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转炉—精炼—连铸工艺生产65#钢质量控制

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针对65#钢的技术难点,采用转炉-LF炉-连铸工艺生产65#高碳钢.采取以下措施:在转炉冶炼环节中控制入炉原料,改进装料制度,采用MURC多功能复吹,合理挡渣出钢渣洗;炉外精炼环节中,选择合适的精炼渣系,提高脱硫能力,控制钢中Al含量,稳定钢水成分和温度等;连铸环节中,选择合适浇注温度,改善二次冷却,全程保护浇注,使用结晶器电磁搅拌技术.结果表明:铸坯低倍组织控制良好;铸坯碳偏析指数控制在1.1以内,符合钢种要求;对改进后的产品质量取样分析,检验结果完全达到了相关产品标准的要求,达到了国内同类产品先进水平.
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D0L:10.13374h.issn1001-053x.2007.s1.023 第29卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.1 2007年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 转炉-精炼-连铸工艺生产65#钢质量控制 黄标彩12)朱荣) 杨竹芳) 1)北京科技大学治金与生态工程学院,北京1000832)福建省三钢(集团)有限责任公司,三明365000 摘要针对65#钢的技术难点,采用转炉-LF炉-连铸工艺生产65#高碳钢.采取以下措施:在转炉治炼环节中控制 入炉原料,改进装料制度,采用MUC多功能复吹,合理挡渣出钢渣洗:炉外精炼环节中,选择合适的精炼渣系,提 高脱硫能力,控制钢中A!含量,稳定钢水成分和温度等:连铸环节中,选择合适浇注温度,改善二次冷却,全程保 护浇注,使用结晶器电磁搅拌技术.结果表明:铸坯低倍组织控制良好:铸坯碳偏析指数控制在1.1以内,符合钢种 要求:对改进后的产品质量取样分析,检验结果完全达到了相关产品标准的要求,达到了国内同类产品先进水平. 关键词65#钢:质量:控制 分类号TG141,TH162.1 65#钢属于高碳优质结构钢,是金属制品行业的 70×106.要求铸坯碳偏析指数R≤1.2.铸坯表面 主要原料,它广泛地应用于预应力钢丝、钢绞线、 不得有肉眼可见的裂纹、结疤、重接等有害缺陷.钢 钢丝绳、弹簧钢丝、辐条钢丝等,具有广阔的市场 坯酸浸低倍组织缺陷等级≤2.0级,见表2. 前景.经过充分的市场调研和可行性研究,福建省 表165#钢化学成分(质量分数) 三钢(集团)有限责任公司按GB/T699一1999标准和 % Mn P Si Ni Cr Cu GB/T4354一94标准研制、开发了65#高碳钢盘条, 0.62-0.700.50-0.80≤0.035≤0.0350.17-0.37≤0.30s0.25≤0.25 形成了批量生产能力.本文主要介绍采用转炉-LF 炉-连铸工艺生产65#钢的质量控制及效果, 表265#钢低倍组织缺陷等级判定 级 中心 中心 中心 非金属 分类 缩孔 1主要设备及工艺流程 疏松偏析 裂纹 夹杂 国标 s2.0 s1.5 s2.0 s2.5 s1.5 1.1主要设备 内控 s1.5 s1.5 s1.5 ≤2.0 s1.0 (1)1座100t铁水预处理,1座100t顶底复吹 转炉: 3 主要技术难点 (2)1座90tLF炉: (1)成分难以控制,主要是转炉治炼过程中, (3)1台R10m6机6流小方坯连铸机,断面为 终点碳、终点磷、终点温度三者难以同时命中,特 150mm×150mm. 别是在低铁水比情况下如何提高转炉的脱P率,以 1.2工艺流程 高炉铁水→铁水预处理一复吹转炉治炼→钢包 保证终点成分的高碳和低P含量.需摸素一套合理 的操作工艺制度, 底吹氩搅拌→LF炉精炼→小方坯连铸. (2)需要摸索钢包精炼造渣制度,要求精炼渣 2质量要求 具有较高的硫容量,良好的发泡性和吸收非金属夹 杂物的能力. 65#钢化学成分见表1,执行GB/T699一1999 (3)该钢种强度高、韧性低,在连铸浇注过程 标准。 中裂纹敏感性强,容易产生铸坯表面裂纹和内部裂 钢中夹杂物含量尽可能少,要求<3级,并控制纹,必须采取特殊而且严格的连铸工艺制度进行生 夹杂物形态和分布.钢中的T[O]≤40×106,[N)≤产. 收精日期:2007-02-01 修回日期:2007-04-15 作者简介:黄标彩(1969一),男,硕士

第 29 卷 增刊 1 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol.29 Suppl.1 2007 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期:2007−02−01 修回日期:2007−04−15 作者简介:黄标彩(1969—),男,硕士 转炉−精炼−连铸工艺生产 65#钢质量控制 黄标彩 1, 2) 朱 荣 1) 杨竹芳 1) 1) 北京科技大学冶金与生态工程学院,北京 100083 2) 福建省三钢(集团)有限责任公司,三明 365000 摘 要 针对 65#钢的技术难点,采用转炉−LF 炉−连铸工艺生产 65#高碳钢.采取以下措施:在转炉冶炼环节中控制 入炉原料,改进装料制度,采用 MURC 多功能复吹,合理挡渣出钢渣洗;炉外精炼环节中,选择合适的精炼渣系,提 高脱硫能力,控制钢中 Al 含量,稳定钢水成分和温度等;连铸环节中,选择合适浇注温度,改善二次冷却,全程保 护浇注,使用结晶器电磁搅拌技术.结果表明:铸坯低倍组织控制良好;铸坯碳偏析指数控制在 1.1 以内,符合钢种 要求;对改进后的产品质量取样分析,检验结果完全达到了相关产品标准的要求,达到了国内同类产品先进水平. 关键词 65#钢;质量;控制 分类号 TG141; TH162+ .1 65#钢属于高碳优质结构钢,是金属制品行业的 主要原料,它广泛地应用于预应力钢丝、钢绞线、 钢丝绳、弹簧钢丝、辐条钢丝等,具有广阔的市场 前景.经过充分的市场调研和可行性研究,福建省 三钢(集团)有限责任公司按 GB/T699—1999 标准和 GB/T4354—94 标准研制、开发了 65#高碳钢盘条, 形成了批量生产能力.本文主要介绍采用转炉−LF 炉−连铸工艺生产 65#钢的质量控制及效果. 1 主要设备及工艺流程 1.1 主要设备 (1) 1 座 100 t 铁水预处理,1 座 100 t 顶底复吹 转炉; (2) 1 座 90 t LF 炉; (3) 1 台 R10m6 机 6 流小方坯连铸机,断面为 150 mm × 150 mm. 1.2 工艺流程 高炉铁水→铁水预处理→复吹转炉冶炼→钢包 底吹氩搅拌→LF 炉精炼→小方坯连铸. 2 质量要求 65#钢化学成分见表 1,执行 GB/T699—1999 标准. 钢中夹杂物含量尽可能少,要求≤3 级,并控制 夹杂物形态和分布.钢中的 T[O] ≤ 40 × 10−6 ,[N] ≤ 70 × 10−6 .要求铸坯碳偏析指数 R ≤ 1.2.铸坯表面 不得有肉眼可见的裂纹、结疤、重接等有害缺陷.钢 坯酸浸低倍组织缺陷等级≤ 2.0 级,见表 2. 表 1 65#钢化学成分(质量分数) % C Mn S P Si Ni Cr Cu 0.62~0.70 0.50~0.80 ≤0.035 ≤0.035 0.17~0.37 ≤0.30 ≤0.25 ≤0.25 表 2 65#钢低倍组织缺陷等级判定 级 分类 中心 疏松 中心 偏析 缩孔 中心 裂纹 非金属 夹杂 国标 ≤2.0 ≤1.5 ≤2.0 ≤2.5 ≤1.5 内控 ≤1.5 ≤1.5 ≤1.5 ≤2.0 ≤1.0 3 主要技术难点 (1) 成分难以控制,主要是转炉冶炼过程中, 终点碳、终点磷、终点温度三者难以同时命中.特 别是在低铁水比情况下如何提高转炉的脱 P 率,以 保证终点成分的高碳和低 P 含量.需摸索一套合理 的操作工艺制度. (2) 需要摸索钢包精炼造渣制度,要求精炼渣 具有较高的硫容量,良好的发泡性和吸收非金属夹 杂物的能力. (3) 该钢种强度高、韧性低,在连铸浇注过程 中裂纹敏感性强,容易产生铸坯表面裂纹和内部裂 纹,必须采取特殊而且严格的连铸工艺制度进行生 产. DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2007.s1.023

Vol.29 Suppl1 黄标彩等:转炉一精炼-连铸工艺生产65#钢质量控制 ·115· (4)该钢种的中心偏析(主要是C、P、S的偏 少钢水的回磷量, 析)、疏松和缩孔等中心缺陷较其他大部分钢种严 (⑤)采用拉碳+增碳法, 重,必须严格控制钢水成分和温度,制定合理的浇 由于采用了MURC工艺,使转炉可以实现拉高 铸温度、拉速制度、二冷配水制度,同时,提高铸 碳出钢,转炉出钢用高C碳粉调整碳含量到0.63% 机精度,从而减少中心偏析等中心缺陷的发生, 左右,少量炉次在经LF炉补加碳粉进行微调处 (⑤)使用专用的高碳钢结晶器保护渣,以使连 理.出钢全程吹氩,确保钢水均匀,为精炼创造条 铸浇注顺行,铸坯质量良好 件. 废钢 脱Si脱P处理 生产工艺 脱C处理 4 中间排流 4.1转炉冶炼工艺山 (1)入炉钢铁料.铁水采用单吹颗粒镁装置进 行预处理,经过扒渣后,使入炉铁水S含量控制 凝渣后炉流热循环 0.0010%以下.冷料中废钢要求洁净不含Ni、Cr、 图1 MURC工艺流程图 Cu等有害元素,生铁成分要求P<0.10%,S< 表4MURC工艺与常规工艺冶炼控制情况比较 0.06% MURC工艺冶炼 常规工艺治炼 (2)装入制度.由于三钢铁水量不足,为实现 %C %P %C %P 规模效益,长期以来一直进行低铁水比治炼并取得 0.197 0.008 0.082 0.0218 了较好的效果,同时因现场没有设置混铁炉,为保 证入炉原料的总热量同时降低铁水比,经过慎密的 4.2精炼工艺 热平衡计算和现场的试验,根据铁水的温度和Si (1)渣系的选择. 含量确定了三套装入制度如表3. 目前,三钢LF炉生产65#钢时采用CaO-Al203- SO2的渣系,目标终渣成分如表5所示. 表3100t转炉装入制度 铁水条件 废钢/ 生铁/铁水/ 表5三钢LF炉65#钢精炼终渣成分(质量分数) 温度/C Si含量/% (炉与t炉)(炉小 FeO Al203 Cao MnO R 1280 30 10 10 80 0.32-0.6514-19 45-5312160.03-0.282.5-3.9 1280-1330 30-56 14 14 12 1330 56-~80 15 15 70 (2)钢中S含量的控制. 在LF内,钢液的脱S主要依靠炉渣的反应来 (3)采用MURC(multi--refining-converter)多功 进行,使用该CaO-Al2O3-SiO2渣系,还原渣易发 能复吹转炉治炼技术,提高治炼前期脱磷效果,优 泡,渣钢间接触面大,反应较充分,脱S效果好,为 化冶炼枪位,确保终点碳≥0.15%、磷≤0.015%, 提高脱S效果在第一次送电结束成白渣后进行5~8 工艺流程如图1所示.在同一转炉内,连续进行脱 min的大搅,以提高精炼炉的脱S率.三钢LF炉 硅、脱磷和脱碳处理2-引.转炉装入铁水后,项吹氧 65#钢平均进站S含量为156×10~6,出站S含量为 气进行高速脱硅、脱磷操作,然后进行中间排渣, 45.6×106,平均脱S率为71%.三钢LF炉65#钢 将脱硅、脱磷过程中生成的炉渣从转炉中倒掉,再 S含量控制如图2. 对炉内留下的铁水直接进行脱碳吹炼.出钢后,炉 (3)钢中A1含量的控制. 渣留在炉内用于下一炉炼钢.转炉终点成分控制情 用铝脱氧的钢中,主要A12O3夹杂呈簇状,其 况见表4. 熔点高(2050C),炼钢钢温度下为固态,连铸时易 (4)档渣工艺和出钢渣洗. 粘附在水口壁上、积累长大结瘤,会引起水口堵塞: 渣洗操作:出钢过程中将石灰、萤石以及合成 在钢材加工时,它在钢中呈链状或串状分布,恶化 精炼渣等渣料随钢流加入钢包中,以使钢包顶渣早 钢材内部和表面质量.LF精炼中要尽可能将夹杂 化,缩短在钢包精炼炉成白渣的时间. Al2O3去除,同时应控制合适的铝含量.通过不断 采用挡渣椎挡渣工艺,严格控制下渣量,以减 摸索,在保证钢水可浇性的前提下,确定了合适的

Vol.29 Suppl.1 黄标彩等:转炉−精炼−连铸工艺生产 65#钢质量控制 • 115 • (4) 该钢种的中心偏析 (主要是 C、P、S 的偏 析)、疏松和缩孔等中心缺陷较其他大部分钢种严 重,必须严格控制钢水成分和温度,制定合理的浇 铸温度、拉速制度、二冷配水制度,同时,提高铸 机精度,从而减少中心偏析等中心缺陷的发生. (5) 使用专用的高碳钢结晶器保护渣,以使连 铸浇注顺行,铸坯质量良好. 4 生产工艺 4.1 转炉冶炼工艺[1] (1) 入炉钢铁料.铁水采用单吹颗粒镁装置进 行预处理,经过扒渣后,使入炉铁水 S 含量控制 0.0010%以下.冷料中废钢要求洁净不含 Ni、Cr、 Cu 等有害元素,生铁成分要求 P < 0.10%,S < 0.06%. (2) 装入制度.由于三钢铁水量不足,为实现 规模效益,长期以来一直进行低铁水比冶炼并取得 了较好的效果,同时因现场没有设置混铁炉,为保 证入炉原料的总热量同时降低铁水比,经过慎密的 热平衡计算和现场的试验,根据铁水的温度和 Si 含量确定了三套装入制度如表 3. 表 3 100 t 转炉装入制度 铁水条件 温度 / °C Si 含量 / % 废钢 / (t⋅炉−1 ) 生铁 / (t⋅炉−1 ) 铁水 / (t⋅炉−1 ) 1280 30 10 10 80 1280~1330 30~56 14 14 72 1330 56~80 15 15 70 (3) 采用 MURC (multi-refining-converter)多功 能复吹转炉冶炼技术,提高冶炼前期脱磷效果,优 化冶炼枪位,确保终点碳 ≥ 0.15%、磷 ≤ 0.015%, 工艺流程如图 1 所示.在同一转炉内,连续进行脱 硅、脱磷和脱碳处理[2−3].转炉装入铁水后,顶吹氧 气进行高速脱硅、脱磷操作,然后进行中间排渣, 将脱硅、脱磷过程中生成的炉渣从转炉中倒掉,再 对炉内留下的铁水直接进行脱碳吹炼.出钢后,炉 渣留在炉内用于下一炉炼钢.转炉终点成分控制情 况见表 4. (4) 档渣工艺和出钢渣洗. 渣洗操作:出钢过程中将石灰、萤石以及合成 精炼渣等渣料随钢流加入钢包中,以使钢包顶渣早 化,缩短在钢包精炼炉成白渣的时间. 采用挡渣椎挡渣工艺,严格控制下渣量,以减 少钢水的回磷量. (5) 采用拉碳 + 增碳法. 由于采用了 MURC 工艺,使转炉可以实现拉高 碳出钢,转炉出钢用高 C 碳粉调整碳含量到 0.63% 左右,少量炉次在经 LF 炉补加碳粉进行微调处 理.出钢全程吹氩,确保钢水均匀,为精炼创造条 件. 图 1 MURC 工艺流程图 表 4 MURC 工艺与常规工艺冶炼控制情况比较 MURC 工艺冶炼 常规工艺冶炼 %C %P %C %P 0.197 0.008 0.082 0.0218 4.2 精炼工艺 (1) 渣系的选择. 目前,三钢 LF 炉生产 65#钢时采用 CaO−Al2O3− SiO2 的渣系,目标终渣成分如表 5 所示. 表 5 三钢 LF 炉 65#钢精炼终渣成分(质量分数) % FeO Al2O3 CaO SiO2 MnO R 0.32~0.65 14~19 45~53 12~16 0.03~0.28 2.5~3.9 (2) 钢中 S 含量的控制. 在 LF 内,钢液的脱 S 主要依靠炉渣的反应来 进行,使用该 CaO−Al2O3−SiO2 渣系,还原渣易发 泡,渣钢间接触面大,反应较充分,脱 S 效果好.为 提高脱 S 效果在第一次送电结束成白渣后进行 5~8 min 的大搅,以提高精炼炉的脱 S 率.三钢 LF 炉 65#钢平均进站 S 含量为 156 × 10−6 ,出站 S 含量为 45.6 × 10−6 ,平均脱 S 率为 71%.三钢 LF 炉 65#钢 S 含量控制如图 2. (3) 钢中 Al 含量的控制. 用铝脱氧的钢中,主要 Al2O3 夹杂呈簇状,其 熔点高(2050°C),炼钢钢温度下为固态,连铸时易 粘附在水口壁上、积累长大结瘤,会引起水口堵塞; 在钢材加工时,它在钢中呈链状或串状分布,恶化 钢材内部和表面质量.LF 精炼中要尽可能将夹杂 Al2O3 去除,同时应控制合适的铝含量.通过不断 摸索,在保证钢水可浇性的前提下,确定了合适的

·116· 北京科技大学学报 2007年增刊1 钢中铝的控制范围,要求钢中A1小于等于0.009%. 4.3连铸工艺4 (4)成分和温度的控制 (1)合适的浇注温度)是实现顺利浇注和获得 LF炉采用高碳碳粉配碳,MSi合金配锰,收 良好铸坯质量的前提,浇注温度是影响柱状晶生长 得率均按90%计算,目前LF炉实现了窄成分控制, 的重要因素.浇注温度高,铸坯柱状晶发达:浇注 上下炉成分偏差控制C含量在0.02%:Mn含量在 温度低,铸坯等轴晶发达,因此,在不引起水口冻 0.03%:Si含量在0.02%范围内,见表6 结的情况下,应尽可能采用低过热度浇注,低的过 热度有利于改善铸坯质量,实现高效连铸,所以选 100 择过热度15~30C作为控制目标. 0 ■频率 (2)二次冷却的好坏直接影响铸坯质量,特别 60 +一频率累积 是内部质量,像中心偏析、疏松、缩孔、内部裂纹 40 等一些铸坯的不良缺陷均与二次冷却有关,同时合 理的二次冷却还可以细化奥氏体晶粒,改善组织性 能,优化铸坯质量.根据中高碳钢及断面的特性, 0.002 0.0040.0060.0080.010 对小断面(如150mm×150mm)铸坯来说,强冷将 S含量/% 会增加激冷层厚度,加快柱状晶生成,形成穿晶, 图2LF炉65#钢S含量控制频率图 从而降低中心碳偏析.65钢采取强冷工艺,以改善 表6LF炉成分控制(质量分数) 铸坯的内在质量.每次浇注前必须认真检查二冷水 % 成分C Si Mn P 和喷嘴情况,保证喷水均匀,使铸坯冷却均匀, Max0.670.270.670.025 0.010 0.007 (3)采用塞棒自动控制技术和结晶器液面自动 Min0.630.230.630.0130.0000.004 控制技术,实现恒液面恒拉速操作,达到稳态浇注, 平均0.6530.2490.6480.01950.00460.0058 (4)采取全程保护浇注工艺,大包到中包采用 带氩封保护浇注,以减轻或杜绝钢水二次氧化,减 温度控制的原则是以连铸中包过热度为中心, 少夹杂物的产生. 过热度要求控制在15~30C,以减少铸坯碳偏析.三 (⑤)使用结晶器电磁搅拌技术,实践中摸索出 钢LF炉治炼65#钢时的出站温度控制及连铸浇铸 一套适宜高碳钢生产的电磁搅拌参数,以充分发挥 过热度情况见表7. 出电磁搅拌功能,改善铸坯质量, 表7LF炉出站温度控制及浇铸过热度控制 ℃ 5 质量控制效果 开机炉次 正常浇铸炉次 取值 温度 过热度 温度 过热度 5.1铸坯低倍组织控制 Max 1567 45 1539 31 采用强冷工艺、结晶器电磁搅拌以及稳态浇铸 Min 1550 30 1523 15 技术,铸坯低倍组织控制良好,见表8 平均1559 40 1529 20 表8铸坯低倍组织控制 级 开机温度控制较高,平均过热度为40C,主要 中心 中心 中心 分类 裂纹 夹杂 是连铸开浇时的速度偏慢,故将开机温度控制高一 缩孔 偏析 疏松 范围 0-2.00-2.00-2.0 点 0-0.50-0.5 平均 0.6 0.83 0.7 0.01 0.3 (5)钢水软吹和钙处理工艺. 为改变夹杂物的形态和分布,对精炼后的钢水 5.2铸坯碳偏析控制 进行钙处理,每炉喂入220m的CaSi丝:为保证夹 经过几批次的摸索,从以下4个方面来改善铸 杂物充分上浮,对钢水进行10min的软吹. 坯碳偏析: (6)氧氮控制. (1)严格控制中间包过热度15-25C. 经过LF炉精炼以及连铸过程的全程保护浇铸, (2)优化二冷制度,采用强冷工艺,比给水量 钢中的气体控制较好,平均T[O]为21.4×10-6,平 为1.0-1.3L/kg 均N为46.4×10-6. (3)严格控制铸坯的拉速,实现恒速浇注,典

• 116 • 北 京 科 技 大 学 学 报 2007 年 增刊 1 钢中铝的控制范围,要求钢中 Al 小于等于 0.009%. (4) 成分和温度的控制 LF 炉采用高碳碳粉配碳,MnSi 合金配锰,收 得率均按 90%计算,目前 LF 炉实现了窄成分控制, 上下炉成分偏差控制 C 含量在 0.02%;Mn 含量在 0.03%;Si 含量在 0.02%范围内,见表 6. 图 2 LF 炉 65#钢 S 含量控制频率图 表 6 LF 炉成分控制(质量分数) % 成分 C Si Mn P S Al Max 0.67 0.27 0.67 0.025 0.010 0.007 Min 0.63 0.23 0.63 0.013 0.000 0.004 平均 0.653 0.249 0.648 0.0195 0.0046 0.0058 温度控制的原则是以连铸中包过热度为中心, 过热度要求控制在 15~30°C,以减少铸坯碳偏析.三 钢 LF 炉冶炼 65#钢时的出站温度控制及连铸浇铸 过热度情况见表 7. 表 7 LF 炉出站温度控制及浇铸过热度控制 °C 开机炉次 正常浇铸炉次 取值 温度 过热度 温度 过热度 Max 1567 45 1539 31 Min 1550 30 1523 15 平均 1559 40 1529 20 开机温度控制较高,平均过热度为 40°C,主要 是连铸开浇时的速度偏慢,故将开机温度控制高一 点. (5) 钢水软吹和钙处理工艺. 为改变夹杂物的形态和分布,对精炼后的钢水 进行钙处理,每炉喂入 220 m 的 CaSi 丝;为保证夹 杂物充分上浮,对钢水进行 10 min 的软吹. (6) 氧氮控制. 经过 LF 炉精炼以及连铸过程的全程保护浇铸, 钢中的气体控制较好,平均 T[O]为 21.4 × 10−6 , 平 均[N]为 46.4 × 10−6 . 4.3 连铸工艺[4] (1) 合适的浇注温度[5]是实现顺利浇注和获得 良好铸坯质量的前提.浇注温度是影响柱状晶生长 的重要因素.浇注温度高,铸坯柱状晶发达;浇注 温度低,铸坯等轴晶发达.因此,在不引起水口冻 结的情况下,应尽可能采用低过热度浇注.低的过 热度有利于改善铸坯质量,实现高效连铸,所以选 择过热度 15~30°C 作为控制目标. (2) 二次冷却的好坏直接影响铸坯质量,特别 是内部质量,像中心偏析、疏松、缩孔、内部裂纹 等一些铸坯的不良缺陷均与二次冷却有关,同时合 理的二次冷却还可以细化奥氏体晶粒,改善组织性 能,优化铸坯质量.根据中高碳钢及断面的特性, 对小断面(如 150 mm × 150 mm)铸坯来说,强冷将 会增加激冷层厚度,加快柱状晶生成,形成穿晶, 从而降低中心碳偏析.65 钢采取强冷工艺,以改善 铸坯的内在质量.每次浇注前必须认真检查二冷水 和喷嘴情况,保证喷水均匀,使铸坯冷却均匀. (3) 采用塞棒自动控制技术和结晶器液面自动 控制技术,实现恒液面恒拉速操作,达到稳态浇注. (4) 采取全程保护浇注工艺,大包到中包采用 带氩封保护浇注,以减轻或杜绝钢水二次氧化,减 少夹杂物的产生. (5) 使用结晶器电磁搅拌技术,实践中摸索出 一套适宜高碳钢生产的电磁搅拌参数,以充分发挥 出电磁搅拌功能,改善铸坯质量. 5 质量控制效果 5.1 铸坯低倍组织控制 采用强冷工艺、结晶器电磁搅拌以及稳态浇铸 技术,铸坯低倍组织控制良好,见表 8. 表 8 铸坯低倍组织控制 级 分类 中心 缩孔 中心 偏析 中心 疏松 裂纹 夹杂 范围 0~2.0 0~2.0 0~2.0 0~0.5 0~0.5 平均 0.6 0.83 0.7 0.01 0.3 5.2 铸坯碳偏析控制 经过几批次的摸索,从以下 4 个方面来改善铸 坯碳偏析: (1) 严格控制中间包过热度 15~25°C. (2) 优化二冷制度,采用强冷工艺,比给水量 为 1.0~1.3 L/kg. (3) 严格控制铸坯的拉速,实现恒速浇注,典

Vol.29 Suppl.1 黄标彩等:转炉一精炼-连铸工艺生产65#钢质量控制 。117· 型拉速为2.1m/min,达标率达96%. 好坏对高碳钢盘条的质量水平影响较大, (4)降低钢中易偏析元素,如S、P等有害元素 (2)三钢现行的65#钢生产工艺是可行的,能为 (5)控制好结晶器电磁搅拌参数(4Hz,400 用户提供优质产品. A). 参考文献 通过以上手段,65#钢铸坯碳偏析指数控制在 11以内,符合钢种要求 [1]黄明,方启全,转炉控制系统.自动化技术与应用,2006,25(5): 5.3轧材质量、性能及使用结果 18 铸坯经轧成材后,性能稳定,波动小,满足标 2]吕秀琴译,杨力志校.在转炉上进行连续脱磷脱碳处理工艺的 开发.太钢译文,2003,2:27 准要求.用于制作钢丝绳、预应力钢丝、弹簧等产 [3]孔祥明.转炉双联法治炼新工艺技术及其特点.上海宝铜工程 品,检验结果完全达到了相关产品标准的要求,达 设计,2004,(3):1 到了国内同类产品先进水平. [4]何会琴,陈礼生.35#、45#转炉治炼、板坯连铸工艺研究及品 种开发.重钢技术,2002,2:19 6结论 [⑤)】张彩军,王琳,蔡开科,等.非稳态浇铸对钢水洁净度的影响 /第十二届全国炼钢学术会议论文.上海,2002:337 (1)采用合理的转炉、精炼、连铸工艺是获得 高碳钢铸坯质量的决定性因素,高碳钢铸坯质量的 Quality control of 65#high carbon steel produced by MURC-LF-CC HUANG Biaocai2),ZHU Rong,YANG Zhufang 1)Metallurgical and Ecological Engineering School,University and Science Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)Fujian Sansteel Co.Ltd.,Sanming 365000,China ABSTRACT According to the difficulties of the 65#steel-making,the BOF-LF-CC technology was used to produce the 65#high carbon steel.Some measures were taken in the following processes:controlling the raw materials and the charging system,using the MURC multi-functional combined blow,and holding slag in tapping process in BOF session;choosing the appropriate slag system to improve desulphurization,controlling the Al contain and stabilizing the component of hot steel and the temperature in LF refining;choosing the appropriate casting temperature,improving the second cooling,protecting the casting completely,and using the electromag- netic stirring in mold in the casting process.The results show that the low magnification microscopic structure in billet is fine and the carbon segregation exponent is below 1.1,which meets the demand of the steel series.Based on the sampling and analysis of the product quality,the test results meet the requirements of the relevant product standards and reach the advanced level of similar products in China. KEY WORDS 65#high carbon steel:quality:control

Vol.29 Suppl.1 黄标彩等:转炉−精炼−连铸工艺生产 65#钢质量控制 • 117 • 型拉速为 2.1 m/min,达标率达 96%. (4) 降低钢中易偏析元素,如 S、P 等有害元素. (5) 控制好结晶器电磁搅拌参数(4 Hz,400 A). 通过以上手段,65#钢铸坯碳偏析指数控制在 1.1 以内,符合钢种要求. 5.3 轧材质量、性能及使用结果 铸坯经轧成材后,性能稳定,波动小,满足标 准要求.用于制作钢丝绳、预应力钢丝、弹簧等产 品,检验结果完全达到了相关产品标准的要求,达 到了国内同类产品先进水平. 6 结论 (1) 采用合理的转炉、精炼、连铸工艺是获得 高碳钢铸坯质量的决定性因素,高碳钢铸坯质量的 好坏对高碳钢盘条的质量水平影响较大. (2) 三钢现行的 65#钢生产工艺是可行的,能为 用户提供优质产品. 参 考 文 献 [1] 黄明,方启全. 转炉控制系统. 自动化技术与应用,2006, 25(5): 18 [2] 吕秀琴译,杨力志校. 在转炉上进行连续脱磷脱碳处理工艺的 开发. 太钢译文,2003, 2: 27 [3] 孔祥明. 转炉双联法冶炼新工艺技术及其特点. 上海宝钢工程 设计, 2004, (3): 1 [4] 何会琴,陈礼生. 35#、45#转炉冶炼、板坯连铸工艺研究及品 种开发. 重钢技术,2002, 2: 19 [5] 张彩军,王琳,蔡开科,等. 非稳态浇铸对钢水洁净度的影响 //第十二届全国炼钢学术会议论文. 上海,2002: 337 Quality control of 65# high carbon steel produced by MURC-LF-CC HUANG Biaocai1,2), ZHU Rong1), YANG Zhufang1) 1) Metallurgical and Ecological Engineering School, University and Science Technology Beijing, Beijing 100083, China 2) Fujian Sansteel Co. Ltd., Sanming 365000, China ABSTRACT According to the difficulties of the 65# steel-making, the BOF-LF-CC technology was used to produce the 65# high carbon steel. Some measures were taken in the following processes: controlling the raw materials and the charging system, using the MURC multi-functional combined blow, and holding slag in tapping process in BOF session; choosing the appropriate slag system to improve desulphurization, controlling the Al contain and stabilizing the component of hot steel and the temperature in LF refining; choosing the appropriate casting temperature, improving the second cooling, protecting the casting completely, and using the electromag￾netic stirring in mold in the casting process. The results show that the low magnification microscopic structure in billet is fine and the carbon segregation exponent is below 1.1, which meets the demand of the steel series. Based on the sampling and analysis of the product quality, the test results meet the requirements of the relevant product standards and reach the advanced level of similar products in China. KEY WORDS 65# high carbon steel; quality; control

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