一种矿山机械用钢棒材及其制备方法技术

技术编号：43869091 阅读：4 留言：0更新日期：2024-12-31 18:54

本发明专利技术公开了一种矿山机械用钢棒材及其制备方法，矿山机械用钢棒材包括以下质量百分比的组分：C：0.38％～0.43％，Si：0.22％～0.35％，Mn：0.95％～1.10％，P≤0.015％，S≤0.010％，Cr：0.95％～1.10％，Ni≤0.25％，Mo≤0.05％，Cu≤0.15％，以及余量为铁和不可避免的杂质。本发明专利技术采用生态电炉冶炼+LF+RH+连铸和轧制工艺生产得到的矿山机械用钢棒材，满足高端使用要求，实现了生态电炉连铸流程批量生产矿山机械用钢棒材的突破，既保证了矿山机械用钢棒材的成品钢材力学性能和高钢质纯净度等指标，又保证了矿山机械用钢棒材的表面质量水平。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及材料、冶金，更具体地，涉及一种矿山机械用钢棒材及其制备方法。

技术介绍

1、矿山机械是直接用于矿物开采和富选等作业的机械，服务于黑色和有色冶金、煤炭、建材、化工、核工业等重要基础工业部门，并在大部分作业过程中起到十分重要的作用，甚至安全保障作用。矿山机械用钢质量的好坏直接影响到矿山机械的使用寿命和耐磨性，甚至关系到整个汽车运行过程的安全性。

2、目前矿山机械用钢存在杂质多、耐磨性差、疲劳寿命低以及力学性能难以满足应用需求的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种矿山机械用钢棒材及其制备方法，采用生态电炉冶炼+lf+rh+连铸和轧制工艺生产得到的矿山机械用钢棒材，满足高端使用要求，实现了生态电炉连铸流程批量生产矿山机械用钢棒材的突破，既保证了矿山机械用钢棒材的成品钢材力学性能和高钢质纯净度等指标，又保证了矿山机械用钢棒材的表面质量水平，满足矿山机械用钢棒材质量要求。

2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：

3、一种矿山机械用钢棒材，包括以下质量百分比的组分：c：0.38％～0.43％，si：0.22％～0.35％，mn：0.95％～1.10％，p≤0.015％，s≤0.010％，cr：0.95％～1.10％，ni≤0.25％，mo≤0.05％，cu≤0.15％，以及余量为铁和不可避免的杂质。

4、本专利技术还公开了一种如上述的矿山机械用钢棒材的制备方法，包括以下步骤：生态电

5、所述生态电炉冶炼中，采用废钢作为炉料，按质量分数计废钢占100％；电炉终点成分：c：0.15％～0.18％，p≤0.010％；出钢过程进行脱氧合金化；

6、所述lf精炼中，将所述生态电炉冶炼中出炉后的钢水进入lf炉进行精炼处理；

7、所述rh真空精炼中，对经所述lf精炼处理的钢水吊入rh真空炉进行精炼处理；

8、所述连铸中，对经所述rh真空精炼处理后的钢水进行连铸，得到连铸铸坯，并将所述连铸铸坯送入加热炉中进行加热，随后依次经轧制和保温，得到所述矿山机械用钢棒材。

9、实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：

10、(1)采用100t ecoarc生态电炉+lf+rh+390mm*480mm冶炼工艺和轧制工艺生产矿山机械用钢棒材，生产规格为φ130mm，满足力学性能要求，保证了钢质纯净度。

11、(2)合理的成分设计和生产工艺保证表面质量、力学性能。

12、(3)成品钢材低倍组织、非金属夹杂物均满足高端产品要求。

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【技术保护点】

1.一种矿山机械用钢棒材，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：

2.一种如权利要求1所述的矿山机械用钢棒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：生态电炉冶炼、LF精炼、RH真空精炼、连铸、加热工艺、轧制工艺和保温工艺；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述生态电炉冶炼中，废钢包括重型废钢和包块型废钢；其中，所述炉料中重型废钢的质量百分比为80％～95％；出钢温度1630℃～1640℃；出钢1/4～1/3时加入渣料、预脱氧剂、合金，冶炼周期45min～50min；合金吨钢加入量：6.1Kg/t～6.2Kg/t的硅锰，7.1Kg/t～7.2Kg/t的高碳锰铁，14Kg/t～14.2Kg/t的高碳铬铁，1.1Kg/t～1.2Kg/t的铝线段，其中所述铝线段的尺寸规格为Φ10mm～Φ16mm；辅料吨钢加入量：45Kg/t～46Kg/t的活性石灰，1.0Kg/t～1.1Kg/t的焦炭颗粒，20Kg/t～21Kg/t的菱镁石，6Kg/t～6.2Kg/t的钢包灰；其中，所述活性石灰的粒径为10mm～70mm；所述菱镁石的粒径为10mm～60mm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述LF精炼中，LF进站温度为1520℃～1530℃，采用35000A～36000A大电流升温化渣后，当渣面波动、钢水及电弧不裸露时，加入4.5Kg/t钢～5.5Kg/t钢的活性石灰，5min～6min后第一次取样分析，按目标成分要求调整钢水成分含量；当钢水温度达到1560℃～1570℃时，加入1.5kg/t钢～1.6kg/t钢的扩散脱氧剂氧化铝球进行扩散脱氧，闭炉门10min～13min；当钢水温度达到1590℃～1600℃温度时，第二次取样分析；当钢水温度达到1615℃～1625℃时离站，LF冶炼周期55min～60min，补加合金吨钢加入量：0.9kg/t～1.1kg/t的硅铁，1.3kg/t～1.4kg/t的高碳锰铁，2.9kg/t～3.0kg/t的高碳铬铁，1.4kg/t～1.5kg/t的氧化铝球，0.5kg/t～0.6kg/t的铝线段，其中所述铝线段的尺寸规格为Φ10mm～Φ12mm；补加辅料吨钢加入量：5kg/t～5.2kg/t的粒径为10mm～70mm的活性石灰，1.4kg/t～1.5kg/t的粒径为2mm～5mm的碳化硅，0.4kg/t～0.5kg/t的焦炭颗粒。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述RH真空精炼中，进站温度为1610℃～1620℃，作业时间为40min～50min，控制氩气压力为0.1MPa～0.3MPa时启动真空泵，当真空度达到100Pa～110Pa保持时间10min～15min，同时将氩气压力调整至0.3MPa～0.5MPa，复压后温度1580℃～1590℃，静吹氩结束后，加入0.6kg/t钢～0.7kg/t钢的覆盖剂，0.8米/t钢～0.9米/t钢的硅钙合金包芯线，其中所述硅钙合金包芯线的尺寸规格为Φ14mm～Φ14.2mm；出站温度1560℃～1570℃。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述连铸中，钢包浇铸温度1520℃～1530℃，钢水量95t～105t，中包H含量≤2ppm，全过程保护浇铸，结晶器保护渣使用中碳钢保护渣。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述加热工艺中，将所述连铸工艺中下线的方坯送入加热炉中，所述加热炉温度480℃～550℃；预热段的温度670℃～700℃，时间1.4h～1.5h；加热段包括加热1段温度1195℃～1220℃，时间1.4h～1.5h；加热2段温度860℃～870℃，时间1.4h～1.5h；均热段温度为1190℃～1210℃，时间1.4h～1.5h；出钢温度1180℃～1195℃。

8.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述轧制工艺中，将加热后的连铸坯初轧开坯，初轧采用9道次轧制开坯，四次翻钢，经过3架850mm轧机，1架735mm轧机，然后进入8架连轧机组轧制；轧制1道次前翻钢一次，轧制2道次后第二次翻钢，再轧制2道次后第三次翻钢，再轧制4道次后第四次翻钢；第1道次宽408mm～408.1mm，高421mm～421.1mm，压下量65mm～65.1mm；第2道次宽426mm～426.1mm，高351mm～351.1mm，压下量70mm～70.1mm；第3道次宽370mm～370.1mm，高362mm～362.1mm，压下量64mm～64.1mm；第4道次宽397mm～397.1mm，高272mm～272.1mm，压下量90mm～90.1mm；第5道次宽285mm～285.1mm，高355mm～355.1mm，压下量42...

【技术特征摘要】

1.一种矿山机械用钢棒材，其特征在于，包括以下质量百分比的组分：

2.一种如权利要求1所述的矿山机械用钢棒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：生态电炉冶炼、lf精炼、rh真空精炼、连铸、加热工艺、轧制工艺和保温工艺；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述生态电炉冶炼中，废钢包括重型废钢和包块型废钢；其中，所述炉料中重型废钢的质量百分比为80％～95％；出钢温度1630℃～1640℃；出钢1/4～1/3时加入渣料、预脱氧剂、合金，冶炼周期45min～50min；合金吨钢加入量：6.1kg/t～6.2kg/t的硅锰，7.1kg/t～7.2kg/t的高碳锰铁，14kg/t～14.2kg/t的高碳铬铁，1.1kg/t～1.2kg/t的铝线段，其中所述铝线段的尺寸规格为φ10mm～φ16mm；辅料吨钢加入量：45kg/t～46kg/t的活性石灰，1.0kg/t～1.1kg/t的焦炭颗粒，20kg/t～21kg/t的菱镁石，6kg/t～6.2kg/t的钢包灰；其中，所述活性石灰的粒径为10mm～70mm；所述菱镁石的粒径为10mm～60mm。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述lf精炼中，lf进站温度为1520℃～1530℃，采用35000a～36000a大电流升温化渣后，当渣面波动、钢水及电弧不裸露时，加入4.5kg/t钢～5.5kg/t钢的活性石灰，5min～6min后第一次取样分析，按目标成分要求调整钢水成分含量；当钢水温度达到1560℃～1570℃时，加入1.5kg/t钢～1.6kg/t钢的扩散脱氧剂氧化铝球进行扩散脱氧，闭炉门10min～13min；当钢水温度达到1590℃～1600℃温度时，第二次取样分析；当钢水温度达到1615℃～1625℃时离站，lf冶炼周期55min～60min，补加合金吨钢加入量：0.9kg/t～1.1kg/t的硅铁，1.3kg/t～1.4kg/t的高碳锰铁，2.9kg/t～3.0kg/t的高碳铬铁，1.4kg/t～1.5kg/t的氧化铝球，0.5kg/t～0.6kg/t的铝线段，其中所述铝线段的尺寸规格为φ10mm～φ12mm；补加辅料吨钢加入量：5kg/t～5.2kg/t的粒径为10mm～70mm的活性石灰，1.4kg/t～1.5kg/t的粒径为2mm～5mm的碳化硅，0.4kg/t～0.5kg/t的焦炭颗粒。

5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述rh真空精炼中，进站温度为1610℃～1620℃，作业时间为40min～50min，控制氩气压力为0.1mpa～0.3mpa时启动真空泵，当真空度达到100pa～110pa保持时间10min～15min，同时将氩气压力调整至0.3mpa～0.5mpa，复压后温度1580℃～1590℃，静吹氩结束后，加入0.6kg/t钢～0.7kg/t钢的覆盖剂，0.8米/t钢～0.9米/t钢的硅钙合金包芯线，其中所述硅钙合金包芯线的尺寸规格为φ14mm～φ14.2mm；出站温度1560℃～1570℃。

6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述连铸中，钢包浇铸温度1520℃～1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群，卢秉军，王海峰，张万发，阚开，齐峰，
申请(专利权)人：本钢板材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人