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一種熔煉38CrMoAl鋼的高效合金化方法

文檔序號:8938033閱讀:592來源:國知局
一種熔煉38CrMoAl鋼的高效合金化方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及鋼鐵冶金領域,具體設及一種烙煉38CrMoAl鋼的高效合金化方法。
【背景技術】
[0002] 38CrMoAl屬于合金結(jié)構(gòu)鋼中的高級滲氮鋼,依靠AlN的彌散硬化作用來提高鋼材 的表面硬度和強度,常用來制造有特殊要求的零部件,用途廣泛,市場需求量較大,僅華東 地區(qū)的年需求量已經(jīng)超過30萬噸。
[0003] 38CrMoAl的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝基本上都是采用生產(chǎn)率和成材率先對較低的電爐-模 鑄工藝,鋼錠的氣體含量和夾雜物含量較高、點狀偏析較嚴重,后續(xù)的處理費用較高。近年 來,隨著連續(xù)鑄鋼技術的發(fā)展,很多鋼鐵企業(yè)都成功開發(fā)了連鑄法生產(chǎn)38CrMoAl的生產(chǎn)工 藝,如淮鋼、攀鋼、杭鋼、撫順特鋼等。相比于模鑄工藝,采用連鑄工藝生產(chǎn)38CrMoAl雖然可 使金屬收得率提高10~14%、能量消耗降低1/4~1/2,但存在W下幾個難點:1)鋼中的Al 含量極高,達到了 0. 7~1.1%,鋼液的黏度大、流動性差,鋼液容易發(fā)生二次氧化生成AI2O3 而導致連鑄過程水口堵塞;2)由于侶含量較高,誘鑄過程中結(jié)晶器保護渣的性能很容易惡 化,鑄巧表面和內(nèi)部質(zhì)量控制難度較大;3)A1是38CrMoAl鋼的主要合金元素,具有烙點低、 比重小、易氧化、不易加入等特點,導致收得率不穩(wěn)定,化學成分控制困難。因此,Al的合金 化方式和時機、鋼液中夾雜物的數(shù)量和形態(tài)控制方法是烙煉38CrMoAl鋼的關鍵技術。
[0004] 現(xiàn)有的技術中,Al的合金化主要采用W下方式:在電爐或轉(zhuǎn)爐出鋼的過程中加入 大部分的侶塊進行脫氧合金化,在鋼包精煉過程中采用喂Al線的方法對鋼液中的Al含量 進行微調(diào),然后再進行真空處理。 陽0化]現(xiàn)有的技術中還有一種"轉(zhuǎn)爐-LF-RH-連鑄生產(chǎn)38CrMoAl鋼的工藝",在轉(zhuǎn)爐出鋼 的過程中僅加入1. 2~2. 0kg/t侶餅進行強脫氧,精煉前期鋼液中Al的質(zhì)量分數(shù)控制在 0. 025~0. 1%,在精煉后期一次性加入10kg/t的侶錠進行合金化。
[0006] 由此可見,現(xiàn)有的方法中Al合金化的時機都較早,在后續(xù)的冶煉過程中侶的燒損 和氧化嚴重,并且Al與鋼包耐火材料的作用時間較長,降低了鋼包的壽命,惡化了鋼液的 潔凈度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可提高38CrMoAl鋼中侶的收得率、鋼液 潔凈度的烙煉38CrMoAl鋼的高效合金化方法。
[0008] 為解決上述技術問題,本發(fā)明所采取的技術方案是: 一種烙煉38CrMoAl鋼的高效合金化方法,包括W下步驟: (一)電弧爐烙煉工序:爐料組成為生鐵和廢鋼,通過電弧加熱和化學反應熱烙化爐料, 在烙煉過程中加入活性石灰造渣,爐渣的二元堿度控制在3~5,出鋼前放掉大部分氧化 渣,出鋼過程按照"侶錠一娃鐵一儘鐵一銘鐵一鋼鐵一預烙精煉渣和石灰"順序加入合金 和渣料進行預精煉,其中侶錠的加入量為2. 2~2. 8kg/t、Fe-Si的加入量為2~3kg/t、 化-Mn的加入量為4~6kg/t、Fe-化的加入量為25~30kg/tJe-Mo的加入量為2. 5~ 3kg/t、預烙精煉渣的加入量為3~4kg/t、石灰的加入量為4~5kg/t; (二)LF精煉工序:往鋼包中補加2~3kg/t石灰進行造渣,加入電石和侶粒進行擴散 脫氧,電石和侶粒的加入量均為0. 2~0. 5kg/t;精煉過程對鋼液進行升溫、并將鋼液成分 除侶元素外均調(diào)整到位;當鋼液的溫度達到1700 + 10 °C時,將鋼包吊往VD工位; (S)VD真空精煉工序: 蛋鋼包到位后蓋上VD罐蓋進行真空脫氣處理,在真空室壓力《67化條件下處理15min后破空打開罐蓋; 更然后,增加鋼包底吹氣氣流量將鋼包渣吹開,一次性往鋼包中加入8. 5~9. 5kg/t侶錠; 爆然后,立即蓋上VD罐蓋繼續(xù)進行真空處理,在真空室壓力《67化條件下處理5min后破空打開罐蓋;通過第二次真空處理均勻鋼液成分、對夾雜物進行變性處理,不需要加入 含巧和含領合金對夾雜物進行變性處理。
[0009] 讓最后對鋼液進行15min軟吹氣處理后上連鑄平臺; (四)大圓巧連鑄工序:采用全程保護誘鑄,其中中間包采用整體型浸入式水口;鑄巧進 入矯直區(qū)時表面溫度控制在850~950 °C。
[0010] 優(yōu)選的,步驟(二)中精煉結(jié)束前10~15min加入化-Si合金將鋼液中娃的重量 百分比調(diào)整至0.2%。
[0011] 在步驟(S)中,VD真空精煉處理結(jié)束后鋼包渣主要組成的重量百分比為:CaO 50 ~55%、AI2O340 ~45%、MgO< 2%、Si〇2< 2%、T.化+MnO< 1〇/〇。
[0012] 采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于: 1)侶的收得率高、化學成分可控性強。侶的收得率可達到90%W上、波動很小,成分合 格率可達100%,保證了產(chǎn)品性能的穩(wěn)定性。
[0013] 2)A1與鋼包耐火材料的作用時間較短,有利于提高鋼液的潔凈度和鋼包耐火材料 的壽命。
[0014] 3)VD處理過程中加入侶錠,在真空條件下利用Al還原出爐渣中的[Ca]對鋼液中 的夾雜物進行變性處理,鋼液具有良好的可誘性。
[0015] 4)鋼液中的氣體含量較低、潔凈度高。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明實施例誘鑄過程中中間包塞棒高度變化圖; 圖2為本發(fā)明實施例中間包鋼液中夾雜物的成分分布圖; 圖3為本發(fā)明實施例中間包鋼液中夾雜物的形貌圖一; 圖4為本發(fā)明實施例中間包鋼液中夾雜物的形貌圖二; 圖5為本發(fā)明實施例中間包鋼液中夾雜物的形貌圖=; 圖6為本發(fā)明實施例中間包鋼液中夾雜物的形貌圖四; 圖7為本發(fā)明實施例中間包鋼液中夾雜物的形貌圖五; 圖8為本發(fā)明實施例中間包鋼液中夾雜物的形貌圖六。
【具體實施方式】
[0017] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0018] 在某煉鋼車間連續(xù)生產(chǎn)了 5爐38CrMoAl鋼,工藝流程包括電弧爐烙煉、LF精煉、 VD真空精煉、大圓巧連鑄,具體的步驟如下: (一)電弧爐烙煉工序:爐料組成為生鐵和廢鋼,通過電弧加熱和化學反應熱烙化爐料, 在烙煉過程中加入活性石灰造渣,爐渣的二元堿度控制在3~5,出鋼前放掉大部分氧化 渣,出鋼過程按照"侶錠一娃鐵一儘鐵一銘鐵一鋼鐵一預烙精煉渣和石灰"順序加入合金 和渣料進行預精煉,其中侶錠的加入量為2. 2~2. 8kg/t、Fe-Si的加入量為2~3kg/t、 化-Mn的加入量為4~6kg/t、Fe-化的加入量為25~30kg/tJe-Mo的
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