專利名稱：一種利用含釩鐵水冶煉er70s-6焊絲鋼的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，氣體保護(hù)焊是利用外加氣體作為電弧介質(zhì)并保護(hù)電弧和焊接區(qū)的電弧焊，在我國(guó)重型機(jī)械、工程機(jī)械、船舶、鍋爐、車輛等制造行業(yè)已得到越來越廣泛的應(yīng)用，逐步取代了低效的焊條保護(hù)焊，氣體保護(hù)焊使用的焊絲材料普遍為ER70S-6焊絲鋼。在ER70S-6焊絲鋼中含有一定量的釩能夠起到細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化的雙重作用，主要體現(xiàn)在鋼中釩的存在可以形成更細(xì)的鐵素體晶-珠光體組織，從而改善熱影響區(qū)的韌性。另外，釩作為強(qiáng)碳化物形成元素和沉淀硬化劑，在高溫下有較強(qiáng)的強(qiáng)度和抗沖擊、耐腐蝕和可焊性；背景技術(shù)的ER70S-6鋼冶煉方法是以普通鐵水冶煉，化學(xué)成分含量為C 0. 06%-0. 15%，Mn 1.40%-1. 85%, S1:0. 80%-1. 15%, P :彡 O. 025%, S 彡 O. 035% ;存在問題是冶煉過程中當(dāng) C、 Mn成分處于中下限時(shí)焊絲鋼的強(qiáng)度較低，吐絲效果不好，焊縫強(qiáng)度也較低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，充分發(fā)揮含釩鐵水中釩的作用，重新設(shè)計(jì)ER70S-6焊絲鋼化學(xué)成分，通過優(yōu)化冶煉工藝，合理控制ER70S-6焊絲鋼中的余釩含量，改善鋼的拉拔性能和焊接性能，解決背景技術(shù)存在的上述問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，包括如下工序含釩鐵水為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩、半鋼煉鋼、LF精煉、連鑄和軋鋼，所述的含釩鐵水為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩工序，含釩鐵水成分范圍重量百分比為C:3. 5%-5.0%，Si O. 09%-0. 47%, Mn 0. 07%_0· 19%, P 0. 07%_0· 12%, S 0. 02%_0· 07%, V0. 200%_0· 500%, Ti O. 13%-0· 52%，Cr :0. 09%_0· 41% ;對(duì)含釩鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩，C、S1、Mn、P、S、V含量調(diào)整如下C 0. 06%-0. 10%, Mn 1. 40%-1. 60%, Si 0. 80%-0. 95%, P ^ O. 025%, S 彡 O. 035%, V O.005%-0. 015%。所述的半鋼煉鋼工序，含f凡鐵水經(jīng)過提f凡處理，供氧4min-6min,使用球團(tuán)礦做調(diào)溫劑，終點(diǎn)溫度控制在1360-1420°C，得到釩含量較低的含釩半鋼，其成分范圍重量百分比為C 3. 50%-3. 90%, Si+T1:痕跡，Mn :0. 05%-0. 12%, P :0· 07%_0· 12%, S :0· 02%_0· 07%, V O. 020%-0. 050%。含釩鐵水提釩后得到的半鋼兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐，加入造渣料，當(dāng)終點(diǎn)符合C:O. 04%-0. 06%,S ( O. 030%,P ( O. 015%重量百分比時(shí)，進(jìn)行擋渣出鋼操作；出鋼過程中根據(jù)鋼種要求計(jì)算好合金加入量，進(jìn)行脫氧合金化操作，使用硅鋁鋇脫氧，加入小顆粒石灰和精煉渣進(jìn)行預(yù)成渣，用硅鐵粉進(jìn)行擴(kuò)散脫氧；合金料、小顆粒石灰、精煉渣、硅鐵粉加入順序?yàn)楹辖?小顆粒石灰-精煉渣-硅鐵粉；在線吹氬氣攪拌，釩控制在O. 005%-0. 010%之間。所述LF精煉工序，精煉過程中加石灰、螢石造渣，密封爐蓋，使?fàn)t內(nèi)保持微正壓氛圍，加熱期間底吹氬氣采用弱攪拌模式，鋼液裸露直徑不大于350mm，分批次加入硅鐵粉造還原渣，硅鐵粉總量控制在O. 6-1. Okg/t,白渣保持時(shí)間不小于15分鐘，成分、溫度命中后進(jìn)行軟吹氬操作，軟吹氬時(shí)間不小于12分鐘，均勻成分和溫度，促進(jìn)夾雜物上??；精煉結(jié)束時(shí)成分控制如下C 0. 06%-0. 10%, Mn 1. 40%-1. 60%, Si 0. 80%-0. 95%, P :彡 O. 025%,S 彡 O. 035%, V 0. 005%-0. 015%。所述的半鋼煉鋼工序中，球團(tuán)礦加入量為20_30kg/t ;造渣料為石灰、螢石、輕燒白云石，白云石加入量按石灰加入量的60% ;硅鋁鋇脫氧劑加入量為O. 2-0. 4kg/t，小顆粒石灰加入量為3. 0-4. Okg/t,精煉渣1. 0-2. Okg/t,硅鐵粉O. 3-0. 6kg/t ;氬氣供氣強(qiáng)度為2_6L/min · t 鋼。 所述LF精煉工序中，石灰加入量為2. 0-3. Okg/t，螢石加入量為石灰的25%。加熱期間氬氣供氣強(qiáng)度為1. 2-2. OL/min · t鋼，軟吹供氣強(qiáng)度為0. 5-0. 8L/min · t鋼；硅鐵粉成分為Si =72-80%, P :彡0. 050%, S^O. 030%，加入方法為精煉前加入0. 2-0. 4kg/t，一次加熱完畢加入0. 2-0. 4kg/t，二次加熱完畢加入0. 2-0. 4kg/t，加入總量控制在0. 6-1. Okg/
to本發(fā)明的有益效果充分發(fā)揮含釩鐵水中釩的作用，重新設(shè)計(jì)ER70S-6焊絲鋼化學(xué)成分，優(yōu)化脫氧工藝，為較少Al2O3夾雜精煉過程只使用硅鐵粉擴(kuò)散脫氧，整個(gè)冶煉過程不添加任何含Ca物料，減少焊接過程火花；并控制焊絲鋼中存在一定含量的余釩，發(fā)揮釩在鋼中細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化的雙重作用，提高鋼的強(qiáng)度，改善鋼的韌性。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。以下為100噸轉(zhuǎn)爐冶煉ER70S-6焊絲的實(shí)施例，其中提釩轉(zhuǎn)爐一座，煉鋼轉(zhuǎn)爐兩座，爐后有兩座LF鋼包精煉爐以及兩座八機(jī)八流方坯連鑄機(jī)。實(shí)施例1:
經(jīng)提釩后的鐵水，C :3. 78，V :0. 031%, S :0. 038%, Cr+Ni+Cu :0. 042%，兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐，吹煉終點(diǎn)C :0. 05%、P :0. 012%、S :0. 028%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑0. 3kg/噸鋼，石灰358kg，精煉渣142kg，硅鐵粉加入量為0. 5kg/噸鋼，余釩含量0. 008%, Cr+Ni+Cu 0. 017% ；LF爐精煉加入硅鐵粉0. 9kg/噸，LF爐精煉加入硅鐵粉0. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加0. 003%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調(diào)其它成分，達(dá)到成品要求后軟吹12min,吊連鑄保護(hù)澆鑄，鑄坯經(jīng)軋制后各項(xiàng)性能滿足國(guó)標(biāo)要求。成品成分為C:0. 07%, S1:0. 85%, Mn:1. 47, P:0. 014%, S:0. 009%, V:0. 011%。實(shí)施例2:
經(jīng)提釩后的鐵水，C :3. 67，V :0. 042%, S :0. 035%, Cr+Ni+Cu :0. 046%，兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐，吹煉終點(diǎn)C :0. 04 %、P 0. 010%,S 0. 021%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑0. 4kg/噸鋼，石灰398kg，精煉渣145kg，硅鐵粉加入量為0. 5kg/噸鋼，余釩含量0. 005%, Cr+Ni+Cu 0. 014% ；LF爐精煉加入硅鐵粉0. 7kg/噸，LF爐精煉加入硅鐵粉0. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加0. 004%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調(diào)其它成分，達(dá)到成品要求后軟吹12min,吊連鑄保護(hù)澆鑄，鑄坯經(jīng)軋制后各項(xiàng)性能滿足國(guó)標(biāo)要求。成品成分為C:0. 07%, S1:O. 86%, Mn:1. 46, P:0. 015%, S:0. 008%, V:0. 005%。實(shí)施例3:
經(jīng)提釩后的鐵水，C :3. 74，V :0. 040%, S :0. 033%, Cr+Ni+Cu :0. 041%，兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐，吹煉終點(diǎn)C :0. 06 %、P 0. 011%,S 0. 025%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑O. 2kg/噸鋼，石灰378kg，精煉渣167kg，硅鐵粉加入量為O. 3kg/噸鋼，余釩含量O. 008%, Cr+Ni+Cu O. 019% ；LF爐精煉加入硅鐵粉O. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加O. 006%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調(diào)其它成分，達(dá)到成品要求后軟吹12min，然后吊連鑄保護(hù)澆鑄，鑄坯經(jīng)軋制后各項(xiàng)性能滿足國(guó)標(biāo)要求。成品成分為C:0. 08%, S1:0. 88%, Mn:1. 46, P:0. 014%, S:0. 009%, V :0. 014%。實(shí)施例4:經(jīng)提釩后的鐵水，C :3. 47，V :0. 046%, S :0. 039%, Cr+Ni+Cu :0. 047%，兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐，吹煉終點(diǎn)C :0. 04 %、P 0. 008%,S 0. 030%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑O. 4kg/噸鋼，石灰377kg，精煉渣155kg，硅鐵粉加入量為O. 6kg/噸鋼，余釩含量O. 005%, Cr+Ni+Cu O. 012% ；LF爐精煉加入硅鐵粉1. Okg/噸，LF爐精煉加入硅鐵粉O. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加O. 004%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調(diào)其它成分，達(dá)到成品要求后軟吹12min,吊連鑄保護(hù)澆鑄，鑄坯經(jīng)軋制后各項(xiàng)性能滿足國(guó)標(biāo)要求。成品成分為C:0. 07%, S1:O. 85%, Mn:1. 49, P:0. 010%, S:0. 005%, V:0. 009%。
權(quán)利要求
1.一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于包括如下工序含釩鐵水為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩、半鋼煉鋼、LF精煉、連鑄和軋鋼，所述的含釩鐵水為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩工序，含釩鐵水成分范圍重量百分比為C :3. 5%-5. 0%，S1:0. 09%-0. 47%，Mn .O.07%-0. 19%, P 0. 07%-0. 12%, S 0. 02%_0· 07%, V0. 200%_0· 500%, Ti 0. 13%-0. 52%, Cr .O.09%-0· 41% ;對(duì)含釩鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩，C、S1、Mn、P、S、V含量調(diào)整如下C :0. 06%_0· 10%，Mn 1. 40%-1. 60%, Si 0. 80%-0. 95%, P :彡 O. 025%, S 彡 O. 035%, V 0. 005%-0. 015%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于所述的半鋼煉鋼工序，含釩鐵水經(jīng)過提釩處理，供氧4min-6min，使用球團(tuán)礦做調(diào)溫劑，終點(diǎn)溫度控制在1360-1420°C，得到釩含量較低的含釩半鋼，其成分范圍重量百分比為C 3. 50%-3. 90%, Si+T1:痕跡，Mn :0. 05%-0. 12%, P :0· 07%_0· 12%, S :0· 02%_0· 07%, V .O.020%-0. 050%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于含釩鐵水提釩后得到的半鋼兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐，加入造渣料，當(dāng)終點(diǎn)符合C :0. 04-0. 06%、S ( O. 030%、P ( O. 015%重量百分比時(shí)，進(jìn)行擋渣出鋼操作；出鋼過程中根據(jù)鋼種要求計(jì)算好合金加入量，進(jìn)行脫氧合金化操作，使用硅鋁鋇脫氧，加入小顆粒石灰和精煉渣進(jìn)行預(yù)成渣，用硅鐵粉進(jìn)行擴(kuò)散脫氧；合金料、小顆粒石灰、精煉渣、硅鐵粉加入順序?yàn)楹辖?小顆粒石灰-精煉渣-硅鐵粉，在線吹氬氣攪拌。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于所述的半鋼煉鋼工序中，球團(tuán)礦加入量為20-30kg/t ;造渣料為石灰、螢石、輕燒白云石，白云石加入量按石灰加入量的60% ;硅鋁鋇脫氧劑加入量為O. 2-0. 4kg/t，小顆粒石灰加入量為3. 0-4. Okg/t，精煉渣1. 0-2. Okg/t，硅鐵粉O. 3-0. 6kg/t ;氬氣供氣強(qiáng)度為2-6L/min · t 鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于所述LF精煉工序中，石灰加入量為2. 0-3. Okg/t，螢石加入量為石灰的25%。
6.加熱期間氬氣供氣強(qiáng)度為1.2-2. OL/min · t鋼，軟吹供氣強(qiáng)度為O. 5-0. 8L/min · t鋼；硅鐵粉成分為=Si =72-80%, P ■.( O. 050%, S彡O. 030%，加入方法為精煉前加入.O.2-0. 4kg/t，一次加熱完畢加入O. 2-0. 4kg/t，二次加熱完畢加入O. 2-0. 4kg/t，加入總量控制在 O. 6-1. Okg/t。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是含釩鐵水為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩、半鋼煉鋼、LF精煉、連鑄和軋鋼，本發(fā)明的有益效果充分發(fā)揮含釩鐵水中釩的作用，重新設(shè)計(jì)ER70S-6焊絲鋼化學(xué)成分，優(yōu)化脫氧工藝，為較少Al2O3夾雜精煉過程只使用硅鐵粉擴(kuò)散脫氧，整個(gè)冶煉過程不添加任何含Ca物料，減少焊接過程火花；并控制焊絲鋼中存在一定含量的余釩，發(fā)揮釩在鋼中細(xì)化晶粒和析出強(qiáng)化的雙重作用，提高鋼的強(qiáng)度，改善鋼的韌性。
文檔編號(hào)C21C5/28GK102994686SQ20121047761
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者國(guó)富興, 韓春良, 翁玉娟, 王金星, 楊坤, 吳雨晨 申請(qǐng)人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司