一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法技术

本发明专利技术公开一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法，目的是降低钢液夹杂物提高钢液纯净度。采用电弧炉+LF炉+VD炉+模铸工艺路线；具体方法：①LF到位据电弧炉碳含量按0.15％～0.2％喂入铝线；使用碳化硅加铝粒做脱氧剂进行扩散脱氧，铝粒使用量控制在1kg/t；②在精炼中以电渣炉回收的渣帽40kg～50kg，做为萤石块矿的代用料，进行调渣操作，降低钢渣中的二氧化硅含量，提高钢渣脱氧效果；③VD脱气后扒掉部分钢渣,再加入经过一次真空处理生产的金属钛85kg～90kg调整化学成分，抽真空达到1mbar后，大氩气搅拌保持15min。有益效果：气体含量不大于10×10

Method for controlling steel hairline defect of high temperature bolt

The invention discloses a method for controlling the steel hairline defect of a high temperature bolt. The purpose of the invention is to reduce the inclusion of liquid steel and improve the purity of molten steel. The +LF +VD arc furnace furnace furnace + die casting process; specific methods: 1. LF in place according to the carbon content of arc furnace by 0.15% ~ 0.2% feeding wire; using silicon carbide and aluminum particles diffusion deoxidation as deoxidizer, aluminum particle amount control in 1kg/t; the recovery in refining slag for electroslag furnace cap 40kg 50kg, do alternative material for fluorite ore block, adjust slag operation, reduce the silica content in steel slag, improve slag deoxidation effect; the VD degassing stripped off part of steel slag, adding after a vacuum processing production of titanium 85kg ~ 90kg adjusting the chemical composition of the vacuum, after reaching 1mbar, great agitation keep 15min. Beneficial effect: gas content is not more than 10 * 10

【技术实现步骤摘要】
一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法
本专利技术属于钢铁冶金
，具体涉及一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法。
技术介绍
高温螺栓是汽轮机的关键部件之一，它连接气缸法兰和阀门法兰，应在汽轮机运行期(一般为30年)内保证高温蒸汽的密封，工作条件非常严苛。以20Cr1Mo1VTiB品种为代表的高温螺栓用钢作为高温合金的替代材料应用范围广泛；20Cr1Mo1VTiB钢国内又名蒸汽2号，是火力发电设备常用的高温螺栓用钢，用于570℃以下超高压机组螺栓及阀杆材料，具有良好的综合性能、抗松弛性能和热性能。由于加入了稳定碳化物元素钒、钛并用硼强化晶界，不但具有高持久强度，而且有高持久塑性；但是因其化学成分具有高钛、低碳的特点，导致采用电弧炉+LF炉+VD炉+模铸工艺路线生产时钢液纯净度难以控制，钢材极易出现发纹缺陷。
技术实现思路
本专利技术公开一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法，目的是在冶炼工艺过程对合金料的使用方式进行优化以及在精炼过程中进行调渣操作，达到降低钢液夹杂物提高钢液纯净度的目的。采用电弧炉+LF炉+VD炉+模铸工艺路线；具体本方法的技术方案主要包括三方面：第一方面：20Cr1Mo1VTiB品种标准规定钢中钛含量0.16％～0.28％，常规的冶炼工艺是在VD抽真空后加入钛铁合金调整化学成分，由于钛铁合金中钛的氧化物与铝的氧化物含量较高，造成钢液被二次污染极易形成发纹缺陷。为此，对合金料的使用方式进行优化，确定在VD脱气后扒掉部分钢渣,再加入经过一次真空处理生产的金属钛85kg～90kg，做为合金料调整钢中化学成份，以提高Ti元素的收得率，减少了合金料对钢液的二次污染。经过标定加入金属钛中钛元素的收得率可达到95％，比加入钛铁提高10％。第二方面：在精炼过程中以电渣炉回收的渣帽40kg～50kg，做为萤石块矿的代用料，进行调渣操作，降低钢渣中的二氧化硅含量，提高钢渣脱氧效果；电渣炉渣帽是使用纯度为98.5％的萤石粉与纯度98.5％的氧化铝，按7：3的比例经电渣过程熔化而成，相比于萤石块矿其二氧化硅含量可降低5％左右，经过炉中渣样分析检验，改进后的炉渣中二氧化硅含量为10.7％，与改进前相比降低了4.3％，又因回收的渣帽是电渣炉生产的固体废物，因此具有较明显的经济优势。第三发面：在执行上述两方面特殊操作法的同时，还要对精炼过程的氢、氧、氮含量进行控制：①LF到位根据电弧炉碳含量按0.15％～0.2％喂入铝线；②使用碳化硅加铝粒做为脱氧剂进行扩散脱氧，铝粒使用量控制在1kg/t；③VD炉真空度达到1mbar后，大氩气搅拌保持15min。本专利技术的有益效果：在多炉次炼钢中的有效实施，20Cr1Mo1VTiB品种钢材气体含量不大于10×10-6，非金属夹杂物A类+B类+C类+D类级别之和不大于3级，发纹符合标准要求，钢材纯净度大幅度提升。具体实施方式实施例1、实施例2、实施例3共同执行工艺路线：电弧炉+LF炉+VD炉+模铸。实施例120Cr1Mo1VTiB品种16203120040炉号2.1t钢锭成φ110钢材；1.LF到位根据电弧炉碳含量按0.15％喂入铝线；使用碳化硅加铝粒做为脱氧剂进行扩散脱氧，铝粒使用量35kg；在精炼过程中以电渣炉回收的渣帽40kg做为萤石块矿的代用料；VD脱气后扒掉部分钢渣,再加入经过一次真空处理生产的金属钛85kg做为合金料调整钢中化学成份，VD炉真空度达到1mbar后，大氩气搅拌保持15min。2.检验结果：⑴钢中气体含量检验结果见表1，表1钢中气体含量检验结果×10-6牌号炉号HON20Cr1Mo1VTiB162031200401.21083⑵钢中非金属夹杂物检验结果见表2，表2钢中非金属夹杂物检验结果⑶钢中发纹检验结果见表3，表3钢中发纹检验结果实施例220Cr1Mo1VTiB品种16203120609炉号2.1t钢锭成φ40钢材；1.LF到位根据电弧炉碳含量按0.15％喂入铝线；使用碳化硅加铝粒做为脱氧剂进行扩散脱氧，铝粒使用量35kg；在精炼过程中以电渣炉回收的渣帽40kg做为萤石块矿的代用料；VD脱气后扒掉部分钢渣,再加入经过一次真空处理生产的金属钛90kg做为合金料调整钢中化学成份，VD炉真空度达到1mbar后，大氩气搅拌保持15min。2.检验结果：⑴钢中气体含量检验结果见表4，表4钢中气体含量检验结果×10-6牌号炉号HON20Cr1Mo1VTiB162031206090.9981⑵钢中非金属夹杂物检验结果见表5，表5钢中非金属夹杂物检验结果⑶钢中发纹检验结果见表6，表6钢中发纹检验结果案例320Cr1Mo1VTiB品种16203121140炉号1.7t钢锭成φ50钢材；1.LF到位根据电弧炉碳含量按0.15％喂入铝线；使用碳化硅加铝粒做为脱氧剂进行扩散脱氧，铝粒使用量40kg；在精炼过程中以电渣炉回收的渣帽40kg做为萤石块矿的代用料；VD脱气后扒掉部分钢渣,再加入经过一次真空处理生产的金属钛90kg做为合金料调整钢中化学成份，VD炉真空度达到1mbar后，大氩气搅拌保持15min。2.检验结果：⑴钢中气体含量检验结果见表7，表7钢中气体含量检验结果×10-6牌号炉号HON20Cr1Mo1VTiB162031211401.5973⑵钢中非金属夹杂物检验结果见表8，表8钢中非金属夹杂物检验结果⑶钢中发纹检验结果见表9，表9钢中发纹检验结果本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法，其特征在于：所述方法采用电弧炉+LF炉+VD炉+模铸工艺路线；具体方法：①LF到位据电弧炉碳含量按0.15％～0.2％喂入铝线；使用碳化硅加铝粒做脱氧剂进行扩散脱氧，铝粒使用量控制在1kg/t；②在精炼中以电渣炉回收的渣帽40kg～50kg，做为萤石块矿的代用料，进行调渣操作，降低钢渣中的二氧化硅含量，提高钢渣脱氧效果；③VD脱气后扒掉部分钢渣,再加入经过一次真空处理生产的金属钛85kg～90kg调整化学成分，抽真空达到1mbar后，大氩气搅拌保持15min。

【技术特征摘要】
1.一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法，其特征在于：所述方法采用电弧炉+LF炉+VD炉+模铸工艺路线；具体方法：①LF到位据电弧炉碳含量按0.15％～0.2％喂入铝线；使用碳化硅加铝粒做脱氧剂进行扩散脱氧，铝粒使用量控制在1kg/t；②在精炼中以电渣炉回收的渣帽40kg～50kg，做为萤石块矿的代用料，进行调渣操作，降低钢渣中的二氧化硅含量，提高钢渣脱氧效果；③VD脱气后扒掉部分钢渣,再加入经过一次真空处理生产的金属钛85kg～90kg调整化学成分，抽真空达到1mbar后，大氩气搅拌保持15min。2.按照权利要求1所述一种控制高温螺栓用钢发纹缺陷的方法，其特征在于：所述LF到位根据电弧炉碳含量按0.15％喂...

【专利技术属性】
技术研发人员：王哲，崔鸿，孙大利，李涛，魏仁杰，李忠伟，安杰，孙常亮，贾翰，
申请(专利权)人：抚顺特殊钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21