一種40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的冶煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煉鋼方法，具體地屬于一種40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的冶煉方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在冶煉40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼工藝中，為了控制合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼中硫的含量，采取的是噴吹法脫硫?qū)﹁F水進(jìn)行預(yù)處理的方式，即冶煉過程采用低硫石灰，在LF精煉爐采用優(yōu)質(zhì)精煉渣，等措施。其存在鐵水在預(yù)處理脫硫中效果差，使硫的含量仍相對(duì)較高，這導(dǎo)致一是增加了 LF爐脫硫負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)冶煉周期，增加有害氣體含(N)量；二是鋼中夾雜物不能充分上浮，最終使鋼的質(zhì)量變差而不能滿足使用要求。
[0003]在本發(fā)明之前，冶煉40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼，未曾采用過KR脫硫。這是由于人們認(rèn)為，如用該鋼種采用KR脫硫，會(huì)導(dǎo)致延長(zhǎng)冶煉周期，降低產(chǎn)量；再在開澆爐開澆時(shí)用的Si質(zhì)引流砂進(jìn)行引流，導(dǎo)致在開澆時(shí)很容易結(jié)瘤，需要吹氧引流，導(dǎo)致鋼水被氧化，最終降低鋼的力學(xué)性能。
[0004]經(jīng)檢索，江西冶金2006年12月第6期刊登了一篇有關(guān)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)40Cr合金結(jié)構(gòu)圓鋼的冶煉、LF精煉、連鑄工藝和軋制工藝，通過工業(yè)性生產(chǎn)的40Cr圓鋼產(chǎn)品；還有煉鋼2007年8月第4期刊登了一篇有關(guān)轉(zhuǎn)爐一LF —連鑄生產(chǎn)40Cr鋼的冶煉工藝、加工工藝及所生產(chǎn)圓鋼的材料性能。其上述兩篇文獻(xiàn)存在的不足:
由于采用在LF精煉爐進(jìn)行脫硫，導(dǎo)致會(huì)延長(zhǎng)冶煉周期，增加電耗及有害氣體N含量；再均采用鉻質(zhì)引流砂會(huì)造成環(huán)境污染；全部使用硅質(zhì)引流砂會(huì)開澆結(jié)瘤，影響鋼材質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種能控制硫含量在40 PPm以下，降低LF爐脫硫負(fù)荷，開澆爐自流性好的40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的冶煉方法。
[0006]實(shí)現(xiàn)上述目的的措施:
一種40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的冶煉方法，其步驟:
1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在成分要求范圍內(nèi)；
2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)在LF爐中進(jìn)行精煉；
4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，使用量按照0.29-0.31kg/噸鋼加入；連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，使用量按照0.29-0.31k g/噸鋼加入；
5)常規(guī)熱軋至要求。
[0007]本發(fā)明之所以采用KR脫硫，是由于KR可以有效降低鋼中的硫含量及有害氣體N含量，減少夾雜物，提高鋼材沖擊功等綜合力學(xué)性能。
[0008]本發(fā)明之所以在開澆爐用Cr質(zhì)引流砂引流是因?yàn)?Cr質(zhì)引流砂能耐高溫，能有效改善鋼水的流動(dòng)性、鋼水不會(huì)結(jié)瘤，從而保證鋼水質(zhì)量。
[0009]之所以在連澆爐用Si質(zhì)引流砂引流是因?yàn)?連澆爐鋼包溫度穩(wěn)定，用Si質(zhì)引流砂可以保證鋼水的正常流動(dòng)，同時(shí)Si質(zhì)引流砂對(duì)環(huán)境無害。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，使鋼中的硫含量由原來的200 PPm降低到40 PPm及以下，在保證40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的鋼質(zhì)得到提高的前提下，使LF爐的精煉時(shí)間也由原來的0.67小時(shí)降到不超過0.53小時(shí)，能耗也能降低不低于15 %。
【附圖說明】
[0011]附圖為本發(fā)明的進(jìn)行組織圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面對(duì)本發(fā)明予以詳細(xì)描述:
實(shí)施例1
本實(shí)施例為40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼，成品規(guī)格為Φ 25mm，要求S含量在0.004wt% ； 其冶煉步驟:
1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在了0.0018wt% ；
2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)在LF爐中進(jìn)行精煉；
4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.29kg/噸鋼加入，開澆溫度應(yīng)為1562°C，(過熱度為62°C );連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.29kg/噸鋼加入；
5)常規(guī)熱軋至要求。
[0013]經(jīng)檢測(cè)及統(tǒng)計(jì)，終點(diǎn)鋼水中S 0.0019wt%, LF爐的精煉時(shí)間為0.53小時(shí)，相應(yīng)能耗降低了 15 %，且在澆鑄過程中，鋼流均勻、順暢；所生產(chǎn)的熱軋圓鋼經(jīng)探傷檢測(cè)，其裂紋深度僅為0.03mm，沖擊功能八尬為110J，滿足使用要求。
[0014]實(shí)施例2
本實(shí)施例為40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼，成品規(guī)格為Φ 28mm，要求S含量在0.0035wt% ； 其冶煉步驟:
1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在了0.00175wt% ；
2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)在LF爐中進(jìn)行精煉；
4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.295kg/噸鋼加入，開澆溫度應(yīng)為1565°C (過熱度為65°C);連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.295k g/噸鋼加入；
5)常規(guī)熱軋至要求。
[0015]經(jīng)檢測(cè)及統(tǒng)計(jì)，終點(diǎn)鋼水中S 0.0018wt%, LF爐的精煉時(shí)間為0.525小時(shí)，相應(yīng)能耗降低了 15.1%，且在澆鑄過程中，鋼流均勻、順暢；所生產(chǎn)的熱軋圓鋼經(jīng)探傷檢測(cè)，其裂紋深度僅為0.02mm，沖擊功能Aku2S 105J，滿足使用要求。
[0016]實(shí)施例3
本實(shí)施例為40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼，成品規(guī)格為Φ 32mm，要求S含量在0.0032wt% ； 其冶煉步驟:
1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在了0.00172wt% ；
2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)在LF爐中進(jìn)行精煉；
4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.298kg/噸鋼加入，開澆溫度應(yīng)為1555°C (過熱度為55°C);連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.298k g/噸鋼加入；
5)常規(guī)熱軋至要求。
[0017]經(jīng)檢測(cè)及統(tǒng)計(jì)，終點(diǎn)鋼水中S 0.0017wt%，LF爐的精煉時(shí)間為0.52小時(shí)，相應(yīng)能耗降低了 15.2%，且在澆鑄過程中，鋼流均勻、順暢；所生產(chǎn)的熱軋圓鋼經(jīng)探傷檢測(cè)，其裂紋深度僅為0.025mm，沖擊功能八尬為102J，滿足使用要求。
[0018]實(shí)施例4
本實(shí)施例為40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼，成品規(guī)格為Φ 35mm，要求S含量在0.0030wt% ； 其冶煉步驟:
1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在了0.00168wt% ；
2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)在LF爐中進(jìn)行精煉；
4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.30kg/噸鋼加入，開澆溫度應(yīng)為1558°C (過熱度為58°C);連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.30kg/噸鋼加入；
5)常規(guī)熱軋至要求。
[0019]經(jīng)檢測(cè)及統(tǒng)計(jì)，終點(diǎn)鋼水中S 0.00165wt%，LF爐的精煉時(shí)間為0.515小時(shí)，相應(yīng)能耗降低了 15.3%，且在澆鑄過程中，鋼流均勻、順暢；所生產(chǎn)的熱軋圓鋼經(jīng)探傷檢測(cè)，其裂紋深度僅為0.028mm，沖擊功能Aku2S 101J，滿足使用要求。
[0020]實(shí)施例5
本實(shí)施例為40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼，成品規(guī)格為Φ 40mm，要求S含量在0.0028wt% ； 其冶煉步驟:
1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在了0.00162wt% ；
2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)在LF爐中進(jìn)行精煉；
4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.31kg/噸鋼加入，開澆溫度應(yīng)為1568°C (過熱度為68°C);連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.31kg/噸鋼加入；
5)常規(guī)熱軋至要求。
[0021]經(jīng)檢測(cè)及統(tǒng)計(jì)，終點(diǎn)鋼水中S 0.00161wt%, LF爐的精煉時(shí)間為0.51小時(shí)，相應(yīng)能耗降低了 15.4%，且在澆鑄過程中，鋼流均勻、順暢；所生產(chǎn)的熱軋圓鋼經(jīng)探傷檢測(cè)，其裂紋深度僅為0.029mm,沖擊功能Aku2S 98J，滿足使用要求。
[0022]實(shí)施例6
本實(shí)施例為40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼，成品規(guī)格為Φ 42mm，要求S含量在0.0026wt% ； 其冶煉步驟:
1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在了0.0016wt% ；
2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉；
3)在LF爐中進(jìn)行精煉；
4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.309kg/噸鋼加入，開澆溫度應(yīng)為1566°C (過熱度為66°C);連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，其使用量按照0.309k g/噸鋼加入；
5)常規(guī)熱軋至要求。
[0023]經(jīng)檢測(cè)及統(tǒng)計(jì)，終點(diǎn)鋼水中S 0.0016wt%, LF爐的精煉時(shí)間為0.50小時(shí)，相應(yīng)能耗降低了 15.5%，且在澆鑄過程中，鋼流均勻、順暢；所生產(chǎn)的熱軋圓鋼經(jīng)探傷檢測(cè)，其裂紋深度僅為0.0285mm，沖擊功能八尬為95J，滿足使用要求。
[0024]本【具體實(shí)施方式】?jī)H為最佳例舉，并非對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制性實(shí)施。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的冶煉方法，其步驟: 1)經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫，將S控制在成分要求范圍內(nèi)； 2)常規(guī)進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉； 3)在LF爐中進(jìn)行精煉； 4)進(jìn)行連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，使用量按照0.29-0.31kg/噸鋼加入；連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流，使用量按照0.29-0.31kg/噸鋼加入； 5)常規(guī)熱軋至要求。
【專利摘要】一種40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的冶煉方法：經(jīng)高爐冶煉后進(jìn)行KR脫硫；常規(guī)轉(zhuǎn)爐冶煉；在LF爐中精煉；連鑄，其中在開澆爐中采用Cr質(zhì)引流砂引流，連澆爐采用Si質(zhì)引流砂引流；常規(guī)熱軋至要求。本發(fā)明使鋼中的硫含量由原來的200 PPm降低到40 PPm及以下，在保證40Cr合金結(jié)構(gòu)用熱軋圓鋼的鋼質(zhì)得到提高的前提下，使LF爐的精煉時(shí)間也由原來的0.67小時(shí)降到不超過0.53小時(shí)，能耗也能降低不低于15 %。
【IPC分類】B22D41/44, C21C7/064
【公開號(hào)】CN104962696
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510360431
【發(fā)明人】朱兆順, 張淵普, 王建明, 黃紅明, 曹立潮, 熊利敏, 萬升, 余愛華, 饒水林
【申請(qǐng)人】武漢鋼鐵(集團(tuán))公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2015年6月26日