一种具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，包括初始冶炼工序、LF精炼工序、加铅工序、浇铸工序；初始冶炼工序中采用电炉或转炉冶炼，配以生铁+废钢、铁水+废钢或全铁水冶炼，脱碳量为0.3％～2％，出钢终点C≤0.10％，出钢前渣面预还原；LF精炼工序中喂入Al线深脱氧，以复合精炼渣+SiC联合渣面脱氧及调渣；加铅工序中铅以∮5mm×40mm的铅丝加入或以铅包芯线、含铅复合包芯线用喂丝机喂入；浇铸工序中采用连铸或模铸进行浇铸，浇铸前钢中氧活度控制在4～100ppm。本发明专利技术适用于多种生产方式，适用于各种不同成分要求的含铅易切钢的冶炼，在除去加铅工序后还适用于各种不含铅的硫系易切钢的冶炼。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种钢的冶炼工艺，特别是一种具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，属于冶金

技术介绍
易切削结构钢简称易切钢，是含有少量易削元素，具有良好的被切削加工性能的钢种。目前国内钢铁行业“含铅易切钢”的冶炼工艺很多，但通常受设备及钢种限制，不具备广泛适用性，同时存在如下问题(I)S含量调整困难。(2)钢中不利夹杂物难去除。(3) 钢水可浇铸性不好。(4)铅回收率低、污染大、成分控制困难、成本高等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种具有广泛适用性的含铅易切钢的冶炼工艺，以适应各种含铅易切钢采用多种生产方式生产，且该工艺的S含量调整简单易于控制、钢中不利夹杂物含量低、钢水可浇铸性好，从而克服上述现有技术的不足。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下的技术方案一种具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺。该工艺包括初始冶炼工序、LF精炼工序、加铅工序、浇铸工序，所述初始冶炼工序中，采用电炉或转炉冶炼，配以生铁+废钢、铁水+废钢或全铁水冶炼，脱碳量为 0. 3% 2%，出钢终点C彡0. 10%，出钢前渣面预还原；出钢时根据钢中残余S含量及成分要求以硫磺或硫铁块增硫，采用Al块初始脱氧，并加入锰合金进行合金化；所述LF精炼工序中，喂入Al线深脱氧，使最终AL含量彡0. 003%，以复合精炼渣 +SiC联合渣面脱氧及调渣；控制精炼渣单一碱度CaO/SiA = 1. 0 5. 5，其中CaO 30 55%, SiO2 10 30%，Al2O3 ( 30%，其余为MnO、MgO、铁的氧化物，其它氧化物及杂质；以硫铁块或硫铁线适当调硫；当C &lt; 0. 08%或0 0. 18%时其余成分按标准要求进行控制， 当0. 08%< C < 0. 18%时Mn与S满足关系式4 ( Mn/S彡要求上限；所述加铅工序处于LF精炼工序末期，根据钢种需要决定是否喂入CaSi线、 Ca线处理及再还原处理；加铅温度根据浇铸要求及温降确定；加铅时，铅从钢包上方以 # 5mmX40mm的铅丝缓慢勻速加入，或以铅包芯线、含铅复合包芯线用喂丝机缓慢勻速喂入，加铅时钢包底吹惰性气体搅拌。所述浇铸工序中，采用连铸或模铸进行浇铸，浇铸前钢中氧活度控制在4 IOOppm0上述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，所述初始冶炼工序中，低碳易切钢的出钢终点最优为C < 0. 03%，同时出钢前渣面预还原。前述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，所述初始冶炼工序中，当采用电炉配以生铁+废钢冶炼时，根据不同成分要求，生铁可采用高硫生铁或一般生铁，生铁配加量按质量百分比为20% 50%。前述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，所述LF精炼工序中，控制精炼渣单一碱度 Ca0/Si02 = 1. 5 2. 5，其中 CaO 40 45%, SiO2 16 30%, Al2O3 彡 20%，其余为Mn0、Mg0、铁的氧化物，其它氧化物及杂质；以硫铁块适当调硫。前述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，所述LF精炼工序中，最优的是低碳易切钢C = 0. 06 0. 07%同时3彡Mn/S彡要求上限。前述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，所述浇铸工序中，最优的是低碳易切钢在浇铸前钢中氧活度控制在20 80ppm，中高碳易切钢控制在4 20ppm。前述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，当铅以# 5mmX40mm的铅丝缓慢勻速加入时，加入的铅丝量按70%的回收率根据成分需要计算确定；加入速度按0. 67 1. 25kg/秒缓慢勻速加入，或按每隔8 15秒加入1袋IOkg装铅丝缓慢勻速加入；加铅丝时钢包底吹惰性气体搅拌，采用单一透气塞时压力要求彡8bar、吨钢流量要求彡IONL/ min ；采用双透气塞时压力要求彡4bar、吨钢流量要求彡5NL/min。前述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，当铅采用铅包芯线用喂丝机喂入时，喂线量按70%的回收率根据成分需要以及每米芯粉重量、芯粉含铅量计算确定；喂线速度控制在120 160m/min，喂线时钢包底吹惰性气体搅拌，采用单一透气塞时压力要求彡8bar、吨钢流量要求彡10NL/min ；采用双透气塞时压力要求彡4bar、吨钢流量要求彡 5NL/min。前述的具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，当铅采用含铅复合包芯线用喂丝机喂入时，喂线量按70%的回收率根据成分需要以及每米芯粉重量、芯粉含铅量计算确定； 喂线速度控制在120 160m/min，喂线时钢包底吹惰性气体搅拌，采用单一透气塞时压力要求彡6bar、吨钢流量要求彡7NL/min ；采用双透气塞时压力要求彡!3bar、吨钢流量要求彡 3. 5NL/min。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有如下特点⑴本专利技术适用于电炉+LF精炼+连铸或模铸以及转炉+LF精炼+连铸或模铸等多种生产方式，适用于各种不同成分要求的含铅易切钢的冶炼，在除去加铅工序后还适用于各种不含铅的硫系易切钢的冶炼。(2) S含量调整简单，易于控制。(3)钢中不利夹杂物含量低。(4)钢水可浇铸性好，铸坯及钢锭质量好。( 铅回收率高，污染小，成分易精确、稳定控制，生产成本低。本专利技术可适用于电炉+LF精炼+连铸、电炉+LF精炼+模铸、转炉+LF精炼+连铸、转炉+LF精炼+模铸等多种生产方式；也适用于目前各种C含量、S含量及1 (铅)含量的易切钢冶炼。现有技术中公开号为CN101386062A的中国专利所公开的含铅易切削钢生产工艺只适用于以电炉+精炼炉+连铸方式生产高硫含量的含铅易切钢，且Mn含量限制为 1. 20 1. 25%，铅的回收率仅约50%。公开号为CN1560306A的中国专利只适用于以电炉+ 精炼炉+真空处理+连铸方式生产中碳高硫含量的不含铅易切钢。公开号为CN101173329A 的中国专利只涉及MruS控制且浇注成钢锭，不涉及对精炼炉渣系及氧含量控制等。公开号为CN101307416A的中国专利只适用于以电炉+精炼炉+模铸+电渣方式生产高硫含量易切钢，且采用火砖块造渣，采用电石脱氧而不采用Al脱氧。本专利技术的初始冶炼工序具有以下特点(1)控制脱碳量为0. 3% 2%，可以保证初始冶炼时的脱碳量，有利于钢水在初始冶炼时即脱去有害气体及夹杂物。当脱碳量< 0. 3%时钢水在初始冶炼时即脱去有害气体及夹杂物的能力不足，当脱碳量> 2%时，对钢水脱碳操作不利，会增加初始冶炼时间及难度。(2)出钢终点05%有利于保证脱碳量，也有利于生产低碳易切钢；生产低碳易切钢最优为C < 0. 03%，同时出钢前渣面预还原，既能保证碳成分也能降低钢水原始氧含量，提高合金回收率。生产中高碳易切钢时如脱碳量能保证在0.3% 2%，出钢终点C 可高于0. 05%。(3)根据钢种成分要求不同，选用高硫生铁或一般生铁，即可节约成本也能减少调硫操作难度。本专利技术的LF精炼工序具有以下特点(1)喂入适量Al线深脱氧，有利于合金的回收及钢中氧活度的控制。实践证明， 对于易切钢而言只要最终Al含量< 0. 003 %即可避免连铸浇铸结瘤及大量Al2O3夹杂的产生。(2)以复合精炼渣+SiC联合渣面脱氧及调渣，可有效利用复合精炼渣的发泡效果，防止钢水洗刷电极增本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种具有广泛适用性的含铅易切钢冶炼工艺，包括初始冶炼工序、ＬＦ精炼工序、加铅工序、浇铸工序，其特征在于：所述初始冶炼工序中，采用电炉或转炉冶炼，配以：生铁＋废钢、铁水＋废钢或全铁水冶炼，脱碳量为０．３％～２％，出钢终点Ｃ≤０．１０％，出钢前渣面预还原；出钢时根据钢中残余Ｓ含量及成分要求以硫磺或硫铁块增硫，采用Ａｌ块初始脱氧，并加入锰合金进行合金化；所述ＬＦ精炼工序中，喂入Ａｌ线深脱氧，使最终ＡＬ含量≤０．００３％，以复合精炼渣＋ＳｉＣ联合渣面脱氧及调渣；控制精炼渣单一碱度ＣａＯ／ＳｉＯ２＝１．０～５．５，其中ＣａＯ：３０～５５％，ＳｉＯ２：１０～３０％，Ａｌ２Ｏ３≤３０％，其余为ＭｎＯ、ＭｇＯ、铁的氧化物，其它氧化物及杂质；以硫铁块或硫铁线适当调硫；当Ｃ≤０．０８％或Ｃ≥０．１８％时其余成分按标准要求进行控制，当０．０８％＜Ｃ＜０．１８％时Ｍｎ与Ｓ满足关系式：４≤Ｍｎ／Ｓ≤要求上限；所述加铅工序处于ＬＦ精炼工序末期，根据钢种需要决定是否喂入ＣａＳｉ线、Ｃａ线处理及再还原处理；加铅温度根据浇铸要求及温降确定；加铅时，铅从钢包上方以∮５ｍｍ×４０ｍｍ的铅丝缓慢匀速加入，或以铅包芯线、含铅复合包芯线用喂丝机缓慢匀速喂入，加铅时钢包底吹惰性气体搅拌。所述浇铸工序中，采用连铸或模铸进行浇铸，浇铸前钢中氧活度控制在４～１００ｐｐｍ。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王翔，周英豪，何勇，白映林，张国成，夏辉华，刘银波，
申请(专利权)人：首钢贵阳特殊钢有限责任公司，
类型：发明
国别省市：52