提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108300833A(43)申请公布日2018.07.20(21)申请号201710861199.0(22)申请日2017.09.21(71)申请人新疆八一钢铁股份有限公司地址830022新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市头屯河区八一路1号(72)发明人汤新彦孙利斌徐栋卜志胜秦军吾塔郭庆华吴军陈刚徐卫芳郭鹏李立民(74)专利代理机构乌鲁木齐新科联知识产权代理有限公司65107代理人白烨白志斌(51)Int.Cl.C21C5/52(2006.01)C21C7/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法(57)摘要本发明公开了一种提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法，有如下骤：(1)LF精炼电炉配加30%以上的铁水；(2)渣料配加量为石灰，电炉冶炼保证全程泡沫渣埋弧操作；(3)控制出钢钢水C≥0.05%、P≤0.010%，温度大于1630°C；(4)出钢前向钢包内加入硅锰合金、中碳铬合金，烘烤；(5)炉后脱氧；(6)电炉出钢口出钢时间大于110秒；(7)出完钢后迅速将吹氩氩气调整到软吹；(8)脱氧制度：出钢前加入铝渣球，电石，钢水出到20吨后加入硅钙钡，铝铁钢，出钢时间在140±10秒。本发明优化冶炼工艺，严格控制化学成分、控铝和脱氧，使精炼炉冶炼时间缩短，提高钢水质量和连铸坯质量，保证钢材的低倍组织、纯洁度、晶粒度和带状组织全部合格。CN108300833ACN108300833A权利要求书1/1页1.一种提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法，其特征是，有如下步骤：(1)LF精炼电炉的公称容量为70T，装入量控制在83-85T，其中配加30%以上的铁水，钢水中的配碳量控制在1.3-1.7%，通过加入直接还原铁、铁水来控制残余元素的带入量；(2)渣料配加量为石灰3500kg，电炉冶炼必须保证全程泡沫渣埋弧操作，氧化期保证均匀激烈的碳氧沸腾来降低钢液中的气体含量；(3)控制出钢钢水C≥0.05%、P≤0.010%，出钢温度大于1630°C，严禁出钢下渣和带渣；(4)出钢前向钢包内加入400kg硅锰合金、800kg中碳铬合金，并且进入烘烤；(5)炉后脱氧，出钢前向钢包内加入铝渣球，钢流下来后向钢包加入电石，钢水出到20T后加入硅钙钡，铝铁，将电炉出钢至精炼炉的钢水自由氧含量控制在15ppm以内；(6)电炉出钢口出钢时间大于110秒；(7)出完钢后迅速将吹氩氩气调整到软吹，冶炼过程保证全程泡沫渣埋弧操作；(8)脱氧制度：出钢前向钢包内加入铝渣球80kg，钢流下来后立即随钢流加入电石240kg，钢水出到20吨后加入硅钙钡120kg，铝铁2kg/T钢，出钢时间在140±10秒。2.根据权利要求1所述的提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法，其特征是：氩气软吹为氩气从钢水底部穿透钢水，在钢水顶部翻腾的直径不超过30cm。3.根据权利要求1所述的提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法，其特征是：钢水中酸溶铝的含量[Als]≤0.015％。4.根据权利要求1所述的提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法，其特征是：精炼后钢水中自由氧含量为[O]≤20ppm。2CN108300833A说明书1/3页提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法技术领域[0001]本发明属于炼钢技术领域，特别是一种提高20CrMnTi齿轮钢连铸钢水质量的冶炼方法。背景技术[0002]齿轮钢一般为低碳、低合金优质或高级优质结构钢，其工作条件：（1）齿轮钢工作时，以啮合点到齿根的整个齿面均受有脉动的弯曲应力作用，而在齿根危险端面上造成最大的弯曲应力，可使齿轮产生弯曲疲劳破坏，破坏形式是齿断。[0003]（2）齿轮工作时，通过接触传递动力，在接触应力反复作用下，会使工作齿面产生接触疲劳破坏，破坏形式主要有麻点剥落于磁化剥落两种。[0004]（3）齿轮钢工作时，两齿面相对运动产生摩擦力，因而要求点面有较高的耐磨性。[0005]（4）齿轮工作时，有时还会受强烈的冲击载荷，要求齿轮钢有较高的韧性。[0006]为满足齿轮复杂的工作条件的要求，齿轮钢应具有高的耐磨性，接触疲劳强度，弯曲疲劳强度，而且还应具有较高的塑性和韧性，所以齿轮钢的生产工艺必须与齿轮钢性能要求相匹配。[0007]20CrMnTi齿轮钢炼钢及连铸生产过程难点：1.由于采用铝作为沉淀脱氧剂，钢水易结瘤，改钢率高。[0008]2.化学元素控制难由于此钢种冶炼需要控制酸溶铝，电炉出钢加入一定量的铝铁，脱氧剂使用种类多，如硅钙钡、铝渣球、电石、铝铁，而且用量大，使冶炼时间增加，钢材显微检验夹杂物级别波动大，给钢材质量带来严重不良的影