一种控制脆性夹杂物析出的帘线钢脱氧工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103305654A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103305654103305654A(43)申请公布日2013.09.18(21)申请号201310183829.5(22)申请日2013.05.17(71)申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路(72)发明人薛正良张京雷家柳董江(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人张火春(51)Int.Cl.C21C7/06(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称一种控制脆性夹杂物析出的帘线钢脱氧工艺(57)摘要本发明涉及一种控制脆性夹杂物析出的帘线钢脱氧工艺。其技术方案是：当转炉或电弧炉出钢量为钢水总量的30~40wt%时，向钢包中依次加入锰碳球，预熔硅灰石和活性石灰，经LF精炼-VD真空处理或LF精炼-RH真空处理，钢液中的溶解氧降低到≤40ppm再向钢包中加入无铝低钛硅铁。所述锰碳球是电解锰和电极石墨粉压制而成；其中，电解锰为35~38wt%，电极石墨粉为62~65wt%。本发明在出钢和精炼过程中不直接析出不变形的脆性夹杂物，具有钢水氧含量低、工艺可靠和钢水洁净度高的特点，该工艺对帘线钢中夹杂物数量及形态能有效控制。CN103305654ACN103564ACN103305654A权利要求书1/1页1.一种控制脆性夹杂物析出的帘线钢脱氧工艺，其特征在于：当转炉或电弧炉出钢量为钢水总量的30~40wt%时，向钢包中依次加入锰碳球、预熔硅灰石和活性石灰，经LF精炼-VD真空处理或LF精炼-RH真空处理，钢液中的溶解氧降低到≤40ppm再向钢包中加入无铝低钛硅铁。2.根据权利要求1所述的控制脆性夹杂物析出的帘线钢脱氧工艺，其特征在于所述锰碳球是电解锰和电极石墨粉压制而成；其中，电解锰为35~38wt%，电极石墨粉为62~65wt%。2CN103305654A说明书1/3页一种控制脆性夹杂物析出的帘线钢脱氧工艺技术领域[0001]本发明属于帘线钢脱氧工艺技术领域。具体涉及一种控制脆性夹杂物析出的帘线钢脱氧工艺。背景技术[0002]帘线钢是一种高技术产品，主要应用于生产轮胎子午线，俗称钢帘线。钢帘线主要用于轮胎增强骨架，具有强度高、韧性好的特点。因而，帘线钢被誉为钢铁产品中“皇冠上的明珠”。生产钢帘线的过程是将φ5.5mm的帘线钢盘条拉拔成φ0.15~φ0.38的细丝，此过程使线材长度增加1000~1400倍，截面缩小至原来的0.08%，已接近拉拔工艺的极限，并且要求拉拔100km断丝不超过1次。生产统计表明，钢中存在的脆性夹杂物是造成钢丝拉拔过程中发生断裂的重要原因(Y.Yamada,S.Shimazu等.高强度钢帘线盘条.国际金属线杂志,986（4）：53~65；Y.Shinsho,T.Nozaki等.二次精炼对帘线用高碳钢中的非金属夹杂物的影响，国际金属线杂志，1988.9：145~153)。经验表明，当脆性夹杂物的尺寸大于被加工钢丝直径的2%时，就会导致钢丝在冷拔及合股过程中发生脆性断裂（王建新.影响钢帘线用钢丝的几个因素，金属制品，1993.5:33~34）。因此，帘线钢对钢水纯净度、脆性夹杂物的尺寸、形态都有极高的要求，是线材中质量要求最高、生产难度最大的钢种之一。[0003]帘线钢在冷拔及合股过程中发生断丝，最主要的原因是存在不变形的脆性夹杂，它们主要是Al2O3和SiO2等脱氧产物。由于脆性夹杂物变形能力很差，在钢材热加工过程中钢材基体变形而夹杂物不变形，这样在热加工时钢材基体与夹杂物之间存在相对滑动，产生一个微裂纹，夹杂物尺寸越大，这种微裂纹的尺寸也就越大。帘线钢盘条在拉拔成钢丝过程中，这种业已存在的裂纹源沿钢基体扩展，直至发生断丝。[0004]转炉或电炉出钢过程中，向钢包中加入含铝或含硅的合金进行脱氧时，钢中会直接析出Al2O3或SiO2夹杂，这种脱氧产物一旦析出，尽管大颗粒夹杂物能通过上浮大部分能被去除，但仍然有大量的尺寸小于20微米的夹杂物不能被去除，钢液凝固后一直残留在铸坯中。因此，在帘线钢的冶炼过程中，为了避免钢中直接析出Al2O3夹杂，目前采用金属铝含量极低的硅铁（即无铝低钛硅铁）进行脱氧，这样能使钢液中的酸溶铝含量降低到几个ppm水平。现有的帘线钢冶炼工艺是转炉或电炉出钢过程中向钢包中加电解锰、增碳剂、萤石或硅灰石、活性石灰和无铝低钛硅铁，然后依次进行LF精炼-VD真空处理或LF精炼-RH真空处理、调整渣子碱度、软吹和连铸。转炉或电弧炉吹炼帘线钢时，终点碳通常控制在0.06%~0.15%，与之对应的溶解氧在200ppm~500ppm之间，按SWRH72A或SWRH82A钢种成分，钢中