專利名稱：一種高碳鋼中夾雜物控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金生產領域，具體 涉及一種高碳鋼生產中夾雜物控制方法。
背景技術：
高碳鋼是碳含量為C彡O. 6%的鋼種，大量應用于金屬制品行業(yè)，特別是制絲行業(yè)，用高碳鋼生產的鋼簾線、切斷絲、膠管鋼絲、胎圈鋼絲、石油鉆井鋼絲繩等，直徑最小達到O. 08_，對鋼的純凈度要求非常高，除雜質元素要求嚴格控制，對鋼中非金屬夾雜物的控制也要求非常高。目前一些控制和去除鋼中夾非金屬雜物的技術主要有
一種合金結構鋼非金屬夾雜物控制方法，其主要目的是改善鋼中非金屬夾雜物的組成和尺寸來提高鋼材的純潔度，進一步滿足高動態(tài)應力、高周疲勞載荷下的純凈鋼的需求。一種控制管線鋼中非金屬夾雜物的方法，其主要目的是控制管線鋼鑄坯中氧化物類非金屬夾雜物的化學組成在CaO35wt%、MgO JOwt1^ 20wt%、A1203 30wt% 60wt%、其他< 5wt% ;硫化物類夾雜物的組成為CaS :90 IOOwt %，其他(10wt%，無MnS夾雜物。在LF精煉造白渣過程中，利用鋼液和高堿度爐渣的反應控制鋼液中[Ca]、[Mg]、[S]含量，同時控制Ca處理過程中的用Ca量，以此來控制鋼液中非金屬夾雜物的熔點在1500°C 1650°C之間。優(yōu)點在于鋼液在獲得良好的脫氧、脫硫效果的同時，控制鋼中非金屬夾雜物在后續(xù)軋制過程中變形指數(shù)< O. 5，避免了軋制后線狀或條狀的非金屬夾雜物導致管線鋼在使用過程中產生裂紋。一種控制鋼中非金屬夾雜物的方法，通過在精煉造白渣過程中采用兩段法鈣處理和軟吹，在LF精煉造白渣結束和RH真空處理結束分別進行鈣處理和軟吹，控制鑄坯中的非金屬夾雜物組成為兩類70% 90%是以CaS為主要成分的非金屬夾雜物，10% 30%為氧化物類非金屬夾雜物，鑄坯中的非金屬夾雜物都為球形，鑄坯中非金屬夾雜物的顆粒直徑均控制在O 5微米，且鑄坯中直徑大于3微米的非金屬夾雜物數(shù)量控制在O 5個/cm2，解決鈣處理后產生的鈣鋁酸鹽類非金屬夾雜物沒有更多的時間排出鋼液，造成鑄坯中的鈣鋁酸鹽類非金屬夾雜物較多的問題。降低合金結構鋼因為非金屬夾雜物超標而導致的廢品率。而涉及高碳鋼中非金屬夾雜物控制方法，很多企業(yè)都在研究中。鋼中非金屬夾雜物根據(jù)其在加工過程中的變形性能，分為塑性夾雜和脆性夾雜兩類，即在加工過程發(fā)生變形的為塑性夾雜物，不發(fā)生或基本不發(fā)生變形的為脆性夾雜物。用高碳鋼生產鋼絲主要是通過冷撥工藝來進行的，生產經驗表明，如原始盤條中非金屬夾雜物尺寸大于所加工鋼絲直徑的2%，即可導致鋼絲在冷加工過程中發(fā)生脆性斷裂。所以，嚴格控制鋼中非金屬夾雜物的含量，并盡可能使之具有變形性能，塑性化，對于生產優(yōu)質高碳鋼鋼絲非常重要。因此，鋼鐵冶金企業(yè)在生產質量要求非常高的高碳鋼時，采用鐵水預理、轉爐和電爐冶煉、精煉造白渣、真空處理等工藝手段，盡量減少鋼中非金屬夾雜物，生產過程復雜，成本高。

發(fā)明內容
由鑒于此，本發(fā)明提供了一種高碳鋼中夾雜物控制方法。一種高碳鋼中夾雜物控制方法，包括轉爐冶煉，出鋼控制，精煉造白渣，包括如下步驟
步驟一，轉爐冶煉，冶煉前期加入含鐵> 50%的鋼鐵企業(yè)灰塵壓塊，快速脫磷。冶煉終點控制碳0. 30% O. 70% ;磷O. 008%。步驟二，出鋼控制，
脫氧出鋼過程中當出鋼量達到總量的三分之二時，按每噸鋼加入電石I 5公斤，碳化硅I 5公斤，進行終脫氧。 步驟三，頂渣控制，
出鋼過程中按每噸鋼配加活性石灰2 8公斤，螢石I 5公斤，形成高堿度爐渣。步驟四，精煉造白渣，
在LF精煉造白渣爐中造精煉造白渣，精煉造白渣的原料為石灰、螢石，控制精煉造白渣中Al2O3的含量為8% ;通過鋼包喂入含鈣合金包芯線，使夾雜物形成熔點為1455°C的7A1203 · 12Ca0塑性夾雜物。步驟五，連鑄，通過連鑄工藝生產出高碳鋼連鑄坯。進一步，所述步驟二的出鋼控制中，在合金化時，采用不含鋁的合金，以減少鋼中純Al2O3含量。進一步，所述步驟四的精煉造白渣工藝中造白渣時間小于15分鐘；白渣后喂入含鈣合金包芯線，喂入量為O. 5 3米/噸鋼；成分微調10 30分鐘；其余時間進行吹氬軟攪拌，吹氬軟攪拌時間為15 50分鐘。進一步，所述步驟五的連鑄，生產出的連鑄坯為方坯。本發(fā)明的有益效果為
采用本發(fā)明生產的高碳鋼中脆性夾雜物純Al2O3顯著減少，鋼中夾雜物以7A1203 · 12Ca0塑性夾雜物為主，為硅酸鹽類和硫化物類夾雜物。鋼中夾雜物為塑性復合夾雜物體系，對高碳鋼在冷撥加工過程中減少脆斷具有明顯的效果。本發(fā)明的其他優(yōu)點、目標和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或者可以從本發(fā)明的實踐中得到教導。本發(fā)明的目標和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
具體實施例方式下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明
本高碳鋼中夾雜物控制方法，以現(xiàn)有的生產SWRH72A/B工藝為例，SWRH72A/B碳含量標準要求碳0. 69 O. 76%，屬于高碳鋼。生產設備主要有900噸混鐵爐、鐵水脫硫預處理裝置、100噸轉爐、100噸超高功率電爐、100噸LF精煉造白渣爐、100噸VD真空精煉造白渣爐、R8m小方坯連鑄機、結晶器電磁攪拌和末端電磁攪拌、高速線材軋機。采用本發(fā)明的生產SWRH72A/B工藝流程為900噸混鐵爐——100噸轉爐——100噸LF鋼包精煉造白渣爐——R8m方坯連鑄機鑄成150X150 mm2鑄還-入庫。1、轉爐冶煉SWRH72A/B生產中，轉爐冶煉前期加入含鐵彡50%的鋼鐵企業(yè)灰塵壓塊，加入時間在冶煉6分鐘加入，加入量按45kg/t分批加入，快速脫磷。冶煉終點控制碳0. 55% M S O. 008%ο2、出鋼控制出鋼時，采用擋渣工藝，二次擋渣，嚴格控制下渣量。出鋼過程中當出鋼量達到總量的三分之二時，按每噸鋼加入電石3公斤，碳化硅I 5公斤，進行終脫氧。3、頂渣控制，
出鋼過程中按每噸鋼配加活性石灰5公斤，螢石3公斤，形成高堿度爐渣。
4、精煉造白渣，
在LF精煉爐中精煉造白渣，精煉造白渣的原料為石灰和螢石，控制精煉造白渣中Al2O3含量小于8%;精煉造白渣工藝造白渣時間小于15分鐘；白渣后喂入含鈣合金包芯線，喂入量為O. 5 3米/噸鋼；成分微調小于25分鐘；其余時間進行吹氬軟攪拌，吹氬軟攪拌時間為15 50分鐘。通過鋼包喂含鈣合金包芯線，使夾雜物形成低熔點的7A1203 · 12Ca0塑性夾雜物。5、連鑄鑄成 150X 150 mm2 鑄坯。經過上述生產工藝，生產的72A/B鋼中夾雜物以7A1203 · 12Ca0為主，其中7A1203 · 12Ca0含量占60 80%，其它為硅酸鹽類和硫化物類夾雜物。
權利要求
1.一種高碳鋼中夾雜物控制方法，包括轉爐冶煉，出鋼控制，頂扎控制，精煉造白渣，連鑄，其特征在于 步驟一，轉爐冶煉，冶煉前期加入含鐵> 50%的鋼鐵企業(yè)灰塵壓塊，快速脫磷，冶煉終點控制碳:0. 30% 0. 70% ;磷0. 008% ； 步驟二，出鋼控制， 脫氧出鋼過程中當出鋼量達到總量的三分之二時，按每噸鋼加入電石I 5公斤，碳化硅I 5公斤，進行終脫氧； 步驟三，頂渣控制， 出鋼過程中按每噸鋼配加活性石灰2 8公斤，螢石I 5公斤，形成堿度大于3的高堿度爐渣； 步驟四，精煉造白渣， 在LF精煉爐中精煉造白渣，精煉造白渣的原料為石灰、螢石，控制精煉造白渣中的Al2O3含量小于8% ;通過鋼包喂鈣鐵線來調整鋼中鈣鋁比，使夾雜物形成低熔點的塑性夾雜物，以7A1203 12Ca0為主，熔點為1455°C ； 步驟五，連鑄，通過連鑄工藝生產出高碳鋼連鑄坯。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高碳鋼中夾雜物控制方法，其特征在于所述步驟三的出鋼控制中，在合金化時，采用不含鋁的合金。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高碳鋼中夾雜物控制方法，其特征在于所述步驟四的精煉造白渣中，造渣時間小于15分鐘；造渣后喂入含鈣合金包芯線，喂入量為0. 5 3米/噸鋼；成分微調10 30分鐘；其余時間進行吹氬軟攪拌，吹氬軟攪拌時間為15 50分鐘。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種高碳鋼中夾雜物控制方法，其特征在于所述步驟五的連鑄中生產出的連鑄坯為方坯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高碳鋼中夾雜物控制方法，包括轉爐冶煉，出鋼控制，頂扎控制，精煉造白渣，連鑄，其中，步驟一，轉爐冶煉，冶煉前期加入含鐵≥50%的鋼鐵企業(yè)灰塵壓塊，快速脫磷，冶煉終點控制磷≤0.008%。步驟二，出鋼控制；步驟三，頂渣控制；步驟四，精煉造白渣，通過控制精煉造白渣中(Al2O3)含量，鋼包喂入含鈣合金包芯線，使夾雜物形成低熔點的塑性夾雜物；步驟五，連鑄，通過連鑄工藝生產出高碳鋼連鑄坯。采用本發(fā)明生產的高碳鋼中脆性夾雜物純(Al2O3)顯著減少，鋼中夾雜物以7Al2O3·12CaO塑性夾雜物為主，為硅酸鹽類和硫化物類夾雜物。鋼中夾雜物為塑性復合夾雜物體系，對高碳鋼在冷撥加工過程中減少脆斷具有明顯的效果。
文檔編號C21C5/28GK103014220SQ20121057393
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權日2012年12月26日
發(fā)明者李子林, 曹樹衛(wèi), 趙自義, 張景宜, 石成剛, 吳紅廣, 賀瑞飛, 趙振華, 杜亞偉, 王翠娜, 王小平, 張曉鋒, 孫汝林, 任兵, 楊成華, 董光欣, 王家勝, 楊雅玲, 張全剛, 雍志文 申請人:安陽鋼鐵股份有限公司