一种Cr-Mn系列弹簧钢冶炼工艺的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金领域，涉及一种钢材冶炼工艺，具体地说是一种Cr-Mn系列弹簧 钢的冶炼工艺。
【背景技术】
[0002] 弹簧钢是用来制造弹簧和弹性零件的一个专用钢种。按照其化学成分分为非合 金弹簧钢（碳素弹簧钢）和合金弹簧钢，根据GB/T 13304《钢分类》标准，按照基本性能及 使用特性，弹簧钢属于机械结构用钢；按照质量等级，属于特殊质量钢，即在生产过程中需 要特别严格控制质量和性能的钢。鉴于其用途，弹簧钢应该具有良好的耐疲劳性能、力学性 能、抗弹减性能、淬透性、物理化学性能等综合性能。为了满足上述性能要求，弹簧钢材料应 具备有较高的纯净度（少夹杂、低气体含量）、优良的表面质量、精准的外形尺寸等。伴随着 工业经济的飞速发展，对弹簧钢品质要求也就越来越高，如近年来针对发动机用高性能气 门弹簧而提出的超纯净弹簧网。
[0003] 非金属夹杂物已经成为影响弹簧钢使用寿命的最重要因素之一，弹簧钢冶炼的关 键是要如何提高钢材的纯净度，即：减少钢中非金属夹杂物含量并保证非金属夹杂物的均 匀分布。钢水纯净度控制也一直困扰着国内各大钢铁企业。
[0004] 目前，多数钢厂采用高炉铁水一铁水预处理一转炉一LF精炼一VD真空处理一连 铸工艺来生产Cr-Mn系列弹簧钢。经过铁水预处理工艺生产弹簧钢使得生产成本增加，同 时由于生产工艺的不合理，钢水纯净度控制往往也不理想，非金属夹杂物超标率居高不下， 影响质量的同时也带来了大量的报废浪费。
[0005] 如何提高弹簧钢纯净度，即：降低钢水非金属夹杂物含量已经成为各钢厂技术攻 关的主要难题。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种Cr-Mn系列弹簧钢冶炼工艺，采用该工艺不仅可以省去 一道"铁水预处理"工艺，降低了生产成本，同时能将钢水中的非金属夹杂物控制在较好的 水平。
[0007] 本发明所采用的技术方案为，一种Cr-Mn系列弹簧钢冶炼工艺，包括原材料准备、 偏心底电炉（EBT)、LF炉外精炼、VD真空处理、连铸工艺，步骤如下：
[0008] (1)电炉冶炼钢铁料采用60~70%的低硫铁水和30~40 %优质废钢，要求废 钢必须采用连铸切头切尾及轧钢返废，不得使用含S刚的返废、不得使用含杂质潮湿的废 钢，电炉终点碳含量控制在0. 15 %以上，防止钢水过氧化，电炉出钢温度控制在1640~ 1660°C，EBT电炉实行留钢、留渣操作工艺，严禁出钢过程下渣；
[0009] (2)电炉出钢过程中用活性石灰和复合精炼渣，来代替普通石灰造渣，以加快化渣 速度，出钢过程中加入电石进行预脱氧，从而尽快进行钢水的脱0与脱S ;
[0010] (3)LF精炼前在氩站喂入A1线150-200m/炉加强钢水脱氧（代替传统工艺中精炼 炉喂A1线），进行钢水的深脱氧（控制成品铝含量不超过0. 008% )，即可防止出钢过程用 铝而带来的吸气，也可减少防止精炼过程再用A1后生成的三氧化二铝等夹杂没有足够的 上浮时间；
[0011] (4)精炼前期以碳粉、电石进行钢水的快速脱0与脱S，精炼前期造高碱度白渣，视 钢水S含量情况，加入适量石灰与复合精炼渣，控制成品S < 0. 010% ;精炼中后期以含硅 脱氧材料来加强炉渣脱氧的同时提高炉渣的流动性，并视炉渣情况加入石英来进行稀渣， 确保精炼后期炉渣碱度控制在1. 5~2. 5,从而可以解决前期所造的高碱度渣，吸附夹杂难 的问题；
[0012] (5) VD真空处理前要求钢包留有60~100mm的净空高度，并控制氩气流量：极限 真空前氩气流量控制15~25L/min ;极限真空度后氩气流量控制30~45L/min，既保证有 充分的搅拌，又要防止VD处理过程钢包渣溢出；VD要求真空度< 67Pa下的真空保持时间 大于15min ;
[0013] (6) VD破空迅速加入颗粒状碱性覆盖剂及碳化稻壳进行双层保护，保证钢渣不露 面，软吹Ar时间控制20~70min，整个软吹过程加强氩气流量控制，保证钢水的微动，且不 能出现亮面并根据钢水面情况，及时增添碳化稻壳；
[0014] (7)浇铸前加强对保护渣、中间包的烘烤；大包长水口增加密封垫圈；中包开浇前 实施中包吹氩；连铸拉速度稳定在0. 8~0. 9m/min，过热度控制20~30°C，采用结晶器电 磁搅拌及末端电磁搅拌，严禁拉速及过热度出现较大幅度波动。
[0015] 作为优选，步骤（1)所述的留钢、留渣才做工艺中，出钢时控制留钢量为5~8%。
[0016] 进一步地，步骤（2)所述的活性石灰和复合精炼渣要求如下：
[0017] 活性石灰：CaO彡89%，活性度彡350, S彡0? 030%，灼减彡4% ;
[0018] 复合精炼渣要求：55%彡CaO彡60%，15%彡Si02彡20%，A1203彡8%。
[0019] 作为优选，步骤（2)所述的活性石灰和复合精炼渣使用量各500kg/炉，以实现快 速成渣，活性石灰使用量过多，会造成碱度过高，化渣困难，复合精炼渣使用量过多，会造成 碱度偏低，造成前期造渣脱〇、脱S困难。
[0020] 进一步地，所述的出钢过程中视钢水终点C情况加入电石80~120kg/炉。
[0021] 作为优选，步骤（4)所述的高碱度白渣碱度为3. 0~4. 0 ;所述碳粉和电石使用量 不超过l〇〇kg/炉；步骤（4)所述石灰与复合精炼澄质量比为1:1。
[0022] 进一步地，所述含硅脱氧材料为硅铁粉或碳化硅，并视炉渣情况加入石英进行稀 渣，确保精炼后期炉渣碱度控制在1. 5~2. 5,从而提高炉渣吸附夹杂能力。
[0023] 作为优选，步骤（4)所述的精炼前期采用大氩气流量，以实现炉渣的快速融化及 合金均匀化；所述的精炼中后期采用小氩气流量，确保刚水中的夹杂物能够快速上浮及温 度均匀化，并可以防止氩气流量过大而导致钢水过分裸露吸气。
[0024] 作为优选，所述的连铸采用大包、中间包余钢操作，采用大包下渣检测装置，保证 大包残余钢水量1. 5吨/炉，浇注结束时中包残余钢水1吨，浇注过程防止中包低液位浇 注；做好保护浇注工作：要求中间包烘烤时间大于3小时；并对保护渣进行烘烤，保证保护 渣使用前温度控制在80°C以上。
[0025] 本发明的优点：电炉以铁水加优质废钢为金属料进行冶炼，即吸取了 "转炉冶炼良 好的去气去夹杂效果"的优点，同时由于采用偏心底电炉进行留钢出钢，从而又克服了其它 钢厂用转炉冶炼，出钢过程容易下渣的缺点；此外LF精炼过程采用双渣操作：前期造高碱 度渣，加大脱0、脱S力度，同时能有效的将成品S含量控制在0. 010%以下，减少了钢水中 非金属夹杂物的来源，中后期通过采用含硅脱氧材料及加入石英砂来造低碱度渣，从而提 高了中后期炉渣的流动性，为钢水中夹杂物上浮提供了良好的动力学条件，且整个精炼过 程不使用含铝材料，减少了钢水中三氧化二铝等难熔难上浮夹杂的来源。因此采用此工艺 不仅可以省去铁水预处理工艺，降低了生产成本、提高了生产效率同时也减少了钢水中的 非金属夹杂物含量。
【具体实施方式】 [0026] 实施例1
[0027] 以Cr-Mn系列弹簧钢51CrV4生产为例说明：
[0028] 炼钢工艺流程：铁水（60~70% ) +优质废钢（30~40% ) - 100吨偏心底电炉 (EBT) - 100吨LF精炼炉一 VD炉一连铸机（5机5流）。
[0029] 电炉冶炼工艺
[0030] 1、新炉衬、新钢包前3炉不得冶炼此钢种，出钢前加强对钢包的烘烤，保证钢包内 衬的红热状态。
[0031] 2、电炉冶炼钢铁料采用60~70%的低硫铁水与30~40%的公司自产优质废钢。
[0032] 3、电炉终点碳含量控制在0. 15%以上，电炉出钢温度控制在1640~1660°C，EBT 电炉实行留钢出钢，严禁出钢过程下渣