一种减轻连铸水口结瘤的含钛焊丝用钢生产方法技术

本发明专利技术公开了一种减轻连铸水口结瘤的含钛焊丝用钢生产方法，属于炼钢技术领域。其工艺步骤为：（1）顶底复吹转炉熔炼：选用低硫铁水配加优质废钢进行吹炼；（2）LF炉精炼；（3）LF炉钛合金化：对钢液进行软吹，时间为10min；软吹完毕后，向钢液喂入低铝低氮70Ti铁包芯线进行钛合金化；（4）全程保护浇铸。本发明专利技术针对含钛焊丝钢连铸上水口和浸入水口结瘤问题，通过系统优化炼钢、精炼和连铸生产工艺，减轻水口结瘤程度，提高连浇炉数和铸坯收得率，并有效降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，属于炼钢
。其工艺步骤为：（1）顶底复吹转炉熔炼：选用低硫铁水配加优质废钢进行吹炼；（2）LF炉精炼；（3）LF炉钛合金化：对钢液进行软吹，时间为10min；软吹完毕后，向钢液喂入低铝低氮70Ti铁包芯线进行钛合金化；（4）全程保护浇铸。本专利技术针对含钛焊丝钢连铸上水口和浸入水口结瘤问题，通过系统优化炼钢、精炼和连铸生产工艺，减轻水口结瘤程度，提高连浇炉数和铸坯收得率，并有效降低生产成本。【专利说明】-种减捏连铸水口结瘤的含铁焊丝用钢生产方法
本专利技术涉及炼钢
，尤其是一种减轻连铸水口结瘤的含铁焊丝用钢生产方 法。
技术介绍
含铁焊丝钢具有优良的烙敷性和低飞姗性，可适应高能率化和高效率化焊接技术 要求。与利用大量媒、钢等元素合金化的同等级别产品相比，含铁合金焊丝钢具有明显的成 本优势，因此，其在高强钢气体保护焊领域得到了广泛的推广及应用。然而，由于含铁钢水 连铸可德性差、内部存在大量的高烙点非金属夹杂物、产品性能不稳定等因素影响，主要产 品仍依靠进口。 日本等国首先研发成功含有适量铁元素的合金焊丝钢，成品典型铁含量为 0. 12-0. 25%，生产流程为模铸或大方逐两火成材工艺，其产品质量控制较好，但生产成本 高。小方逐生产含铁焊丝钢流程正逐步兴起。 首钢（200910076071. 9)试制Ti=O. 08-0. 17%焊丝钢时，利用控制钢中N、Al含量 等措施减轻了水口堵塞，但其由于在转炉终点和精炼期间使用铅粒或铅线脱氧，钢中铅含 量达到0. 020-0. 030%，虽然使用了高铁合金，但无法明显减轻Als化型结瘤；其次，其应用 了巧处理夹杂物变性工艺，成品焊丝飞姗性难W控制。此外，首钢(转炉炉容80吨）采用大 容量中间包，有利于含铁或含铅夹杂物上浮、排除，其控制方法对于小容量转炉和中间包生 产厂具有一定局限性。青钢(李文英等)利用低Al辅料和提高德铸温度的方法解决ER55-G 含铁焊丝钢的Als化结瘤，但对于Al、Ti、0关系、铁合金化工艺及实际生产控制技术所述不 详。宝钢（郑宏光等）生产321(Ti=0. 19和Ti=O. 31)不镑钢时，通过控制钢中<0. 01% 可降低AI2O3和MgOAl2〇3型结瘤，通过控制不加Al和化-Si合金、适当提高德铸温度可减轻 CaOTi化-MgOAls化型结瘤，此工艺主要应用于板逐铸机，与小方逐流程生产含铁焊丝钢工艺 有明显的差异。
技术实现思路
本专利技术提供一种减轻连铸水口结瘤的含铁焊丝用钢生产方法，针对含铁焊丝钢连 铸上水口和浸入水口结瘤问题，通过系统优化炼钢、精炼和连铸生产工艺，减轻水口结瘤程 度，提高连德炉数和铸逐收得率，并有效降低生产成本。 本专利技术所采取的技术方案是： 一种减轻连铸水口结瘤的含铁焊丝用钢生产方法，包括下述步骤： (1)顶底复吹转炉烙炼；选用低硫铁水配加优质废钢进行吹炼，硫含量S《0. 030wt%， 优质废钢来源为自产焊丝钢切头和切尾；转炉终点控制目标；出钢温度1550-160(TC， C=O. 04-0. 06wt%，S ^ 0. 030wt%，P ^ 0. OlO wt% ; (2儿F炉精炼：LF炉进站活度氧为20-30ppm，氮含量为15-25ppm，酸溶铅为30-40ppm ; 出LF精炼工位，氮含量为35-40ppm，铁氮积[%叫X [%闲< 2. 5X 1(T3 ; LF炉造渣采用石灰、蛮石，碱度为I. 8-2. 2 ;脱氧剂采用碳化娃或电石造还原泡沫渣， 灰白渣保持时间为15min ; (3儿F炉铁合金化；对钢液进行软吹，时间为IOmin ;软吹完毕后，向钢液喂入低铅低氮 70Ti铁包芯线进行铁合金化，喂线速度1. 5-2. Om/s，Ti收得率为60-70% ;喂铁线完毕后，对 钢包进行软吹2-4min ; (4)全程保护德铸：利用氮气对中间包包头和内壁进行吹扫，确保包内空气充分驱赶； 钢包长水口、中间包上水口、浸入水口采用铅碳材质，并在进口端和出口端采用铅质层保 护；德铸过程，长水口和浸入水口采用氮封保护。 其中，步骤（1)中出钢采用低碳、低磯原料合金化，脱氧剂采用娃铅顿和铅猛铁镇， 并随钢流加入钢包内，脱氧剂加入量为1. 0-1.化g/吨钢；出钢全程底吹氮气揽拌，促进氧 化物和氮化物夹杂充分上浮排除。 步骤（1)中采用无铅脱氧剂对顶渣预脱氧，渣中FeO+MnO含量不高于15wt%。 步骤（2)中LF全精炼过程不进行巧处理，出站化含量不高于lOppm。 步骤（4)中中间包覆盖剂采用H层结构：开德时向中包加入低娃高镇稀渣剂，W 降低钢中铁、铅易氧化元素烧损；待钢液面不漏红后，加入中性或碱性覆盖剂，W加强中间 包顶渣对夹杂物吸附能力；上层加入碳化稻壳，对钢液进行保温； 步骤（4)中连铸拉速1. 8-2. Om/min，过热度30-5(TC。 步骤（4)中二次冷却采用气雾冷却，冷却强度为1. 6-1.化Ag, W避免因过热度过 高而引起铸逐表面回温过大，进而避免边部和内部裂纹。 本专利技术技术改进在于铅铁竞争氧化热力学边界条件的确定、钢中氧活度的控制、 铁合金化模型的建立、铅铁含量的控制、铁氮积的确定、中间包覆盖剂的选用、水口材质及 半径的选择、连铸拉速和过热度的控制等。 本专利技术出钢配加含铁复合脱氧剂进行固氮、脱氮，LF炉采用调整炉口空气压力保 证炉内微正压控制，连铸开德氮气吹扫中间包、水口氮封、H层结构覆盖剂，全程控制钢中 氧含量（中包氧《15ppm)和氮含量（中包氮《4化pm),降低钢中铁铅夹杂物和氮化铁夹杂 物的形成。 转炉冶炼和LF炉精炼采用无铅脱氧剂，严格控制钢中铅含量，有效避免Als化型结 瘤；进一步采用低铅低氮70Ti铁包芯线合金化，并控制钢中铁铅关系，进一步避免因Al2〇3 类型夹杂物形成的水口结瘤。 LF炉采用低铅低氮70Ti铁包芯线降低合金化过程中增氮量，缩短喂线后的软吹 时间，同时采用氮封及H层覆盖剂全程保护德铸，确保铁氮积处于临界条件下，有效控制因 增氮引起的氮化铁夹杂物形成的水口结瘤。 [001引采用LF非巧处理工艺，降低钢中化含量，有效降低了成品焊丝焊接过程焊接飞姗 程度。 该项目实施后，150方连铸工艺生产的含铁焊丝钢在不更换水口、不烧眼等情况下 连德炉数达到6炉次，铸逐收得率达到92%。 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 本专利技术针对含铁焊丝钢连铸上水口和浸入水口结瘤问题，通过系统优化炼钢、精炼和 连铸生产工艺，减轻水口结瘤程度，提高连德炉数和铸逐收得率，并有效降低生产成本。 【具体实施方式】 [001引 实施例1 减轻连铸水口结瘤的含铁焊丝用钢生产方法，包括下述步骤： (1)顶底复吹转炉烙炼；选用低硫铁水配加优质废钢进行吹炼，硫含量S《0. 030wt%， 转炉终点控制目标如表1所示，优质废钢来源为焊丝钢切头和切尾； 出钢采用低碳、低磯原料合金化，脱氧剂采用娃铅顿和铅猛铁镇，并随钢流加入钢包 内，脱氧剂加入量见表1 ;出钢全程底吹氮气揽拌，促进氧化物和氮化物夹杂充分上浮排 除。 采用无铅脱氧剂对顶渣预脱氧，渣中FeO+M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减轻连铸水口结瘤的含钛焊丝用钢生产方法，其特征在于包括下述步骤：（1）顶底复吹转炉熔炼：选用低硫铁水配加优质废钢进行吹炼，硫含量S≤0.030wt%，转炉终点控制目标：出钢温度1550‑1600℃，C=0.04‑0.06wt%，S≤0.030wt%，P≤0.010 wt%；所述优质废钢来源为焊丝钢切头和切尾；（2）LF炉精炼：LF炉进站活度氧为20‑30ppm，氮含量为15‑25ppm，酸溶铝为30‑40ppm；出LF精炼工位，氮含量为35‑40ppm，钛氮积[%Ti]×[%N]＜2.5×10‑3；LF炉造渣采用石灰、萤石，碱度为1.8‑2.2；脱氧剂采用碳化硅或电石造还原泡沫渣，灰白渣保持时间为15min；（3）LF炉钛合金化：对钢液进行软吹，时间为10min；软吹完毕后，向钢液喂入低铝低氮70Ti铁包芯线进行钛合金化，喂线速度1.5‑2.0m/s，Ti收得率为60‑70%；喂钛线完毕后，对钢包进行软吹2‑4min；（4）全程保护浇铸：利用氩气对中间包包头和内壁进行吹扫，确保包内空气充分驱赶；钢包长水口、中间包上水口、浸入水口采用铝碳材质，并在进口端和出口端采用锆质层保护；浇铸过程，长水口和浸入水口采用氩封保护。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马德刚，李双武，么洪勇，郝华强，刘善喜，项有兵，高华军，王强，王欣，
申请(专利权)人：河北钢铁股份有限公司唐山分公司，
类型：发明
国别省市：河北;13