【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，具体涉及一种20mn23alv大型扁钢锭的生产方法。
技术介绍
1、20mn23alv是一种高锰低磁钢，具有极低的磁导率和良好的力学性能及易加工性能，可以替代低磁奥氏体不锈钢及有色合金用于变压器、磁选机及电机等电器设备中不导磁部件的制造，为优质碳素结构用钢。其生产难点有：（1）20mn23alv钢液相线温度低，钢锭表面质量不易控制，钢锭表面形成波纹状，或表面卷入保护渣形成大量渣坑；轧制后的钢板进行机械修磨处理后，表面呈现大面积鱼鳞状的皮下裂纹，深度约5-6mm，修磨成本极高，钢板利用率大幅下降。（2）钢锭轧制后，钢板内部容易夹杂物超标，造成探伤不合格。20mn23alv钢中al含量达1.50～2.50%，而一般钢种的al为0.06%以下，钢水很容易吸气二次氧化形成al2o3夹杂物，大量al2o3夹杂物造成夹杂物超标探伤不合格。宽厚钢板探伤合格率往往只有86%～92%。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是提供一种20mn23alv大型扁钢锭的生产方法，生产的20mn23alv钢锭表面质量好，夹杂物少，探伤合格率高，达到98.5%以上。
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案是：
3、一种20mn23alv大型扁钢锭的生产方法，包括eaf炉初炼、lf炉精炼、vd炉真空处理和模铸浇注工序。
4、进一步地，本专利技术所述eaf炉初炼工序，控制出钢前钢水0.06%≤c≤0.10%，p≤0.010%，并且随钢流加入
5、进一步地，本专利技术所述lf炉精炼工序，先造渣脱氧脱硫，加精炼预熔渣4～6kg/t，电石0.5～1.0kg/t，石灰3～5kg/t，快速造渣埋弧升温；温度达到1570～1590℃，喂入强脱氧剂铝线2.0～2.5kg/t，加入铝粒0.5～0.8kg/t，造较高碱度白渣；使用电解锰将mn元素调到23.5～24.2%；温度达到1590～1610℃，强搅拌（氩气流量400～600nl/min）3～5分钟，取样，继续调整成分至c：0.13～0.15%，si：0.10～0.18%，mn：23.50～24.50%，v：0.05～0.08%；氩气搅拌（氩气流量200～300nl/min）1.5～2.5分钟，取样，然后扒渣,倒出55～65%的炉渣，喂入铝线22～25kg/t（之前的al主要是脱氧，此时的al主要是合金化），加精炼预熔渣2～4kg/t，萤石2～4kg/t。温度达到1610～1620℃取样，lf精炼结束，直接进入vd炉真空处理工序。
6、快速造好埋弧好同时吸附夹杂物能力也强的炉渣，温度达到1600℃后，通过强搅拌，炉渣与钢中的夹杂物充分接触，大部分硫化物和氧化物等夹杂被吸附到炉渣中。搅拌均匀后扒渣倒出约60%炉渣，重新加入精炼预熔渣和萤石可降低炉渣熔点，为vd工序后期保持炉渣有较好的流动性做好准备。该钢液相线只有约1415℃，比普通低合金钢低100℃，浇注温度比普通低合金钢低60℃以上，如果不降低炉渣熔点，真空处理后期由于钢水温度低，炉渣温度降低，炉渣变得粘稠，流动性差，吸附夹杂物能力大幅减弱；通过降低炉渣熔点，改善了炉渣流动性，改善了炉渣吸附夹杂物能力，能有效减少钢水中夹杂物。
7、进一步地，本专利技术所述vd真空处理工序，微调成分含量为c：0.16～0.17%，si：0.15～0.22%，mn：23.50～24.50%、al：2.00～2.50%，v：0.05～0.08%，使所有成分达到目标要求；其中mn在真空过程有较大波动，需比目标值高。由于钢水中mn元素高达24%左右，mn在真空状态下易挥发，在保证脱气效果的条件下适当缩短真空时间，可减少mn的损失。将mn调到比目标值高出1.0～1.5%；真空度≤66.7pa下处理12～14min，前9～10分钟氩气流量为100～150nl/min，后2～3分钟氩气流量为20～50nl/min。
8、进一步地，本专利技术所述模铸浇注工序，钢水吊包浇注过热度65～70℃，比一般合金钢高约20℃，主要是因为20mn23alv钢中al含量高，钢水流动性大幅下降，为保证浇注顺行，提高了过热度。
9、进一步地，本专利技术所述模铸浇注工序，使用低碳低熔点保护渣，保护渣用量为2.5～3kg/t；保护渣使用时吊挂8～10kg/支钢锭模，保护渣距离模底200～300mm，其余在开浇后破开保护渣袋口后倒入模内，2分钟内加完；所述保护渣主要性能参数：c：5.0～7.0%，熔融点：800～900℃，碱度0.8～1.0。20mn23alv浇注时不但温度较低而且钢水流动性差，普通模铸保护渣熔点在1100～1250℃，如果用普通保护渣，保护渣来不及熔化，在钢锭表面容易卷入固态的保护渣，轧制出的钢板大面积鱼鳞状的皮下裂纹。使用低碳低熔点保护渣后，通过吊挂，后续在散开加入的方法，保护渣能快速熔化，与钢水接触的是液态渣，钢锭表面几乎不卷入保护渣，钢锭表面质量显著改善。
10、进一步地，本专利技术所述模铸浇注工序，浇注速度为：本体12～16分钟，帽口3～5分钟。以较快的速度浇注的目的是使浇注时钢锭模内钢水保持较高温度，使与钢水接触的保护渣保持液态，避免卷渣。
11、进一步地，本专利技术所述模铸浇注工序，水口与中注管之间采用氩气保护浇注。采用全封闭保护罩，浇注过程钢流与空气隔绝。20mn23alv中al含量高，与空气接触极易氧化形成al2o3夹杂物，该夹杂物还容易聚集，形成大型夹杂物，造成夹杂物超标，探伤不合格。
12、进一步地，本专利技术所述20mn23alv钢的化学成分组成及其质量百分含量为：c：0.14～0.20%，si≤0.50%，mn：21.50～25.00%、p≤0.03%、s≤0.030%、al：1.50～2.50%，v：0.04～0.10%，其它为fe和不可避免的杂质元素。
13、本专利技术所述方法生产的钢锭重量10～30t，轧制20mn23alv钢钢板厚度为10～80mm，探伤合格率≥98.5%。
14、本专利技术所述20mn23alv钢产品标准及性能检测标准参考gb/t 2975《钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备》，gjb 937《弱磁材料磁导率的测量方法》；按gb/t2970-2016 标准对钢板进行超声波探伤，探伤等级level ii级。
15、本专利技术中单位kg/t中的/t是指每吨钢。
16、本专利技术所述精炼预熔渣性能指标为：熔融点1280～1350℃，精炼渣成分h2o≤0.5%，cao：35～50%，al2o3：35～45%，sio2：2.0～5.0%，fe2o3≤1.5%，mgo：2.0～5.0%，na2o：1.0～3.0%。
17、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
18、1、本专利技术通过对eaf初炼炉出钢成分和出钢本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，包括EAF炉初炼、LF炉精炼、VD炉真空处理和模铸浇注工序；所述模铸浇注工序，使用低碳低熔点保护渣，保护渣用量为2.5～3kg/t；浇注速度为：本体12～16分钟，帽口3～5分钟。
2.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述EAF炉初炼工序，控制出钢前钢水0.06%≤C≤0.10%，P≤0.010%，并且随钢流加入石灰2.0～3.0kg/t，硅锰10～12kg/t。
3.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述LF炉精炼工序，先造渣脱氧脱硫，加精炼预熔渣4～6kg/t，电石0.5～1.0kg/t，石灰3～5kg/t，快速造渣埋弧升温；温度达到1570～1590℃，喂入强脱氧剂铝线2.0～2.5kg/t，加入铝粒0.5～0.8kg/t；使用电解锰将Mn元素调至23.5～24.2%；温度达到1590～1610℃，采用400～600NL/min的氩气流量强搅拌3～5分钟，取样，继续调整成分含量为C：0.13～0.15%，Si：0.10
4.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述VD真空处理工序，微调成分含量为C：0.16～0.17%，Si：0.15～0.22%，Mn：23.50～24.50%、Al：2.00～2.50%，V：0.05～0.08%；真空度≤66.7Pa下处理12～14分钟，前9～10分钟氩气流量为100～150NL/min，后2～3分钟氩气流量为20～50NL/min。
5.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述模铸浇注工序，钢水吊包浇注过热度65～70℃。
6.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述模铸浇注工序，所述低碳低熔点保护渣主要性能参数为：C：5.0～7.0%，熔融点：800～900℃，碱度0.8～1.0。
7.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述模铸浇注工序，所述低碳低熔点保护渣使用时吊挂8～10kg/支钢锭模，保护渣距离模底200～300mm，其余在开浇后破开保护渣袋口后倒入模内，2分钟内加完。
8.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述模铸浇注工序，水口与中注管之间采用氩气保护浇注。
9.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述扁钢锭重量为10～30t。
10.根据权利要求1所述的一种20Mn23AlV大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述20Mn23AlV钢的化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.14～0.20%，Si≤0.50%，Mn：21.50～25.00%、P≤0.03%、S≤0.030%、Al：1.50～2.50%，V：0.04～0.10%，其它为Fe和不可避免的杂质元素。
...【技术特征摘要】
1.一种20mn23alv大型扁钢锭的生产方法，包括eaf炉初炼、lf炉精炼、vd炉真空处理和模铸浇注工序；所述模铸浇注工序，使用低碳低熔点保护渣，保护渣用量为2.5～3kg/t；浇注速度为：本体12～16分钟，帽口3～5分钟。
2.根据权利要求1所述的一种20mn23alv大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述eaf炉初炼工序，控制出钢前钢水0.06%≤c≤0.10%，p≤0.010%，并且随钢流加入石灰2.0～3.0kg/t，硅锰10～12kg/t。
3.根据权利要求1所述的一种20mn23alv大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述lf炉精炼工序，先造渣脱氧脱硫，加精炼预熔渣4～6kg/t，电石0.5～1.0kg/t，石灰3～5kg/t，快速造渣埋弧升温；温度达到1570～1590℃，喂入强脱氧剂铝线2.0～2.5kg/t，加入铝粒0.5～0.8kg/t；使用电解锰将mn元素调至23.5～24.2%；温度达到1590～1610℃，采用400～600nl/min的氩气流量强搅拌3～5分钟，取样，继续调整成分含量为c：0.13～0.15%，si：0.10～0.18%，mn：23.50～24.50%，v：0.05～0.08%；采用200～300nl/min的氩气流量搅拌1.5～2.5分钟，取样，然后扒渣,倒出55～65%的炉渣，喂入铝线22～25kg/t，加入精炼预熔渣2～4kg/t，萤石2～4kg/t；温度达到1610～1620℃取样，lf精炼结束，直接进入vd炉真空处理工序。
4.根据权利要求1所述的一种20mn23alv大型扁钢锭的生产方法，其特征在于，所述vd真空处理工序，微调成分含量为c：0.16～0.17%，si...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰瑞金，
申请(专利权)人：舞阳钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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