[发明专利]含硼钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，特别涉及含硼钢的生产方法。

背景技术

微量硼(0.001％左右)可以吸附在奥氏体晶界，降低晶界能量，阻抑铁素体晶核的形成，成倍地提高中低碳钢的淬透性，因此中低碳钢常添加0.0005～0.003％的微量硼来提高钢的淬透性。但硼是极活泼的元素之一，能与钢中的残余氧和氮形成稳定的夹杂物，而失去有益作用，只有以固溶形式存在的硼才能起到有益的作用。

已有的研究证明：为保证硼提高淬透性的作用，必须在钢的冶炼过程中首先采用铝脱去钢液的自由氧，并用钛固定钢液中的氮，才能保证加入硼的有效作用。

例如：

CN100519769C公开了一种转炉冶炼生产含硼钢的方法，其特征是采用转炉冶炼→钢包脱氧、精炼→硼合金化的工艺生产含硼钢，具体的操作规定为：首先是在转炉出钢后加入铝和精炼渣对钢液和钢渣进行脱氧，控制钢液酸溶铝在0.02～0.04％范围内，然后在LF炉精炼控制钢渣中的FeO+MnO≤2.0％，以及钢液的α_[O]≤10ppm，最后再次向钢包加入铝进行深脱氧后，加入钛铁和硼铁进行合金化。采用此工艺硼的收得率为69.4～91.8％。

CN101660101A公开了一种低碳耐磨工程机械履带板用钢极其制造方法，其化学成分按重量百分比计为C：0.17～0.27％，Si：0.17～0.37％，Mn：0.85～1.20％，Cr：0.10～0.30％，Al：0.010～0.060％，Cu：0.010～0.20％，Ni：0.01～0.20％，P：0.003～0.025％，S：0.001～0.025％，Ti：0.020～0.060％，B：0.0005～0.0035％，[O]：5～20×10^-6％，[N]：40～90×10^-6％，余为Fe和不可避免的杂质。CN101660101A公开的钢含有0.0005～0.0035％的硼，涉及到硼钢的生产方法。其制造方法是采用电炉冶炼→出钢→LF炉外精炼→VD真空脱气处理。CN101660101A说明书第5页最后一段，也提到了保证硼有效性(也可称为有效硼)的方法，即要求最好控制在Al0.020～0.050％范围内。

综合上述公开技术，为保证硼提高淬透性的作用，钢中必须存在有0.02％以上的铝，才能保证加入硼的有效作用。根据生产实践，CN100519769C和CN101660101A提到的控制铝或酸溶铝不低于0.02％，存在有一定的局限性。具体为铝或酸溶铝大于0.02％的钢液，在浇铸过程中会产生一定量的Al₂O₃，这些Al₂O₃会堵塞连铸机结晶器水口，特别是在断面为200×200mm或者200×200mm以下连铸机上尤为严重，使小规格连铸机无法浇铸。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种含硼钢的生产方法，采用该方法生产的含硼钢在连铸机上浇铸时，不会产生大量的Al₂O₃堵塞连铸机结晶器水口，即使200×200mm以下的小规格连铸机也能顺利浇铸含硼钢，可适应于所有断面尺寸的连铸机浇铸含硼钢。

本发明含硼钢的生产方法包括：转炉初炼钢液、钢液出钢至钢包、钢包移入LF炉精炼、浇铸步骤。

a、出钢过程中进行预脱氧：向钢包中投入电石使钢液氧活度在0.0025％以下；

b、精炼时进一步脱氧：精炼加热前每吨钢加入电石3.5～4.5kg，加热过程中每吨钢加入金属铝丸0.15～0.45kg；

c、精炼完后向钢液中加入铝，使钢液铝重量百分比含量在0.005～0.010％，加入钛铁控制钢液钛重量百分比含量在0.020～0.035％，加入硼铁控制硼重量百分比含量在0.0005～0.0035％。

所述电石含CaC₂70％以上时效果较好。

步骤a转炉内加入铁水的成分组分3.7～4.9％的C、0.007～0.015％的Si、0.009～0.023％的Mn、0.062～0.074％的P、0.047～0.069％的S，余量为Fe。优选为4.1～4.5％的C、0.010～0.012％的Si、0.012～0.020％的Mn、0.065～0.071％的P、0.050～0.066％的S，余量为Fe。