一种改善焊丝钢连铸坯皮下气泡的方法技术

本发明专利技术公开了一种改善焊丝钢连铸坯皮下气泡的方法，涉及钢铁冶炼技术领域，包括如下步骤：铁水预处理，转炉，LF炉精炼，连铸成坯，控制成品氮含量控制在40x10

【技术实现步骤摘要】
一种改善焊丝钢连铸坯皮下气泡的方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼
，涉及到一种低合金钢，尤其涉及到一种改善焊丝钢连铸坯皮下气泡的方法。

技术介绍

[0002]焊条钢是指用于电焊条的钢材。焊条钢的最大特点是必须保证盘条化学成分符合各种标准成分的要求，不允许有化学成分偏差，冶炼成分控制的范围比标准的范围更窄，硫、磷含量更低。焊丝中碳含量增加，焊缝的裂纹倾向增加，冲击韧性下降，但碳含量过低会导致焊丝过软，焊药挤压困难，焊缝金属强度不够。
[0003]随着焊接技术与自动化程度的提高，焊丝已经广泛的应用到了汽车制造、造船、桥梁、工业机械等制造业中。焊丝用低硅低碳锰脱氧镇静钢冶炼中，因钢水中与锰相平衡的溶解氧含量高，采用锰铁脱氧，炉渣中存在大量的氧化锰，导致LF精炼过程中脱氧困难，钢水容易形成皮下气泡质量缺陷。加入铝脱氧剂以后，一旦铝量过剩，钢水的可浇性变差，影响铸坯的成坯率，严重时絮流停浇，造成生产故障。即要达到铸坯没有皮下气泡缺陷，又要保证钢水具备良好的可浇性（流动性），是生产焊丝钢连铸坯亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种改善焊丝钢连铸坯皮下气泡的方法，获得的连铸坯皮下气泡缺陷少，并且连铸拉钢的过程中液位稳定，无絮流异常及坯切废的问题，钢水具备较强的可浇性。
[0005]本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006]一种改善焊丝钢连铸坯皮下气泡的方法，包括如下步骤：铁水预处理：选用化学成分质量分数Si≤0.03%、Mn0.4%~0.5%、Cu≤0.02%、Cr ≤0.02% Ni≤0.02%、S≤0.040%的铁水，将铁水硫含量处理至0.005%以下，需要脱硫前先扒渣，脱硫剂加入量按照7kg/t~9.5kg/tFe加入，搅拌时间10min~15min；转炉：配入优质废钢，将预处理后的铁水兑入转炉炉中，顶吹氧气强度2.5~2.8Nm
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/t
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min，底吹氩吹炼，低吹氩强度0.04~0.08 Nm
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min，采用双渣法，加入石灰、轻烧白云石、萤石和烧结矿造渣料；控制出钢时炉内钢水中C0.04%~0.06%、Mn≤0.05%、S≤0.012%、P≤0.010%，钢水温度范围在1630℃~1660℃，并测定炉内钢水氧活度；出钢过程根据炉内钢水定氧结果，采用Fe
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Mn
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A1脱氧剂脱氧，出钢三分之二时吨钢加入1.5~2kg石灰渣洗，采用挡渣操作，出钢后吨钢加入0.8~ 1kg助静剂；LF炉精炼：通电前吨钢加3~4kg石灰，强搅拌2~3分钟脱硫后通电升温，加石灰和合成渣造渣，间断性加Fe
‑
Mn
‑
A1扩散脱氧造还原性渣脱硫，精炼结束要求钢中S≤0.010%，钢水温度在1650℃~1660℃范围；连铸成坯：首炉开浇温度控制在1610℃~ 1620℃，最终将中间包过热度控制在20℃~35℃；连铸炉次温度控制在1570℃~ 1580℃，拉速2.2~2.6m/min；利用连铸工艺，对LF精
炼后的钢水进行浇铸160X 160的连铸方坯。
[0007]上述方案中，转炉中采用双渣法，一次倒渣时机为总吹氧量的30%~35%，钢水温度控制在1380℃~ 1440℃范围，炉渣碱度R控制在1.8~2.5范围，渣中Fe0控制在8%~15%范围，倒渣率>50%。
[0008]上述方案中，连铸成坯步骤中大包用长水口，中间包用整体式水口和无碳覆盖剂，结晶器采用低碳保护渣保护浇注；结晶器采用电磁搅拌，结晶器和二次冷却采用强冷模式；钢水液相线温度为1534℃，浇注温度控制在1554℃~1574℃。
[0009]上述方案中，连铸成坯步骤中获得的坯的抗拉强度≤520MPa，断面收缩率>85%。
[0010]上述方案中，转炉步骤中，配入优质废钢，质量分数S≤0.010%、Mn≤0.35%、Cu≤0.02%、Cr≤0.02%、Ni≤0.02%的优质废钢，废钢比按10%~ 15%控制。
[0011]上述方案中，连铸成坯步骤中拉速2.4m/min。
[0012]上述方案中，连铸成坯步骤中，控制成品氮含量控制在40x10
‑6以下、氧含量控制在35x10
‑6以下，需要做到开浇前使用氩气对中间包进行吹扫，连铸全过程氩气保护浇铸，长水口及外挂式水口保持竖直，上氮量控制在5 x10
‑6以下。
[0013]上述方案中，LF炉精炼的精炼时间30 min ~50 min，防止长时间待钢，渣中的二氧化硅被还原。
[0014]上述方案中，转炉步骤中，每隔15~30min测定炉内钢水氧活度。
[0015]有益效果：1. 本专利技术中采用Fe
‑
Mn
‑
A1脱氧剂代替铝脱氧剂，能够减少因铝脱氧，氧含量很难控制，控制不当还会产生皮下气泡或水口结瘤的问题。
[0016]2. 本专利技术方法获得的连铸坯皮下气泡缺陷少，并且连铸拉钢过程液位稳定，无絮流异常坯切废问题，钢水具备较强的可浇性，成坯率达到90%~95%。
[0017]3. 低碳、低硅焊丝钢在此前的生产过程中存在以下三个问题。首先，由于焊丝钢成分对其性能起到决定性的影响，所以碳、氮、铬成分没有成分允许偏差，一旦成分不合只能判废；其次，连铸坯皮下气泡质量缺陷；最后，连铸浇钢过程中有絮流堵水口的情况，液位波动范围超出土10mm所对应的坯子全部切废处置，成坯率仅为85%，更严重时因絮流堵水口造成连铸机非计划停浇，给生产带来极大的障碍。本专利技术总结了上述问题，对工艺进行了优化：其核心在于利用铁水预处理技术将铁水硫处理至0.005%以下，保证转炉终点硫含量在0.010%左右；利用转炉冶炼技术控制出钢终点碳含量不大于0.05%，终点氧含量控制在35X10
‑6， 冶炼全过程不加铝系脱氧剂，使用Fe
‑
Mn
‑
A1脱氧，无钢液裸露；连铸长水口氩气保护，长水口及外挂式水口均保持竖直，水口内钢水流速快气压低与外部空气形成一个负压环境，一旦长水口及外挂式水口歪斜有缝隙，空气很容易渗入造成钢水二次氧化。
附图说明
[0018]附图1为对比例1皮下气泡级别3.0级的热酸洗低倍照片图；附图2为实施例1皮下气泡级别0级的热酸洗低倍照片图；附图3为对比例2皮下气泡级别3.0级的热酸洗低倍照片图；附图4为实施例2皮下气泡级别0级的热酸洗低倍照片图。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。
[0020]铁水预处理：选用化学成分质量分数Si≤0.03%、Mn0.4%~0.5%、Cu≤0.02%、Cr ≤0.02%本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善焊丝钢连铸坯皮下气泡的方法，其特征在于，包括如下步骤：铁水预处理：选用化学成分质量分数Si≤0.03%、Mn0.4%~0.5%、Cu≤0.02%、Cr ≤0.02% Ni≤0.02%、S≤0.040%的铁水，将铁水硫含量处理至0.005%以下，需要脱硫前先扒渣，脱硫剂加入量按照8kg/t~9.5kg/tFe加入，搅拌时间10min~15min；转炉：配入优质废钢，将预处理后的铁水兑入转炉炉中，顶吹氧气强度2.5~2.8Nm
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min，底吹氩吹炼，低吹氩强度0.04~0.08 Nm
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min，采用双渣法，加入石灰、轻烧白云石、萤石和烧结矿造渣料；控制出钢时炉内钢水中C0.04%~0.06%、Mn≤0.05%、S≤0.012%、P≤0.010%，钢水温度范围在1630℃~1660℃，并测定炉内钢水氧活度；出钢过程根据炉内钢水定氧结果，采用Fe
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A1脱氧剂脱氧，出钢三分之二时吨钢加入1.5~2kg石灰渣洗，采用挡渣操作，出钢后吨钢加入0.8~ 1kg助静剂；LF炉精炼：通电前吨钢加3~4kg石灰，强搅拌2~3分钟脱硫后通电升温，加石灰和合成渣造渣，间断性加Fe
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Mn
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A1扩散脱氧造还原性渣脱硫，精炼结束要求钢中S≤0.010%，钢水温度在1650℃~1660℃范围；连铸成坯：首炉开浇温度控制在1610℃~ 1620℃，最终将中间包过热度控制在20℃~35℃；连铸炉次温度控制在1570℃~ 1580℃，拉速2.2~2.6m/min；利用连铸工艺，对LF精炼后的钢水进行浇铸160X 160的连铸方坯；控...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴锦圆，彭梦都，时彤彤，
申请(专利权)人：江苏永钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：