[发明专利]转炉-LF-RH-连铸生产38CrMoAl钢的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及38CrMoAl生产领域，具体涉及采用转炉-LF-RH-连铸生产38CrMoAl的工艺。

背景技术

 38CrMoAl钢属于高强氮化钢，有高的表面硬度，耐磨性及疲劳强度，主要用于制造注塑机的关键部件螺杆、机车主轴、仿模、气缸套、高压阀门、镗杆、蜗杆等。目前，38CrMoAl钢材的国内最大区域市场是华东，需求量大约30万吨/年，市场前景较好，但是该钢种生产难度极大，极易结瘤，导致该钢种生产成本较高，钢材价格一直居高不下。

近年二十年来，国内外基本采用电炉+模铸工艺方法生产。该生产工艺存在成材率低、表面质量差和易发生点状偏析等明显不足。《一种38CrMoAl钢及其制备方法》（公告号为CN102230131A），该发明以35CrMo钢屑、42CrMo钢屑、38CrMoAl钢屑、金属铝、中碳铬铁、稀土硅铁、含氮锰铁、硼铁和金属铋为原料，采用感应电炉熔化，钢锭模浇注钢锭，最后锻造成形。

该发明虽然以35CrMo钢屑、42CrMo钢屑、38CrMoAl钢屑为主要原料，实现了废钢的循环再利用，但是该发明存在以下缺陷：

1、该发明采用感应电炉加热，具有能耗高，不值得大力提倡；

2、该发明采用的主要原辅材料废钢屑，其中P、S等有害残余元素含量高，且不能精确控制，生产的38CrMoAl钢质纯净度低，影响使用寿命；

3、该发明采用感应电炉熔化，钢锭模浇注钢锭，具有生产效率低，不适应国内外加工制造业对38CrMoAl钢迅猛增长的需求。

进入二十一世纪，特别是近几年来，随着国内炼钢水平的不断提高，国内一些特钢厂家，开始尝试采用电炉和连铸工艺陆续开发成功该产品，如，南钢、本钢、抚钢、杭钢等钢厂。但结瘤问题一直无法得到根本解决，连浇炉很难超过5炉，成坯率低，批量化生产存在很大困难。

目前，国内极少些特钢厂尝试采用转炉和连铸工艺开发38CrMoAl，相比较电炉具有更大的难度，但具有明显的成本优势。只是目前开发尚不成熟，连浇炉数、连铸水口结瘤和保护渣变性等根本问题仍未解决。本申请人采用转炉-LF-RH-连铸工艺方法，解决了困扰38CrMoAl钢的浇注难的问题，提高了连浇炉数，实现了浇注正常化，大大降低了38CrMoAl钢坯和钢材的生产成本，对38CrMoAl钢的市场推广、减少进口依赖性具有重大意义。

 发明内容

 本发明要解决的技术问题是提供一种转炉-LF-RH-连铸生产38CrMoAl钢的工艺，有效解决了转炉流程连铸工艺生产高铝38CrMoAl钢浇注易结瘤，钢坯成坯率低，连浇炉数低，生产成本高，钢材存在点状偏析等问题。

本发明通过以下技术方案实现：

转炉-LF-RH-连铸生产38CrMoAl钢的工艺，包括以下步骤：

（1）顶底复吹碱性转炉初炼：将铁水置于转炉中进行吹炼，吹炼过程中铁水经扒渣处理，吹炼中期摇炉倒掉氧化渣，进行二次造渣，出钢控制碳重量百分比≥0.08%，出钢时加入4.0~6.0kg/t锰铁和20~25kg/t铬铁合金化，并加入2.0~3.0kg/t电石和1.2~2.0kg/t铝饼强脱氧，出钢后期采用氩气顶底复吹搅拌，提高脱氧产物上浮；

（2）LF精炼炉精炼：精炼炉钢水中铝元素重量百分比为 0.025~0.10%，精炼前期形成高碱度精炼渣，其二元碱度为8~16，在脱氧充分的精炼后期一次性加入10kg/t的铝锭合金化，最后根据钢水中实际硅含量再行对硅进行调整，精炼终渣二元碱度为25~50； 

（3）双工位RH/VD真空炉脱气：在1650±10℃、真空度小于100Pa下保持15min以上进行RH/VD真空脱气处理，处理结束后喂入钡硅包芯线对钢水进行变性处理，吊包前氩气软搅拌20min以上； 

（4）弧形连铸机连铸：大包长水口使用氩封装置，对大包钢流吹氩保护，过热度在30~50℃，结晶器选用38CrMoAl专用保护渣，150mm×150mm方坯拉速为    2.3±0.2m /min，或200mm×200mm方坯拉速为1.3±0.1m /min,或Φ380mm圆坯拉速为0.55±0.03m /min，或Φ500mm圆坯拉速为0.32±0.02m /min，连铸机采用结晶器和凝固末端两段电磁搅拌，或者结晶器、二冷和凝固末端三段电磁搅拌。