[发明专利]一种减少铝脱氧高碳钢铸坯表面裂纹的方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种减少铝脱氧高碳钢铸坯表面裂纹的方法。

背景技术

目前含碳量0.60～1.00％的高碳钢和高碳合金钢一般都采用无铝脱氧，但为降低钢水内全氧含量和细化晶粒有时也采用铝脱氧，高碳钢在进行铝脱氧后，铸坯表面易出现裂纹，其原因是：高碳钢由于需要加入大量增碳剂，增碳剂本身和增碳剂加入过程都会增加钢中氮含量，因此高碳钢的氮含量一般都比较高，超过40×10^-6，当采用铝脱氧后氮含量会进一步增加，同时会形成AlN，在铸坯凝固过程中从晶界析出形成裂纹。

发明内容

本发明的目的是提供一种减少铝脱氧高碳钢铸坯表面裂纹的方法，即保留高碳钢铝脱氧的优点，又可有效降低高碳钢铸坯表面裂纹。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种减少铝脱氧高碳钢铸坯表面裂纹的方法，在转炉熔炼、出钢脱氧、造渣、精炼、连铸各工序中分别对钢水中Als和N进行控制，抑制AlN的生成，从而降低高碳钢铸坯的表面裂纹，其操作步骤如下：

1)转炉出钢碳控制在0.40～0.60％，转炉采用一次倒炉出钢；如果二次倒炉第一次倒炉需要在钢水碳含量在1.0％以上，要求炉后按成品碳含量目标加入高比重增碳剂，降低钢水中的N含量，转炉后钢水中的N含量控制在20×10^-6～30×10^-6％；

2)在出钢过程中采用铝质脱氧剂进行脱氧，铝质脱氧剂加入量按0.25～0.45kg/t·钢，钢水炉后取样Als含量控制在0.030～0.080％；

3)转炉炉后加入活性石灰，加入量按1.2～3.5kg/t·钢，保证入精炼炉钢水前期顶渣碱度，顶渣中CaO/SiO₂值·控制在1.5～2.5；

4)钢水到达精炼后不再加入任何铝质脱氧剂，钢水精炼终点Als含量控制在0.005～0.025％，精炼终点顶渣碱度CaO/SiO₂值控制在2.0～5.0；

5)连铸时二冷水比水量控制为0.15～0.35l/kg，降低铸坯裂纹敏感强度；

6)当铸坯中Als/N为2.32～6.68时直接装加热炉进行轧制，否则将铸坯在室温下缓冷到30～400℃后再装加热炉进行轧制。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)通过对钢水中Als和N进行控制，抑制AlN的生成，从而有效降低高碳钢铸坯的表面裂纹，实现了即通过铝脱氧降低高碳钢全氧含量和细化晶粒的作用，又减少了由于铝的加入造成高碳钢铸坯表面裂纹；2)减少了铸坯的后序清理和修磨，降低了劳动强度，提高了生产效率。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明一种减少铝脱氧高碳钢铸坯表面裂纹的方法，在转炉熔炼、出钢脱氧、造渣、精炼、连铸各工序中分别对钢水中Als和N进行控制，抑制AlN的生成，从而降低高碳钢铸坯的表面裂纹，其操作步骤如下：

1)转炉出钢碳控制在0.40～0.60％，转炉采用一次倒炉出钢；如果二次倒炉第一次倒炉需要在钢水碳含量在1.0％以上，要求炉后按成品碳含量目标加入高比重增碳剂，降低钢水中的N含量，转炉后钢水中的N含量控制在20×10^-6～30×10^-6％；

2)在出钢过程中采用铝质脱氧剂进行脱氧，铝质脱氧剂加入量按0.25～0.45kg/t·钢，钢水炉后取样Als含量控制在0.030～0.080％，保证转炉一次性脱氧，防止精炼二次加入铝质脱氧剂，控制精炼增氮量，所述铝质脱氧剂成分按重量％为，Al：45～55％，CaO：15～25％，SiO₂：8～12％，MgO：8～10％，H₂O＜1.0％，其它为不可避免的杂质，重量总和为100％；

3)转炉炉后加入活性石灰，加入量按1.2～3.5kg/t·钢，保证入精炼炉钢水前期顶渣碱度，顶渣中CaO/SiO₂值·控制在1.5～2.5，活性石灰有效成分CaO＞90％；

4)钢水到达精炼后不再加入任何铝质脱氧剂，钢水精炼终点Als含量控制在0.005～0.025％，精炼终点顶渣碱度CaO/SiO₂值控制在2.0～5.0；

5)连铸时二冷水比水量控制为0.15～0.35l/kg，采用弱冷控制降低铸坯裂纹敏感强度；

6)当铸坯中Als/N为2.32～6.68时直接装加热炉进行轧制，否则将铸坯在室温下缓冷到30～400℃后再装加热炉进行轧制，利于细化晶粒。