專利名稱：一種降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域的鑄坯表面氣孔控制方法，具體的說是一種降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法。
背景技術(shù)：
易切削鋼是指具有優(yōu)良切削加工性能的鋼材，易切削鋼主要用于制作受力較小而對(duì)尺寸和光潔度要求嚴(yán)格的儀器儀表、手表零件、汽車、機(jī)床和其他各種機(jī)器，根據(jù)含易切削元素的不同，可分為硫易切削鋼、鉛易切削鋼、鈣易切削鋼、鈦易切削鋼以及復(fù)合易切削鋼，其中硫易切削鋼占我國易切削鋼總產(chǎn)量的9 0 %。
轉(zhuǎn)爐冶煉硫易切削鋼成本較低，但問題較多，主要有氣孔、夾渣、裂紋、振痕較深等缺陷，特別是表面氣孔，會(huì)導(dǎo)致鑄坯往往需要進(jìn)行精整剝皮，不僅降低了成材率，增加了生產(chǎn)成本；也會(huì)對(duì)坯料的鑄態(tài)組織有影響，從而帶來軋制缺陷。所以需要從原料、冶煉工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行研究，來找出解決硫易切削鋼質(zhì)量問題的措施，為穩(wěn)定易切削鋼的產(chǎn)品質(zhì)量提供有益的建議或指導(dǎo)。關(guān)于降低鋼種鑄坯表面質(zhì)量的研究較多，但效果都不是很理想，究其原因，影響鑄坯質(zhì)量的因素很多，且有相互的關(guān)聯(lián)性，不能單獨(dú)考慮一方面的影響因素，需要一個(gè)整體的環(huán)節(jié)關(guān)注與研究。所以研究的重點(diǎn)是原輔料、煉鋼與連鑄整個(gè)過程的關(guān)注。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，提出一種降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，從原輔料著手，著重控制冶煉過程中的工藝參數(shù)，達(dá)到降低鑄坯表面氣孔的目的。本發(fā)明解決以上技術(shù)問題的技術(shù)方案是
一種降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，包括以下控制
㈠鑄坯化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 0. 04-0. 08%、Mn :0. 90-1. 70%、P :0. 045-0. 090%、S
0.20-0. 48%、Si 0. 10%、Pb 0. 010%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；
(二)原輔料進(jìn)行烘烤，烘烤時(shí)間2-3小時(shí)，烘烤溫度200-250°C ;原輔料的干燥烘烤，主要是為了脫水氣，水氣在冶煉過程中會(huì)形成氣孔，所以加強(qiáng)烘烤工藝的執(zhí)行，可防止因水分帶來的氣孔等表面質(zhì)量；
㈢轉(zhuǎn)爐煉鋼中添加石灰石系造渣劑；吹氧脫碳止吹時(shí)C含量控制到0. 05-0. 08%,自由0控制在100-200ppm ;造渣劑要求堿度彡1. 0，MnO 5% ；
㈣LF精煉中只采取靜置而不采用攪拌，靜置時(shí)間15-25min ;達(dá)到夾雜物充分上浮的目
的；
㈤連鑄采用150mm小方坯；水口采取ZrO2材的一體式浸入水口，可防止?jié)茶T時(shí)外界氣體的混入，從而帶來連鑄坯的氣孔；結(jié)晶器振動(dòng)振頻3-4Hz、振幅±2. 5-2. 8mm ;拉速
1.6-1. 8m/min ;水口浸入深度:70_80mm ；
㈥使用結(jié)晶器保護(hù)渣，所述結(jié)晶器保護(hù)渣的成分重量百分比為=CaO與SiO2的混合物:60-85%, Fe2O3 :1_1. 4%, Al2O3 :2-16%, MgO :2-14%, Na20、BaO 與 F 的混合物8_26%，鋼液發(fā)熱劑為S1-Ca劑1-8%，以上各組分的重量百分比之和為100% ；CaO為40%_50%，SiO2為25%-35% ;所述 Na2O, BaO 與 F 的混合物中，Na2O 為 4%_10%，BaO 為多 3%_10%，F(xiàn) 為 2%-8% ；結(jié)晶器保護(hù)渣少量勤加，每隔2min加入一次，從結(jié)晶器水口四周方向加入，加入總量為0. 3-0. 5kg/1 鋼。使用本發(fā)明的結(jié)晶器保護(hù)渣可提供一定的熱量，保證結(jié)晶器保護(hù)渣的潤滑效果，有利于穩(wěn)定其固有的三層結(jié)構(gòu)，不僅對(duì)抑制鋼液中氣孔的產(chǎn)生有利，同時(shí)也有利于氣孔的溢出。結(jié)晶器保護(hù)渣從水口四個(gè)方向加入，少量勤加。這樣做的目的一般穩(wěn)定的保護(hù)渣渣層結(jié)構(gòu)為粉渣層、燒結(jié)層與液渣層，穩(wěn)定的渣層結(jié)構(gòu)可以防止二次氧化，可以防止鋼液溫降過大，可以有效地吸附一些夾雜物，可以讓上浮的氣泡易逸出；但是一次加入保護(hù)渣的量過大，且只有一個(gè)方向加入，勢(shì)必會(huì)破壞其穩(wěn)定性，這樣就必然引起鋼液的質(zhì)量問題，尤其是氣孔問題。
通過本發(fā)明的控制方法，鑄坯表面氣孔的發(fā)生率明顯下降，這對(duì)鑄坯的工藝有很大的改善，可以大幅提升點(diǎn)磨工藝代替全剝皮精整工藝，節(jié)約了鋼材的成材率。本發(fā)明從原輔料至連鑄以及結(jié)晶器保護(hù)渣全過程工藝控制，其易操作，對(duì)設(shè)備要求不高，鑄坯氣孔及其他表面質(zhì)量控制穩(wěn)定。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
本實(shí)施例鑄坯的最終化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C :0. 05%, Mn 1. 32%，P :0. 090%, S
0.33%，Si 0. 06%, Pb 0. 010%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例控制轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼的鑄坯氣孔的整個(gè)工藝流程為原輔料烘烤一轉(zhuǎn)爐冶煉一靜置一連鑄一鑄坯驗(yàn)收一鋼坯拋丸一鑄坯精整等。其控制方法具體為
原輔料烘烤工藝原輔料的烘烤溫度2.1小時(shí)，溫度210°C ；
轉(zhuǎn)爐煉鋼添加石灰石系的造渣劑；止吹時(shí)C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次調(diào)整成份；堿度的控制1. 5，造渣劑堿度1. 5 ；MnO :6%。LF :靜置時(shí)間 20min ;
連鑄150mm小方坯；水口為ZrO2材質(zhì)一體式浸入水口 ；結(jié)晶器振動(dòng)振頻3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;
結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)晶器保護(hù)渣的成分重量百分比為=CaO與SiO2的混合物70%，F(xiàn)e2O3
1.4%, Al2O3 10. 6%, MgO :5%，Na20、BaO 與 F 的混合物 11%,鋼液發(fā)熱劑為 S1-Ca 劑2% ；CaO為 40%-50%，SiO2 為 25%-35% ;所述 Na20、BaO 與 F 的混合物中，Na2O 為 4%_10%，BaO 為多3%-10%，F(xiàn)為2%-8% ;結(jié)晶器保護(hù)渣采用從水口四個(gè)方向加入，每隔2min加入，加入總量為0. 4kg/t,即每噸鋼水加入0. 4kgo實(shí)施例2
本實(shí)施例鑄坯的最終化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C :0. 04%, Mn 1. 40%, P :0. 078%, S
0.34%，Si 0. 07%, Pb 0. 008%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例控制轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼的鑄坯氣孔的整個(gè)工藝流程為原輔料烘烤一轉(zhuǎn)爐冶煉一靜置一連鑄一鑄坯驗(yàn)收一鋼坯拋丸一鑄坯精整等。其控制方法具體為
原輔料烘烤工藝原輔料的烘烤溫度2. 2小時(shí)，溫度208°C ；
轉(zhuǎn)爐煉鋼添加石灰石系的造渣劑；止吹時(shí)C含量控制到0. 07% ;自由O :130ppm ;造渣3次調(diào)整成份；堿度的控制1. 6，造渣劑堿度1. 5 ；MnO :7%。LF :靜置時(shí)間 22min ；
連鑄150mm小方坯；水口為ZrO2材質(zhì)一體式浸入水口 ；結(jié)晶器振動(dòng)振頻3Hz，振幅±2. 4臟,速1. 65m/min,水口浸入深度75臟；
結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)晶器保護(hù)渣的成分重量百分比為=CaO與SiO2的混合物60%，F(xiàn)e2O3 1.2%，Al2O3 15. 8%，MgO :9%，Na20、BaO 與 F 的混合物13%，鋼液發(fā)熱劑為 S1-Ca 劑2% ；CaO 為 40%-50%，SiO2 為 25%-35% ;所述 Na20、BaO 與 F 的混合物中，Na2O 為 4%_10%，BaO 為多3%-10%，F(xiàn)為2%-8% ;結(jié)晶器保護(hù)渣采用從水口四個(gè)方向加入，每隔2min加入，加入總量為0. 3kg/t,即每噸鋼水加入0. 3kg。實(shí)施例3
本實(shí)施例鑄坯的最終化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C :0. 07%, Mn 1. 35%，P :0. 080%, S 0. 31%，Si 0. 04%, Pb 0. 007%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例控制轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼的鑄坯氣孔的整個(gè)工藝流程為原輔料烘烤一轉(zhuǎn)爐冶煉一靜置一連鑄一鑄坯驗(yàn)收一鋼坯拋丸一鑄坯精整等。其控制方法具體為
原輔料烘烤工藝原輔料的烘烤溫度2.1小時(shí)，溫度210°C ；
轉(zhuǎn)爐煉鋼添加石灰石系的造渣劑；止吹時(shí)C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次調(diào)整成份；堿度的控制1. 5，造渣劑堿度1. 5 ；MnO :6%。LF :靜置時(shí)間 24min ；
連鑄150mm小方坯；水口為Zr02材質(zhì)一體式浸入水口 ；結(jié)晶器振動(dòng)振頻3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;
結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)晶器保護(hù)渣的成分重量百分比為=CaO與SiO2的混合物85%，F(xiàn)e2O3的混合物1%，Al2O3 :2%，MgO :2%，Na2O, BaO與F的混合物8%，鋼液發(fā)熱劑為S1-Ca劑2% ；CaO 為 40%-50%，SiO2 為 25%-35% ;所述 Na2O, BaO 與 F 的混合物中，Na2O 為 4%_10%，BaO 為多3%-10%，F(xiàn)為2%-8% ;結(jié)晶器保護(hù)渣采用從水口四個(gè)方向加入，每隔2min加入，加入總量為0. 5kg/t,即每噸鋼水加入0. 5kg。實(shí)施例4
本實(shí)施例鑄坯的最終化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C :0. 08%, Mn 1. 45%，P :0. 068%, S 0. 37%，Si 0. 08%, Pb 0. 010%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例控制轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼的鑄坯氣孔的整個(gè)工藝流程為原輔料烘烤一轉(zhuǎn)爐冶煉一靜置一連鑄一鑄坯驗(yàn)收一鋼坯拋丸一鑄坯精整等。其控制方法具體為
原輔料烘烤工藝原輔料的烘烤溫度2.1小時(shí)，溫度210°C ；
轉(zhuǎn)爐煉鋼添加石灰石系的造渣劑；止吹時(shí)C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次調(diào)整成份；堿度的控制1. 5，造渣劑堿度1. 5 ；MnO :6%。LF :靜置時(shí)間 2Omin ；
連鑄150mm小方坯；水口為Zr02材質(zhì)一體式浸入水口 ；結(jié)晶器振動(dòng)振頻3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)晶器保護(hù)渣的成分重量百分比為=CaO與SiO2的混合物65%，F(xiàn)e2O3的混合物:1%，Al2O3 :3%，Mg0 14%, Na2O^BaO與F的混合物9%，鋼液發(fā)熱劑為S1-Ca劑2% ；CaO 為 40%-50%，SiO2 為 25%-35% ;所述 Na2O, BaO 與 F 的混合物中，Na2O 為 4%_10%，BaO 為多3%-10%，F(xiàn)為2%-8% ;結(jié)晶器保護(hù)渣采用從水口四個(gè)方向加入，每隔2min加入，加入總量為0. 4kg/t,即每噸鋼水加入0. 4kgo實(shí)施例5
本實(shí)施例鑄坯的最終化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C :0. 05%、Mn 1. 39%、P :0. 076%、S 0. 36%、Si 0. 08%、Pb 0. 007%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例控制轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼的鑄坯氣孔的整個(gè)工藝流程為原輔料烘烤一轉(zhuǎn)爐冶煉一靜置一連鑄一鑄坯驗(yàn)收一鋼坯拋丸一鑄坯精整等。其控制方法具體為
原輔料烘烤工藝原輔料的烘烤溫度2.1小時(shí)，溫度210°C ；
轉(zhuǎn)爐煉鋼添加石灰石系的造渣劑；止吹時(shí)C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次調(diào)整成份；堿度的控制1. 5，造渣劑堿度1. 5 ；MnO :6%。LF :靜置時(shí)間 2 Imin ；
連鑄150mm小方坯；水口為Zr02材質(zhì)一體式浸入水口 ；結(jié)晶器振動(dòng)振頻3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;
結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)晶器保護(hù)渣的成分重量百分比為=CaO與SiO2的混合物60%，F(xiàn)e2O3的混合物:1%，Al2O3 :5%，Mg0 :3%，Na20、Ba0與F的混合物26%，鋼液發(fā)熱劑為S1-Ca劑2% ；CaO 為 40%-50%，SiO2 為 25%-35% ;所述 Na2O, BaO 與 F 的混合物中，Na2O 為 4%_10%，BaO 為多3%-10%，F(xiàn)為2%-8% ;結(jié)晶器保護(hù)渣采用從水口四個(gè)方向加入，每隔2min加入，加入總量為0. 4kg/t,即每噸鋼水加入0. 4kgo除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，其特征在于包括以下控制㈠鑄坯化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 0. 04-0. 08%、Mn :0. 90-1. 70%、P :0. 045-0. 090%、S 0.20-0. 48%、Si O. 10%、Pb ■.( O. 010%，余量為 Fe 及不可避免的雜質(zhì)；㈡原輔料進(jìn)行烘烤，烘烤時(shí)間2-3小時(shí)，烘烤溫度200-250°C ；㈢轉(zhuǎn)爐煉鋼中添加石灰石系造渣劑；吹氧脫碳止吹時(shí)C含量控制到O. 05-0. 08%,自由 O控制在100-200ppm ;造渣劑要求堿度彡1. O, MnO 5% ；㈣LF精煉中只采取靜置而不采用攪拌，靜置時(shí)間15-25min ；㈤連鑄采用150mm小方坯；水口采取ZrO2材的一體式浸入水口，可防止?jié)茶T時(shí)外界氣體的混入，從而帶來連鑄坯的氣孔；結(jié)晶器振動(dòng)振頻3-4Hz、振幅±2. 5-2. 8mm ;拉速1.6-1. 8m/min ;水口浸入深度70-80_ ；㈥使用結(jié)晶器保護(hù)渣，所述結(jié)晶器保護(hù)渣的成分重量百分比為=CaO與SiO2的混合物 60-85%, Fe2O3 :1_1· 4%, Al2O3 :2-16%, MgO :2_14%，Na20、Ba0 與 F 的混合物8_26%，鋼液發(fā)熱劑為S1-Ca劑1-8%，以上各組分的重量百分比之和為100% ;所述CaO和SiO2的混合物中， CaO 為 40%-50%，SiO 為 25%_35% ;所述 Na20、Ba0 與 F 的混合物中，Na2O 為 4%_10%，BaO 為多 3%-10%，F(xiàn)為2%-8% ;結(jié)晶器保護(hù)渣少量勤加，每隔2min加入一次，從結(jié)晶器水口四周方向加入，加入總量為O. 3-0. 5kg/1鋼。
2.如權(quán)利要求1所述的降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，其特征在于所述鑄坯化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 0. 05%、Mn 1. 32%、P :0. 090%、S :0. 33%、S1:0. 06%、 Pb :0. 010%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
3.如權(quán)利要求1所述的降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，其特征在于所述鑄坯化學(xué)成分質(zhì)量百分比為c 0. 04%、Mn 1. 40%、P :0. 078%、S :0. 34%、S1:0. 07%、 Pb 0. 008%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，其特征在于所述鑄坯化學(xué)成分質(zhì)量百分比為C 0. 07%、Mn 1. 35%、P :0. 080%、S :0. 31%、S1:0. 04%、 Pb 0. 007%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
5.如權(quán)利要求1所述的降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，其特征在于所述鑄坯化學(xué)成分質(zhì)量百分比為c 0. 08%、Mn 1. 45%、P :0. 068%、S :0. 37%、S1:0. 08%、 Pb :0. 010%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，其特征在于所述鑄坯化學(xué)成分質(zhì)量百分比為c 0. 05%、Mn 1. 39%、P :0. 076%、S :0. 36%、S1:0. 08%、 Pb 0. 007%，余量為Fe及不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明是一種降低轉(zhuǎn)爐高硫易切削鋼鑄坯表面氣孔的控制方法，原輔料烘烤時(shí)間大于2小時(shí)，烘烤溫度200℃以上；轉(zhuǎn)爐煉鋼止吹時(shí)C含量控制到0.05-0.08%；堿度的控制≥1.0；不攪拌靜置，時(shí)間15min以上；連鑄150mm小方坯；水口浸入深度70-80mm；結(jié)晶器保護(hù)渣的成分CaO+SiO260%-85%，F(xiàn)e2O31.0-1.4%，Al2O32%-16%，MgO:2%-14%，Na2O+BaO+F8%-26%，Ca-Si1%-8%，操作需遵循從水口四個(gè)方向加入，少量勤加。本發(fā)明可使連鑄坯的表面氣孔控制穩(wěn)定，氣孔問題有很大改善，提高了點(diǎn)磨的比例，有利于提高鋼材的成材率。
文檔編號(hào)C22C38/60GK103014562SQ201210553459
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者王從道, 黨軍, 吳年春, 尹雨群 申請(qǐng)人:南京鋼鐵股份有限公司