本发明专利技术提供了一种减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的方法，包括以下步骤：（a）以铁水和废钢为原料炼制得钢水；（b）倒钢时随钢水加入铝块和复合型脱氧剂进行预脱氧，所述铝块的加入量根据测定的所述钢水氧含量确定；（c）通过钢包对预脱氧后的钢水进行LF精炼；所述LF精炼包括向所述钢包中加石灰造渣，再进行渣面扩散脱氧；（d）对LF精炼后的钢水进行真空脱气；（e）对真空脱气后的钢水进行氩气吹送以均匀钢包内的钢水成分和温度；（f）向30~40℃且干燥无裂纹的吊挂锭模中注入钢水；当钢水注至锭模帽口2/3时，加高效发热剂。提高了钢的纯净度，减小钢锭成分偏析，保证了锻件具有良好的成分均匀性。匀性。匀性。
【技术实现步骤摘要】
250ppm＜O
％
≤350ppm时，所述铝块的添加量为1.2kg/t；当350ppm＜O
％
≤450ppm时，所述铝块的添加量为1.5kg/t。
[0014]进一步地，步骤(b)中，所述复合型脱氧剂的添加量为1.8～2.2kg/t。
[0015]进一步地，步骤(c)中，所述石灰的添加量为8
‑
10kg/t。
[0016]优化地，步骤(c)中，采用CaC2与SiC的混合物进行渣面扩散脱氧，CaC2与SiC的质量比为2:1且用量为3.5
‑
4kg/t。
[0017]优化地，步骤(f)中，控制锭模的保护渣理化指标为：37～43％SiO2、7～13％Al2O3、 11～15％CaO和6.5～9.5％固定C，熔速38s、熔点1075～1095℃。
[0018]优化地，步骤(f)中，所述高效发热剂的添加量为1.0～2.0kg/t。
[0019]优化地，步骤(f)中，所述锭模为H/D比1.82、锥度值达到3.5％的整体钢锭模。
[0020]优化地，步骤(f)中，所述保护渣的使用量为2.0～3.0kg/t。
[0021]本专利技术减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的方法，通过采用特定的高效发热剂、精炼渣等进行配合，提高了钢的纯净度，减小钢锭成分偏析，保证了锻件具有良好的成分均匀性。
附图说明
[0022]图1为实施例1中钢锭完全凝固时碳元素成分分布图；
[0023]图2为实施例1中钢锭完全凝固碳质量分数模拟结果图；
[0024]图3为本专利技术减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的方法中取样方式图。
具体实施方式
[0025]本专利技术减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的方法，包括以下步骤：(a)以铁水和废钢为原料炼制得钢水，控制所述钢水中C的质量百分比含量为0.1～0.2％并测定其氧含量，于温度为1620～1650℃时倒钢；(b)倒钢时随钢水加入铝块和复合型脱氧剂进行预脱氧，所述铝块的加入量根据测定的所述钢水氧含量确定；(c)通过钢包对预脱氧后的钢水进行LF精炼；所述LF精炼包括向所述钢包中加石灰造渣，再进行渣面扩散脱氧；所述渣化学成分满足以下质量百分比：55
‑
60％CaO、5
‑
10％SiO2、4
‑
6％MgO、25
‑
30％Al2O3和FeO≤0.5％，且二元碱度CaO/SiO2为8
‑
10；(d)对LF精炼后的钢水进行真空脱气；(e)对真空脱气后的钢水进行氩气吹送以均匀钢包内的钢水成分和温度；(f)向30～40℃且干燥无裂纹的吊挂锭模中注入钢水；当钢水注至锭模帽口2/3时，加高效发热剂，所述高效发热剂的理化指标为： Al≥15％、膨胀倍数4.5且发热温度≥1545℃。通过采用特定的高效发热剂、精炼渣等进行配合，提高了钢的纯净度，减小钢锭成分偏析，保证了锻件具有良好的成分均匀性。
[0026]具体地，步骤(a)中，向EAF电弧炉中加入所述铁水和所述废钢，其质量比为1：0.5～1.2；优选其质量比为1：1，此时经济性和产品性能达到最佳。步骤(a)中，使用定氧枪测定钢水氧含量；步骤(b)中，定义所述钢水的氧含量为O
％
，当150ppm≤O
％
≤200ppm时，所述铝块的添加量为0.8kg/t(即0.8kg/1吨钢水，下同)；当200ppm＜O
％
≤250ppm时，所述铝块的添加量为1.0kg/t；当250ppm＜O
％
≤350ppm时，所述铝块的添加量为1.2kg/t；当350ppm＜ O
％
≤450ppm时，所述铝块的添加量为1.5kg/t；所述复合型脱氧剂的添加量为1.8～2.2kg/t，优选为2.0kg/t(复合型脱氧剂采用现有常规的炼钢脱氧剂，如意大贝尔脱氧剂)。步骤(c)中，
所述石灰的添加量为8
‑
10kg/t；采用CaC2与SiC的混合物进行渣面扩散脱氧，CaC2与SiC的质量比为2:1且用量为3.5
‑
4kg/t。步骤(f)中，钢水浇注时使用氩气保护罩对浇注钢水进行保护以防止吸气，净化钢水；控制锭模的保护渣理化指标为：37～43％SiO2、7～13％Al2O3、 11～15％CaO和6.5～9.5％固定C，粒度<
‑
100目比例＞85％、熔速38s、熔点1075～1095℃，所述高效发热剂的添加量为1.0～2.0kg/t；所述锭模为H/D比1.82、锥度值达到3.5％的整体钢锭模；所述保护渣的使用量为2.0～3.0kg/t。
[0027]下面将结合对本专利技术优选实施方案进行详细说明。
[0028]实施例1
‑3[0029]实施例1
‑
实施例3分别提供一种减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的生产方法，包括以下步骤：
[0030](a)于EAF电弧炉中加入质量比例为50％铁水和50％废钢制得钢水，直至钢水中C的质量百分比含量为0.1～0.2wt％且温度为1620～1650℃时倒钢(前述数值区间对最终产品的性能影响不大)；倒钢前使用定氧枪测定钢水氧含量；
[0031](b)倒钢时随钢水加入铝块对钢水进行预脱氧，再加入复合型脱氧剂2kg/t(意大贝尔脱氧剂)继续脱氧；铝块的加入量根据前述测定的钢水氧含量确定(按表1的规律确定，具体如表2所示)：
[0032]表1铝块的加入量表
[0033][0034][0035]表2实施例1
‑
3中铝块和复合型脱氧剂的用量表
[0036]含量(wt％)实施例1实施例2实施例3钢水量(t)42.54651复合型脱氧剂(kg)8592102O(ppm)255306281Al(kg)515662
[0037](c)通过钢包对预脱氧后的钢水进行LF精炼。该LF精炼包括向钢包中加8
‑
10kg/t石灰造渣，再进行渣面扩散脱氧；渣化学成分满足(按质量百分比)：55
‑
60％CaO、5
‑
10％SiO2、 4
‑
6％MgO、25
‑
30％Al2O3和FeO≤0.5％，且二元碱度CaO/SiO2为8
‑
10；采用CaC2与SiC的混合物加入钢包进行渣面扩散脱氧，CaC2与SiC的质量比为2:1且总量控制在3.5
‑
4kg/t(具体用量见表3，精炼渣组分如表4所示)；
[0038]表3实施例1
‑
3中造渣脱氧材料加入量
[0039]加入量实施例1实施例2实施例3石灰(kg)352415425CaC2(kg)100120130SiC(kg)506070
[0040]表4实施例1
‑
3中精炼渣的组分表
[0041]组分％CaOSiO2MgOAl2O3CaO本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）以铁水和废钢为原料炼制得钢水，控制所述钢水中C的质量百分比含量为0.1~0.2%并测定其氧含量，于温度为1620~1650℃时倒钢；（b）倒钢时随钢水加入铝块和复合型脱氧剂进行预脱氧，所述铝块的加入量根据测定的所述钢水氧含量确定；（c）通过钢包对预脱氧后的钢水进行LF精炼；所述LF精炼包括向所述钢包中加石灰造渣，再进行渣面扩散脱氧；所述渣化学成分满足以下质量百分比：55
‑
60%CaO、5
‑
10%SiO2、4
‑
6%MgO、25
‑
30%Al2O
3 和FeO≤0.5%，且二元碱度CaO/SiO2为8
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10；（d）对LF精炼后的钢水进行真空脱气；（e）对真空脱气后的钢水进行氩气吹送以均匀钢包内的钢水成分和温度；（f）向30~40℃且干燥无裂纹的吊挂锭模中注入钢水，至钢水凝固为钢锭即可；当钢水注至锭模帽口2/3时，加高效发热剂，所述高效发热剂的理化指标为：Al≥15%、膨胀倍数4.5且发热温度≥1545℃。2.根据权利要求1所述减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的方法，其特征在于：步骤（a）中，向EAF电弧炉中加入所述铁水和所述废钢，其质量比为1：0.5~1.2；优选其质量比为1：1。3.根据权利要求1或2所述减少非真空下注式碳钢和合金钢锭偏析的方法，其特征在于：步骤（b）中，定义所述钢水的氧含量为O
%
，当150ppm≤O
%
≤200ppm时，所述铝块的添加量为0.8 kg/t；当200ppm＜...
【专利技术属性】
技术研发人员：张龙龙，徐胜，徐利，刘荣泉，钟旭光，朱国宴，杨小林，
申请(专利权)人：常熟市龙腾特种钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
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