一种易切削非调质钢的炼钢方法及非调质钢.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114959428A(43)申请公布日2022.08.30(21)申请号202210572022.XC22C38/04(2006.01)(22)申请日2022.05.24C22C38/60(2006.01)C21C7/00(2006.01)(71)申请人武汉科技大学C21C7/06(2006.01)地址430081湖北省武汉市青山区和平大C21C7/10(2006.01)道947号申请人河南济源钢铁（集团）有限公司(72)发明人刘成松王维白瑞娟张华王清波宋建锋朱振国(74)专利代理机构武汉蓝宝石专利代理事务所(特殊普通合伙)42242专利代理师廉海涛(51)Int.Cl.C22C33/06(2006.01)C22C38/00(2006.01)C22C38/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种易切削非调质钢的炼钢方法及非调质钢(57)摘要本发明公开了一种易切削非调质钢的炼钢方法及非调质钢，所述炼钢方法主要包括转炉冶炼、转炉出钢、LF精炼、RH真空精炼和连铸四个步骤。本发明提供的炼钢方法对转炉出钢过程中铝锭的加入时机和方式以及LF精炼过程中硫线的加入时机和方式进行优化，减少了在冶炼钢水过程中硫化锰夹杂物的聚集，获得了更加细小的MnS夹杂物形核核心；同时，防止了因局部硫元素浓度过高，导致硫化锰夹杂物在钢液凝固后的尺寸过大，从而对后续加工过程中的钢产生不利影响。因此，本发明提供的炼钢方法对金属冶炼具有重要的指导意义和良好的应用推广前景。CN114959428ACN114959428A权利要求书1/2页1.一种易切削非调质钢的炼钢方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)转炉冶炼：将铁水和废钢在转炉中进行冶炼；冶炼温度为1250～1680℃，控制转炉终点钢中C的含量≥0.10wt％、P的含量≤0.018wt％，控制转炉终点温度为1580～1680℃；(2)转炉出钢：转炉冶炼完成后，在出钢时加入0.80～1.20kg/t.s的电石、3.00～4.00kg/t.s的碳粉和0.60～1.00kg/t.s的铝锭，接着加入合金进行合金化处理，最后再加入造渣剂；其中，铝锭分成不少于3批次加到钢液的冲击区域，每次0.10～0.20kg/t.s，利用出钢过程钢液的冲击，将脱氧产生的氧化铝夹杂物打碎；(3)LF精炼：将步骤(2)中转炉出钢所得钢水置于钢包炉中，加入还原渣料，随后分成不少于10批次加入脱氧剂，每次0.05～0.07kg/t.s；控制精炼时间大于50min，炉渣碱度控制为4.0～7.0，精炼渣变白后使白渣保持20～50min；在精炼完成后离开精炼位置到达软吹位置时，进行喂硫线操作，将含S≥99％的硫磺线包芯线分成不少于3批次加入，每次80～120m，且每次加入硫磺线包芯线后停留10～30s使硫元素扩散均匀；(4)RH真空精炼：将步骤(3)中LF精炼完毕的钢水置于精炼炉中进行真空处理；真空结束时使用氮锰线增氮，确认成分合格后进行钙处理，钙的质量分数控制为0.001～0.002％；破空后，根据分析样S含量进行补喂硫磺线处理；其中，真空处理时，真空度≤66.7Pa，真空保持时间为20～35min，真空保持阶段环流量为1000～1500NL/min；(5)连铸：将步骤(4)中破空后的钢水通过连铸工艺进行浇铸，其中过热温度为20～35℃，拉速为0.85～0.90m/min，钢包到中间包采用全程吹氩保护长水口浇铸，中间包到结晶器采用浸入式水口保护浇铸。2.根据权利要求1所述的易切削非调质钢的炼钢方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铁水含有下述质量百分含量的化学元素：C:4.20～4.80％，Si：0.30～0.50％，P≤0.15％，Mn≤0.70％，As≤0.008％，Sb≤0.003％，Sn≤0.015％，Pb≤0.0015％；所述废钢采用探伤不合的废钢返回料；废钢占比为15～25wt％。3.根据权利要求1所述的易切削非调质钢的炼钢方法，其特征在于，步骤(1)中，转炉冶炼过程中全程吹氮。4.根据权利要求1所述的易切削非调质钢的炼钢方法，其特征在于，步骤(2)中，出钢过程中钢包全程吹氩。5.根据权利要求1所述的易切削非调质钢的炼钢方法，其特征在于，步骤(2)中，所述合金的成分包括：1.20～3.60kg/t.s的高铬、11.60～21.60kg/t.s的硅锰、0.80～2.40kg/t.s的钒铁、0.88～1.68kg/t.s的硅铁、增碳剂；其中，高铬中Cr的含量为55～61wt％，硅锰中Si的含量为14～20wt％、Mn的含量为60～70wt％，钒铁中V的含量为45～55wt％，硅铁中，Si的含量为68～78wt％，增碳剂中C的含量为94wt％。6.根据