專利名稱：一種利用含釩鐵水冶煉er70s-6焊絲鋼的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，屬于冶金技術領域。
背景技術：
目前，氣體保護焊是利用外加氣體作為電弧介質并保護電弧和焊接區的電弧焊，在我國重型機械、工程機械、船舶、鍋爐、車輛等制造行業已得到越來越廣泛的應用，逐步取代了低效的焊條保護焊，氣體保護焊使用的焊絲材料普遍為ER70S-6焊絲鋼。在ER70S-6焊絲鋼中含有一定量的釩能夠起到細化晶粒和析出強化的雙重作用，主要體現在鋼中釩的存在可以形成更細的鐵素體晶-珠光體組織，從而改善熱影響區的韌性。另外，釩作為強碳化物形成元素和沉淀硬化劑，在高溫下有較強的強度和抗沖擊、耐腐蝕和可焊性；背景技術的ER70S-6鋼冶煉方法是以普通鐵水冶煉，化學成分含量為C 0. 06%-0. 15%，Mn 1.40%-1. 85%, S1:0. 80%-1. 15%, P :彡 O. 025%, S 彡 O. 035% ;存在問題是冶煉過程中當 C、 Mn成分處于中下限時焊絲鋼的強度較低，吐絲效果不好，焊縫強度也較低。

發明內容
本發明目的是提供一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，充分發揮含釩鐵水中釩的作用，重新設計ER70S-6焊絲鋼化學成分，通過優化冶煉工藝，合理控制ER70S-6焊絲鋼中的余釩含量，改善鋼的拉拔性能和焊接性能，解決背景技術存在的上述問題。本發明的技術方案是一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，包括如下工序含釩鐵水為原料進行轉爐提釩、半鋼煉鋼、LF精煉、連鑄和軋鋼，所述的含釩鐵水為原料進行轉爐提釩工序，含釩鐵水成分范圍重量百分比為C:3. 5%-5.0%，Si O. 09%-0. 47%, Mn 0. 07%_0· 19%, P 0. 07%_0· 12%, S 0. 02%_0· 07%, V0. 200%_0· 500%, Ti O. 13%-0· 52%，Cr :0. 09%_0· 41% ;對含釩鐵水進行轉爐提釩，C、S1、Mn、P、S、V含量調整如下C 0. 06%-0. 10%, Mn 1. 40%-1. 60%, Si 0. 80%-0. 95%, P ^ O. 025%, S 彡 O. 035%, V O.005%-0. 015%。所述的半鋼煉鋼工序，含f凡鐵水經過提f凡處理，供氧4min-6min,使用球團礦做調溫劑，終點溫度控制在1360-1420°C，得到釩含量較低的含釩半鋼，其成分范圍重量百分比為C 3. 50%-3. 90%, Si+T1:痕跡，Mn :0. 05%-0. 12%, P :0· 07%_0· 12%, S :0· 02%_0· 07%, V O. 020%-0. 050%。含釩鐵水提釩后得到的半鋼兌入煉鋼轉爐，加入造渣料，當終點符合C:O. 04%-0. 06%,S ( O. 030%,P ( O. 015%重量百分比時，進行擋渣出鋼操作；出鋼過程中根據鋼種要求計算好合金加入量，進行脫氧合金化操作，使用硅鋁鋇脫氧，加入小顆粒石灰和精煉渣進行預成渣，用硅鐵粉進行擴散脫氧；合金料、小顆粒石灰、精煉渣、硅鐵粉加入順序為合金-小顆粒石灰-精煉渣-硅鐵粉；在線吹氬氣攪拌，釩控制在O. 005%-0. 010%之間。所述LF精煉工序，精煉過程中加石灰、螢石造渣，密封爐蓋，使爐內保持微正壓氛圍，加熱期間底吹氬氣采用弱攪拌模式，鋼液裸露直徑不大于350mm，分批次加入硅鐵粉造還原渣，硅鐵粉總量控制在O. 6-1. Okg/t,白渣保持時間不小于15分鐘，成分、溫度命中后進行軟吹氬操作，軟吹氬時間不小于12分鐘，均勻成分和溫度，促進夾雜物上浮；精煉結束時成分控制如下C 0. 06%-0. 10%, Mn 1. 40%-1. 60%, Si 0. 80%-0. 95%, P :彡 O. 025%,S 彡 O. 035%, V 0. 005%-0. 015%。所述的半鋼煉鋼工序中，球團礦加入量為20_30kg/t ;造渣料為石灰、螢石、輕燒白云石，白云石加入量按石灰加入量的60% ;硅鋁鋇脫氧劑加入量為O. 2-0. 4kg/t，小顆粒石灰加入量為3. 0-4. Okg/t,精煉渣1. 0-2. Okg/t,硅鐵粉O. 3-0. 6kg/t ;氬氣供氣強度為2_6L/min · t 鋼。 所述LF精煉工序中，石灰加入量為2. 0-3. Okg/t，螢石加入量為石灰的25%。加熱期間氬氣供氣強度為1. 2-2. OL/min · t鋼，軟吹供氣強度為0. 5-0. 8L/min · t鋼；硅鐵粉成分為Si =72-80%, P :彡0. 050%, S^O. 030%，加入方法為精煉前加入0. 2-0. 4kg/t，一次加熱完畢加入0. 2-0. 4kg/t，二次加熱完畢加入0. 2-0. 4kg/t，加入總量控制在0. 6-1. Okg/
to本發明的有益效果充分發揮含釩鐵水中釩的作用，重新設計ER70S-6焊絲鋼化學成分，優化脫氧工藝，為較少Al2O3夾雜精煉過程只使用硅鐵粉擴散脫氧，整個冶煉過程不添加任何含Ca物料，減少焊接過程火花；并控制焊絲鋼中存在一定含量的余釩，發揮釩在鋼中細化晶粒和析出強化的雙重作用，提高鋼的強度，改善鋼的韌性。


圖1為本發明實施例工藝流程圖。
具體實施例方式以下通過實施例對本發明做進一步說明。以下為100噸轉爐冶煉ER70S-6焊絲的實施例，其中提釩轉爐一座，煉鋼轉爐兩座，爐后有兩座LF鋼包精煉爐以及兩座八機八流方坯連鑄機。實施例1:
經提釩后的鐵水，C :3. 78，V :0. 031%, S :0. 038%, Cr+Ni+Cu :0. 042%，兌入煉鋼轉爐，吹煉終點C :0. 05%、P :0. 012%、S :0. 028%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑0. 3kg/噸鋼，石灰358kg，精煉渣142kg，硅鐵粉加入量為0. 5kg/噸鋼，余釩含量0. 008%, Cr+Ni+Cu 0. 017% ；LF爐精煉加入硅鐵粉0. 9kg/噸，LF爐精煉加入硅鐵粉0. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加0. 003%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調其它成分，達到成品要求后軟吹12min,吊連鑄保護澆鑄，鑄坯經軋制后各項性能滿足國標要求。成品成分為C:0. 07%, S1:0. 85%, Mn:1. 47, P:0. 014%, S:0. 009%, V:0. 011%。實施例2:
經提釩后的鐵水，C :3. 67，V :0. 042%, S :0. 035%, Cr+Ni+Cu :0. 046%，兌入煉鋼轉爐，吹煉終點C :0. 04 %、P 0. 010%,S 0. 021%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑0. 4kg/噸鋼，石灰398kg，精煉渣145kg，硅鐵粉加入量為0. 5kg/噸鋼，余釩含量0. 005%, Cr+Ni+Cu 0. 014% ；LF爐精煉加入硅鐵粉0. 7kg/噸，LF爐精煉加入硅鐵粉0. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加0. 004%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調其它成分，達到成品要求后軟吹12min,吊連鑄保護澆鑄，鑄坯經軋制后各項性能滿足國標要求。成品成分為C:0. 07%, S1:O. 86%, Mn:1. 46, P:0. 015%, S:0. 008%, V:0. 005%。實施例3:
經提釩后的鐵水，C :3. 74，V :0. 040%, S :0. 033%, Cr+Ni+Cu :0. 041%，兌入煉鋼轉爐，吹煉終點C :0. 06 %、P 0. 011%,S 0. 025%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑O. 2kg/噸鋼，石灰378kg，精煉渣167kg，硅鐵粉加入量為O. 3kg/噸鋼，余釩含量O. 008%, Cr+Ni+Cu O. 019% ；LF爐精煉加入硅鐵粉O. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加O. 006%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調其它成分，達到成品要求后軟吹12min，然后吊連鑄保護澆鑄，鑄坯經軋制后各項性能滿足國標要求。成品成分為C:0. 08%, S1:0. 88%, Mn:1. 46, P:0. 014%, S:0. 009%, V :0. 014%。實施例4:經提釩后的鐵水，C :3. 47，V :0. 046%, S :0. 039%, Cr+Ni+Cu :0. 047%，兌入煉鋼轉爐，吹煉終點C :0. 04 %、P 0. 008%,S 0. 030%，符合出鋼要求，出鋼過程加入硅鋁鋇脫氧劑O. 4kg/噸鋼，石灰377kg，精煉渣155kg，硅鐵粉加入量為O. 6kg/噸鋼，余釩含量O. 005%, Cr+Ni+Cu O. 012% ；LF爐精煉加入硅鐵粉1. Okg/噸，LF爐精煉加入硅鐵粉O. 9kg/t還原渣中釩，鋼中釩含量增加O. 004%，使用碳粉、硅鐵及低碳錳鐵微調其它成分，達到成品要求后軟吹12min,吊連鑄保護澆鑄，鑄坯經軋制后各項性能滿足國標要求。成品成分為C:0. 07%, S1:O. 85%, Mn:1. 49, P:0. 010%, S:0. 005%, V:0. 009%。
權利要求
1.一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于包括如下工序含釩鐵水為原料進行轉爐提釩、半鋼煉鋼、LF精煉、連鑄和軋鋼，所述的含釩鐵水為原料進行轉爐提釩工序，含釩鐵水成分范圍重量百分比為C :3. 5%-5. 0%，S1:0. 09%-0. 47%，Mn .O.07%-0. 19%, P 0. 07%-0. 12%, S 0. 02%_0· 07%, V0. 200%_0· 500%, Ti 0. 13%-0. 52%, Cr .O.09%-0· 41% ;對含釩鐵水進行轉爐提釩，C、S1、Mn、P、S、V含量調整如下C :0. 06%_0· 10%，Mn 1. 40%-1. 60%, Si 0. 80%-0. 95%, P :彡 O. 025%, S 彡 O. 035%, V 0. 005%-0. 015%。
2.根據權利要求1所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于所述的半鋼煉鋼工序，含釩鐵水經過提釩處理，供氧4min-6min，使用球團礦做調溫劑，終點溫度控制在1360-1420°C，得到釩含量較低的含釩半鋼，其成分范圍重量百分比為C 3. 50%-3. 90%, Si+T1:痕跡，Mn :0. 05%-0. 12%, P :0· 07%_0· 12%, S :0· 02%_0· 07%, V .O.020%-0. 050%。
3.根據權利要求2所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于含釩鐵水提釩后得到的半鋼兌入煉鋼轉爐，加入造渣料，當終點符合C :0. 04-0. 06%、S ( O. 030%、P ( O. 015%重量百分比時，進行擋渣出鋼操作；出鋼過程中根據鋼種要求計算好合金加入量，進行脫氧合金化操作，使用硅鋁鋇脫氧，加入小顆粒石灰和精煉渣進行預成渣，用硅鐵粉進行擴散脫氧；合金料、小顆粒石灰、精煉渣、硅鐵粉加入順序為合金-小顆粒石灰-精煉渣-硅鐵粉，在線吹氬氣攪拌。
4.根據權利要求1或2所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于所述的半鋼煉鋼工序中，球團礦加入量為20-30kg/t ;造渣料為石灰、螢石、輕燒白云石，白云石加入量按石灰加入量的60% ;硅鋁鋇脫氧劑加入量為O. 2-0. 4kg/t，小顆粒石灰加入量為3. 0-4. Okg/t，精煉渣1. 0-2. Okg/t，硅鐵粉O. 3-0. 6kg/t ;氬氣供氣強度為2-6L/min · t 鋼。
5.根據權利要求1或2所述的一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，其特征在于所述LF精煉工序中，石灰加入量為2. 0-3. Okg/t，螢石加入量為石灰的25%。
6.加熱期間氬氣供氣強度為1.2-2. OL/min · t鋼，軟吹供氣強度為O. 5-0. 8L/min · t鋼；硅鐵粉成分為=Si =72-80%, P ■.( O. 050%, S彡O. 030%，加入方法為精煉前加入.O.2-0. 4kg/t，一次加熱完畢加入O. 2-0. 4kg/t，二次加熱完畢加入O. 2-0. 4kg/t，加入總量控制在 O. 6-1. Okg/t。
全文摘要
本發明涉及一種利用含釩鐵水冶煉ER70S-6焊絲鋼的工藝，屬于冶金技術領域。技術方案是含釩鐵水為原料進行轉爐提釩、半鋼煉鋼、LF精煉、連鑄和軋鋼，本發明的有益效果充分發揮含釩鐵水中釩的作用，重新設計ER70S-6焊絲鋼化學成分，優化脫氧工藝，為較少Al2O3夾雜精煉過程只使用硅鐵粉擴散脫氧，整個冶煉過程不添加任何含Ca物料，減少焊接過程火花；并控制焊絲鋼中存在一定含量的余釩，發揮釩在鋼中細化晶粒和析出強化的雙重作用，提高鋼的強度，改善鋼的韌性。
文檔編號C21C5/28GK102994686SQ20121047761
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月22日 優先權日2012年11月22日
發明者國富興, 韓春良, 翁玉娟, 王金星, 楊坤, 吳雨晨 申請人:河北鋼鐵股份有限公司承德分公司