[发明专利]一种用转炉工艺冶炼气瓶钢圆坯的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼工艺技术领域，特别是用转炉工艺生产气瓶用无缝钢管用连铸圆坯的方法。

技术背景

气瓶广泛应用于气体输送和分装过程中，一般承受压力范围在8-30MPa之间，最高可达100MPa。所以要求气瓶用钢应具有很高的洁净度，同时具有良好的韧性、成型性和耐蚀性等综合性能。

30CrMo钢是一种常用的Cr-Mo系列的气瓶用钢。目前生产厂家大多采用电弧炉工艺生产30CrMo气瓶钢，生产工艺为电弧炉→钢包精炼→连铸。

本申请人通过对气瓶钢特性的研究，结合已经具备先进的工艺装备、研发能力和生产技术水平，开发了高炉炼铁→顶底复吹转炉→LF钢包精炼炉→VD真空脱气→圆坯连铸生产30CrMo气瓶钢的工艺。

发明内容

本发明的目的在于克服电弧炉工艺冶炼钢气瓶钢，具有有害残余元素Pb、Sn、As、Sb、Bi较难去除，特别是钢中的氮含量较难达到较低水平，实现高纯净度钢水以及冶炼成本相对较高的不足，提供一种用高炉炼铁→顶底复吹转炉→LF钢包精炼炉→VD真空脱气→圆坯连铸工艺冶炼气瓶用无缝钢管用钢圆坯的方法。从而提高了钢水的纯净度，减轻微量残余元素带来的危害，提高了气瓶钢的性能。

本发明转炉工艺冶炼气瓶钢圆坯的方法主要靠如下方法实现。

本发明30CrMo气瓶用无缝钢管用钢的成分为：控制成分(重量百分数)为：C＝0.26-0.34％，Si＝0.17-0.37％，Mn＝0.40-0.70％，P≤0.030％，S≤0.030％，P+S≤0.055％，Cr＝0.80-1.10％，Mo＝0.15-0.25％，Ni≤0.30％  Cu≤0.20％，Fe余量。

本发明优化成分(重量百分数)为：C＝0.29-0.31％，Si＝0.23-0.27％，Mn＝0.53-0.57％，P≤0.020％，S≤0.010％，Cr＝0.92-0.98％，Mo＝0.19-0.21％，Fe余量。

另外，要求30CrMo钢中(Pb+Sn+As+Sb+Bi)≤0.025％；单一元素Pb≤0.008％，其余≤0.010％。

本发明提供的转炉工艺冶炼气瓶钢圆坯的方法，其中主要工艺步骤为：高炉→顶底复吹转炉→LF精炼炉→VD真空炉→Ф150mm-Ф200mm圆坯连铸机→翻转冷床→检验→入库。具体工艺步骤内容包括：

①高炉铁水采用喷吹颗粒镁工艺对铁水进行脱硫预处理，使入转炉铁水成分达到[Si]＝0.30-0.85％、[P]＝0-0.080％、[S]＝0-0.030％；

②转炉采用顶吹氧底吹氮气或氩气搅拌的顶底复吹冶炼，并采用氧压为0.8-0.85MPa、流量为22800-23200m³/h的低氧压、大流量顶部供氧制度，使转炉出钢钢水成份[C]＝0.10-0.15％、[P]＝0-0.010％；

③LF精炼过程中采用高碱度白渣精炼工艺，白渣精炼时间20-30分钟，LF精炼处理时间在35-45分钟，精炼过程中，全程底吹氩气搅拌，并按照预吹、正常给电、软吹3种模式控制底吹氩气搅拌的气体流量，控制到VD精炼的到站温度为1615±5℃；

④VD精炼工艺中，钢水真空处理要在真空度≤67Pa下保持时间10-15分钟，同时采用软吹氩搅拌，使钢水出VD站氢含量控制在0-2ppm，钢水到达连铸台的温度为1570±5℃；

⑤连铸工艺要求钢包到中间包、中间包到结晶器采取全程加保护套管保护浇注，钢水过热度控制在20-40℃范围内，稳定拉速为1.5-3.2m/min，使用结晶器电磁搅拌技术。

所述转炉工艺冶炼气瓶钢圆坯的方法，在转炉冶炼的前、中期强化造渣脱磷，中、后期稳定炉渣中的磷并实现钢水脱硫；采取挡渣出钢，控制下渣量0-50mm。

所述转炉工艺冶炼气瓶钢圆坯的方法，在LF精炼过程中钢水成分控制范围为[C]＝0.29-0.31％，[Si]＝0.23-0.27％，[Mn]＝0.53-0.57％，[S]＝0-0.010％，[Cr]＝0.92-0.98％，[Mo]＝0.19-0.21％。

所述转炉工艺冶炼气瓶钢圆坯的方法，在VD精炼工艺真空处理结束后，喂硅钙丝；喂硅钙丝结束后，进行软吹操作，保证软吹时间5-10分钟。