一种890QL级臂架钢的炼制方法技术

本发明专利技术公开了一种890QL级臂架钢的炼制方法，其包括转炉冶炼、LF精炼和VD真空处理工序，所述转炉冶炼工序：入炉炉料中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种元素的总含量≤0.035%，所述Sn、Sb和As均≤0.020%；转炉出钢的中P≤0.010%，出钢过程中按1.0～2.5kg/t钢水加入钢芯铝；所述LF精炼工序：LF到位成分目标Al 0.020%～0.040%；采用硅铁粉或碳化硅粉1.0～3.5kg/t钢和铝粒0.3～0.5kg/t钢进行扩散脱氧；所述VD真空处理工序：真空处理结束后，按0.030～0.040%喂铝线，喂铝软吹3～6分钟后按0.01～0.03kg/t钢喂纯钙线、按1.0～3.0kg/t加覆盖剂；软吹时间≥15分钟。本方法使钢中各类夹杂物更少，更细小、分布均匀，形态更合理，有害元素含量更低，气体含量更少，进而钢水更洁净；钢的组织更均匀化，进而钢的机械性能更均匀化。

【技术实现步骤摘要】
一种890QL级臂架钢的炼制方法
本专利技术涉及一种炼钢方法，尤其是一种890QL级臂架钢的炼制方法。
技术介绍
890QL高强度管坯主要用于制造履带起重机，是履带式起重机承载、移送、起吊重物的关键部件。高强度起重臂架用无缝管要求自重轻、对材料轻度、韧性和焊接性能等方面要求较高。890QL级臂架管坯由国内知名钢铁公司率先开发，但低温韧性指标不理想，不能满足客户要求。890QL臂架管钢要求同时具备很高的强度和低温韧性，确保适合高寒地带安全高效作业。钢中的H、O、N气体、夹杂物、P、As、Sn、Pb、Sb、Bi等有害元素的存在，会极大削弱钢基体性能的连续性及延展性，弱化晶界结合力。在常温下，对钢的韧性，影响不显著，但当温度逐渐降低时，钢的韧性将随之降低，钢逐渐变脆。这些物质都是钢中不可避免存在的，因此，如何设计与控制气体、夹杂物、有害元素及其他元素含量，使钢洁净度显著提高，就成了决定性的因素。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能有效地提升钢洁净度的890QL级臂架钢的炼制方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：其包括转炉冶炼、LF精炼和VD真空处理工序，所述转炉冶炼工序：入炉炉料中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种元素的总含量≤0.035%，所述Sn、Sb和As均≤0.020%；转炉出钢的中P≤0.010%，出钢过程中按1.0～2.5kg/t钢水加入钢芯铝；所述LF精炼工序：LF到位成分目标Al0.020%～0.040%；采用硅铁粉或碳化硅粉1.0～3.5kg/t钢和铝粒0.3～0.5kg/t钢进行扩散脱氧；所述VD真空处理工序：真空处理结束后，按0.030～0.040%喂铝线，喂铝软吹3～6分钟后按0.01～0.03kg/t钢喂纯钙线、按1.0～3.0kg/t加覆盖剂；软吹时间≥15分钟。本专利技术所述LF精炼工序中，保持炉内还原气氛小电流白渣保持时间≥20分钟。本专利技术所述VD真空处理工序中，67Pa及以下保持时间≥15分钟。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本专利技术通过合理设计炉料配比，控制钢中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种有害元素在较低的水平，从而提高钢的高温性能、降低钢的高温脆性、增强钢的强度和韧性。本专利技术通过控制P含量，有效地提升钢的低温冲击性能；通过控制铝含量提高白渣的脱氧能力，并持续的扩散脱氧，从而有效地降低钢中O含量，提升钢的性能。本专利技术通过VD高真空降低钢中气体含量，并控制控制一定铝含量，细化晶粒，防止后续加热晶粒长大，提高材料的延展性。本专利技术通过控制原料配方开发及控制冶炼工艺开发，使钢中各类夹杂物更少，更细小、分布均匀，形态更合理，有害元素含量更低，气体含量更少，进而钢水更洁净；钢的组织更均匀化，进而钢的机械性能更均匀化；低温性能得到明显的提高，综合性能得到有效地提升。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本890QL级臂架钢的炼制方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理和连铸工序，各工序的工艺如下所述：（1）转炉冶炼工序：钢中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种有害元素熔点低，含量超过一定限度时，会明显的降低钢的高温性能，增加钢的高温脆性，降低钢的强度和韧性，使钢变脆；它们往往共生于一体，造成严重偏析，很少单独存在，因而对钢的破坏作用更大。本方法合理设计炉料配比，入炉炉料中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种元素的总含量≤0.035wt%，并且Sn≤0.020wt%、Sb≤0.020wt%以及As≤0.020wt%。P使钢产生冷脆和降低低温冲击性能，本方法所述转炉出钢中P≤0.010wt%，出钢过程中按1.0～2.5kg/t钢水加入钢芯铝。（2）LF精炼工序：LF到位成分目标Al0.020～0.040%，可有效控制钢渣的白渣转变时间，提高成渣速度，提高白渣的脱氧能力。精炼到位用硅铁粉或碳化硅粉1.0～3.5kg/t钢水和铝粒0.3～0.5kg/t钢水进行扩散脱氧；持续的扩散脱氧，还原气氛得以保证；渣中脱氧充分，促进钢渣界面氧的转移去除。保持炉内还原气氛，小电流（35KA～38KA）白渣保持时间≥20分钟；白渣时间足够长，白渣能充分吸附的夹杂物越多。（3）VD真空处理工序：VD高真空（67Pa及以下）保持时间≥15分钟，真空保持期间要能观察到钢液面有明显裸露，以保证真空脱气效果；VD高真空下保持时间，决定钢中的气体含量，时间越长，气体越低。真空处理结束后测温取样，考虑残铝按VD终点0.030～0.040%喂铝线，喂铝软吹3～6分钟后按0.01～0.03kg/t钢水喂纯钙线、按1.0～3.0kg/t钢水加覆盖剂，均匀覆盖整个渣面；控制一定铝含量，能细化晶粒，防止后续加热晶粒长大，提高材料的延展性。喂纯钙线、加覆盖剂之后软吹时间≥15分钟，确保不裸露钢水。（4）连铸工序：钢包透气砖采用双透气砖，连铸采用恒拉速，按0.22～0.28m/min进行控制；中包钢水目标过热度20～50℃。（5）采用本方法生产出高强度890QL钢，机械性能满足用钢需求，具有较好的低温机械性能。采用本方法生产的890QL钢的性能指标与常规工艺生产的890QL钢的性能指标见表1。表1：本方法与常规工艺生产的890QL钢的性能指标实施例1－6：本890QL级臂架钢的炼制方法采用下述具体工艺。（1）工艺过程：实施例1－6各工序的具体工艺参数见表2和表3。表2：转炉冶炼、LF精炼工序的工艺过程表2中，有害元素为钢中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种有害元素的含量总和。表3：VD真空处理和连铸工序的工艺过程表3中喂铝后软吹时间为喂铝软吹之后，喂纯钙线和加覆盖剂之前的时间。（2）钢化学成分：实施例1－6所得铸坯的化学成分见表4。表4：化学成分（wt%）（3）力学性能：实施例1－6所得铸坯经后续常规工艺所得臂架钢成品的力学性能见5。表5：力学性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种890QL级臂架钢的炼制方法，其包括转炉冶炼、LF精炼和VD真空处理工序，其特征在于，所述转炉冶炼工序：入炉炉料中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种元素的总含量≤0.035%，所述Sn、Sb和As均≤0.020%；转炉出钢的中P≤0.010%，出钢过程中按1.0～2.5kg/t钢水加入钢芯铝；所述LF精炼工序：LF到位成分目标Al 0.020%～0.040%；采用硅铁粉或碳化硅粉1.0～3.5kg/t钢和铝粒0.3～0.5kg/t钢进行扩散脱氧；所述VD真空处理工序：真空处理结束后，按0.030～0.040%喂铝线，喂铝软吹3～6分钟后按0.01～0.03kg/t钢喂纯钙线、按1.0～3.0kg/t加覆盖剂；软吹时间≥15分钟。

【技术特征摘要】
1.一种890QL级臂架钢的炼制方法，其包括转炉冶炼、LF精炼和VD真空处理工序，其特征在于，所述转炉冶炼工序：入炉炉料中Pb、Sn、As、Sb和Bi五种元素的总含量≤0.035%，所述Sn、Sb和As均≤0.020%；转炉出钢的中P≤0.010%，出钢过程中按1.0～2.5kg/t钢水加入钢芯铝；所述LF精炼工序：LF到位成分目标Al0.020%～0.040%；采用硅铁粉或碳化硅粉1.0～3.5kg/t钢和铝粒0.3～0.5kg/t钢进行扩散脱氧；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玉亭，丛军，刘宪民，李林，
申请(专利权)人：石钢京诚装备技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21