本發(fā)明涉及制作4Cr5MoSiV1鋼的領(lǐng)域,尤其涉及一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiV1鋼以及制作方法。
背景技術(shù):
進(jìn)入21世紀(jì),潔凈鋼的生產(chǎn)成為煉鋼技術(shù)發(fā)展的核心之一,采用新工藝降低鋼中雜質(zhì)元素的含量,尤其是P,S和各類非金屬夾雜物的含量成為潔凈鋼冶煉工藝研究的主要內(nèi)容。P是鋼中的有害元素,容易在晶界偏析,引起鋼的低溫脆性和回火脆性。高品質(zhì)特殊鋼對(duì)鋼中P含量要求越來越嚴(yán)格,特別是對(duì)于低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫致裂紋鋼都要求W(P)<0.01%甚至<0.005%。因此如何將鋼種的P含量控制到超低P水平,成為行業(yè)研究的重點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本發(fā)明的目的在于,提供一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷4Cr5MoSiV1鋼,包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分:C:0.30~0.40%、Mn:0.35~0.45%、Si:1.00~1.25%、P不大于0.005%、S不大于0.005%、Cr:5.10~5.6%、Mo:1.30~1.50%、V:1.00~1.30%、余量為Fe和不可避免的其他元素。一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiV1鋼的制作方法,方法包括:在80t高功率電弧爐爐壁處設(shè)置三支爐壁氧槍,將85~90t、溫度為1300~1330℃的鐵水通過爐門口加入爐中;鐵水加入后,在5-10分鐘內(nèi),通過高位料倉,按照16~40Kg/噸鋼比例,分三批加入石灰,確保前期低溫脫磷渣堿度R控制在2.5-3.0的范圍;在5-10分鐘內(nèi),通過高位料倉,按照20~60Kg/t鋼比例,分三批加入燒結(jié)礦;經(jīng)過3~5分鐘,不開啟爐門氧槍,僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉,三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h。優(yōu)選地,三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉確保鐵水加入后溫度控制在<1450℃以內(nèi)。優(yōu)選地,三支爐壁氧槍在轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程進(jìn)行助熔冶煉。優(yōu)選地,轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程采用全程底吹氬,流量控制在60NL/min~90NL/min;吹煉結(jié)束后加入粘質(zhì)材料,并將底吹氬流量提高至130~150NL/min,攪拌3~5min;所述粘質(zhì)材料為高鎂石灰、白云石、鋼水調(diào)質(zhì)劑中的至少一種,稠渣材料的加入量為5-8kg/t鋼。優(yōu)選地,在步驟經(jīng)過3~5分鐘,不開啟爐門氧槍,僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉,三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h的步驟之后包括:三支爐壁氧槍吹煉10~15分鐘后,利用鋼包除渣裝置將鋼包中含有磷酸鹽渣扒出,之后加入造渣材料重新造渣,再進(jìn)行冶煉。優(yōu)選地,鋼水調(diào)質(zhì)劑的成分包括:20%~40%的CaO,30%~45%的FeO,10%~20%的Al2O3,3%~5%Si02,2%~3%的MnO。優(yōu)選地,燒結(jié)礦的成分包括:FeO≥80%。從以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):通過上述工藝操作,得到4Cr5MoSiV1鋼的成品中,P含量控制在0.005%以下,達(dá)到了超低磷鋼的水平。具體實(shí)施方式為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂,下面將運(yùn)用具體的實(shí)施例,對(duì)本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而非全部的實(shí)施例。基于本專利中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例,都屬于本專利保護(hù)的范圍。本發(fā)明提供一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiV1鋼,包含如下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分:C:0.30~0.40%、Mn:0.35~0.45%、Si:1.00~1.25%、P不大于0.005%、S不大于0.005%、Cr:5.10~5.6%、Mo:1.30~1.50%、V:1.00~1.30%、余量為Fe和不可避免的其他元素。為了能夠得到4Cr5MoSiV1鋼的成品中,P含量控制在0.005%以下,達(dá)到了超低磷鋼的水平,本發(fā)明提供一種電轉(zhuǎn)爐制作低磷的4Cr5MoSiV1鋼的制作方法,方法主要通過80噸超高功率電弧爐轉(zhuǎn)爐化后,進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),將4Cr5MoSiV1鋼中的P含量穩(wěn)定控制在<0.005%的范圍,從而有效提高熱作模具鋼的各項(xiàng)性能。在煉鋼過程中,鋼液中的磷氧化為P2O5進(jìn)入爐渣。P2O5是酸性氧化物。它能與爐渣中的堿性氧化物生成磷酸鹽。如:3FeO·P2O5、3CaO·P2O5、4CaO·P2O5、3MnO·P2O5、3MgO·P2O5等通常認(rèn)為在低堿度渣中磷以磷酸鐵的形式存在。在高堿度渣中磷以磷酸鈣的形式存在。根據(jù)分子理論,鋼的脫磷反應(yīng)如下:5(FeO)=5[O]+5[Fe]2[P]+5[O]=(P2O5)(P2O5)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]+放熱反應(yīng)根據(jù)反應(yīng)式,要想達(dá)到快速脫磷的目的,應(yīng)具備高堿度、高氧化性、低溫進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。方法具體包括:在80t高功率電弧爐爐壁處設(shè)置三支爐壁氧槍,將85~90t、溫度為1300~1330℃的鐵水通過爐門口加入爐中;鐵水加入后,在5-10分鐘內(nèi),通過高位料倉,按照16~40Kg/噸鋼比例,分三批加入石灰,確保前期低溫脫磷渣堿度R控制在2.5-3.0的范圍;R為CaO/SiO2,即為CaO/SiO2控制在2.5-3.0的范圍。在5-10分鐘內(nèi),通過高位料倉,按照20~60Kg/t鋼比例,分三批加入燒結(jié)礦;經(jīng)過3~5分鐘,不開啟爐門氧槍,僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉,三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h。優(yōu)選地,三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉確保鐵水加入后溫度控制在<1450℃以內(nèi)。優(yōu)選地,燒結(jié)礦的成分包括:FeO≥80%。燒結(jié)礦中含有足夠量的氧化亞鐵,不僅可以向鋼液傳送氧,還能夠使?fàn)t內(nèi)的固體石灰快速的熔進(jìn)渣中,使渣中自由氧增多,從而進(jìn)一步提高脫磷效果。在步驟經(jīng)過3~5分鐘,不開啟爐門氧槍,僅采用三支爐壁氧槍進(jìn)行助熔冶煉,三支爐壁氧槍氧氣流量控制在1000-1500m3/h的步驟之后包括:三支爐壁氧槍吹煉10~15分鐘后,利用鋼包除渣裝置將鋼包中含有磷酸鹽渣除出,之后加入造渣材料重新造渣,再進(jìn)行冶煉。這樣,經(jīng)過前期爐壁槍助熔,配加燒結(jié)礦及造渣材料,可以有效實(shí)現(xiàn)將原始鐵水中的P(含量0.07%-0.10%),降低到0.005%以下,此時(shí)鋼水中的P以鈣磷酸鹽形式富集于爐渣中,脫磷完成,利用鋼包除渣裝置將鋼包中含有磷酸鹽渣扒出,保證將前期含磷酸鹽渣排除于電爐外,避免回磷。三支爐壁氧槍在轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程進(jìn)行助熔冶煉。轉(zhuǎn)爐吹煉冶煉全過程采用全程底吹氬,流量控制在60NL/min~90NL/min;吹煉結(jié)束后加入粘質(zhì)材料,并將底吹氬流量提高至130~150NL/min,攪拌3~5min;所述粘質(zhì)材料為高鎂石灰、白云石、鋼水調(diào)質(zhì)劑中的至少一種,稠渣材料的加入量為5-8kg/t鋼。鋼水調(diào)質(zhì)劑的成分包括:20%~40%的CaO,30%~45%的FeO,10%~20%的Al2O3,3%~5%的Si02,2%~3%的MnO。在吹煉結(jié)束后,加入粘質(zhì)材料并施加以大功率攪拌,提高反應(yīng)速度,使鋼水中磷向熔渣中轉(zhuǎn)移,并在反應(yīng)趨緊平衡后,利用除渣裝置將鋼包中鋼渣從鋼包中去除,實(shí)現(xiàn)鋼水深度脫磷的作用,通過上述工藝操作,得到熱作模具4Cr5MoSiV1鋼的成品P含量控制在0.005%以下,達(dá)到了超低磷鋼的水平。對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明,使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的,本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下,在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此,本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例,而是要符合與本文所公開。