0004%；控制鋼水中鈦、氮的濃度積Ti(wt%)·N(wt%)≤200×10-12。本發(fā)明在滿足力學(xué)性能的前提下，通過降低共析簾線鋼中Ti含量及N含量，并滿足Ti·N≤200×10-12的要求，使鋼中鈦夾雜物尺寸能穩(wěn)定控制在≤4μm，鈦夾雜物平均不超過0.04個(gè)/mm2，從而提高過共析鋼-鋼簾線用鋼拉拔及捻股合格率至少在98%，大大提高了用戶終端產(chǎn)品合格率；同時(shí)可減少一次拉拔及一次熱處理工藝，對(duì)降低生產(chǎn)成本、減少能源消耗及提高生產(chǎn)效率有極大好處。
文檔編號(hào)C21C7/06GK102747180SQ20121025828
公開日2012年10月24日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月25日
發(fā)明者馮文圣, 朱志鵬, 李小明, 洪軍, 王光進(jìn), 王國平, 王金平, 石磊, 錢高偉 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司