[发明专利]一种利用返回料冶炼MC5轧辊的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及特殊钢冶金技术领域，尤其涉及一种利用MC5返回料冶炼MC5轧辊的工艺。

背景技术

在特殊钢冶炼生产过程中、锻材、轧材生产过程和机械加工过程中每年都会产生大量的返回合金钢料头、边角料和钢屑，如何利用这些材料于工业生产并尽可能的提高其利用率是特钢生产企业需要解决的问题。

MC5是一种高碳，冶金生产中通常采用EBT电弧炉冶炼、LF精炼、VD真空精炼、模铸、电渣重熔或相关冶炼工艺路线生产，该生产方式适用于利用废钢作为原材料的生产方式，如果采用返回合金钢作为原材料利用上述工艺路线进行生产主要存在以下问题：（1）普通功率EAF初炼、精炼炉冶炼周期长、电耗高，严重影响电炉炉衬和钢包内衬的使用寿命、钢液夹杂物含量控制及模铸生产组织；（2）若采用EAF电弧炉熔化含铬返回合金钢在吹氧熔炼过程中Cr等合金元素烧损量大，一般在20%以上，合金元素的回收率低，不适合经济性的生产需要；（3）单独采用中频炉冶炼后续没有LF炉和VD配合钢液夹杂物含量和气体含量控制方面存在不足；（4）精炼炉冶炼过程中配入大量的合金冶炼时间较长；（5）生产过程中不可控制因素多，致使炉与炉之间化学成分及生产成本不稳定，波动较大。

寻找一种适合利用冶炼、锻造、机械加工过程中产生的MC5返回料生产MC5轧辊的冶炼工艺路线是避免以上问题的有效方法。

发明内容

本发明的目的在于通过采用中频感应炉、LF精炼炉、VD真空炉及模铸的冶金工艺路线来优化MC5轧辊冶炼工艺。充分利用冶炼、锻造和机加工过程产生的MC5返回料来提高返回料中合金利用率，弥补上述现有工艺技术中的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：一种利用返回料冶炼MC5轧辊的工艺，该工艺的步骤如下：

步骤S01：选取包括浇铸产生的MC5注余、锻造、机加工返回的MC5料头和机加工产生的MC5钢屑、边角料等返回料作为冶炼MC5轧辊的炉料；

步骤S02：将步骤S01中选取的炉料投入中频感应炉进行熔化，在熔化过程中，根据中频感应炉内熔化情况不断投入新料，及时加入造渣材料覆盖钢液面，炉料全熔后，在钢液温度1560℃～1580℃时，进行取样、分析，温度在1600～1630℃范围内进行出钢；

步骤S03：经步骤S02熔化后的MC5返回料钢水在LF钢包精炼炉进行脱氧、脱硫并精确调整钢液成分；精炼钢包到位，吹氩、喂铝线，加入造渣材料送电化渣，渣化开后用碳粉、硅铁粉进行脱氧，加热20分钟后取样、测温并调整化学成分，渣白后分批加入碳粉进一步脱氧，白渣保持时间不少于15分钟；

步骤S04：对经步骤S03处理后的钢液在VD真空精炼炉中进行真空脱气去除有害气体，脱气后再限定气体氢、氧的含量,取玻璃管样分析氮含量；弱搅拌，使夹杂物充分上浮，出钢前吹氩弱搅拌时间不小于10分钟，出钢温度为1570～1580℃；

步骤S05：利用步骤S04处理后的钢液进行模铸浇铸成MC5轧辊钢锭，镇静时间不小于6分钟，浇铸温度1420～1460℃，采取氩气保护浇铸。

所述步骤S01中对平时冶金、锻造、机械加工产生的MC5注余、料头、钢屑和边角料进行认真归类储存（钢屑和边角料最好打包后储存），装炉时对大块返回料利用铁丝捆绑采取天车或旋臂吊吊入。

所述步骤S02中频感应炉内进行铁合金熔化的方法如下：返回料投入中频感应炉内即可对中频感应炉供电，加入石灰和萤石，返回料在熔化过程中，要不停投入新料，并及时加入造渣材料覆盖钢液面，要用木棒撬或敲打原料，防止冶炼架桥产生高温；炉料全熔后，在钢液温度1560℃～1580℃时，进行取样分析，分析后，温度在1600～1630℃范围内进行出钢。

所述步骤S03中LF精炼过程如下：精炼钢包到位，吹氩、喂铝线1.5～2.5m/t，加入造渣材料送电化渣，渣化开后用碳粉、硅铁粉3～5㎏/t进行脱氧，加热20分钟后取样、测温，调整化学成分C [%] 为0.84 ± 0.01、Mn [%]为0.35 ± 0.03、Si[%]为0.65 ± 0.03、P [%]不大于0.012、S [%]不大于0.003、Cr [%]为5.00 ± 0.03、Mo [%]为0.30 ± 0.02、V [%]为0.15 ± 0.02，加入适量石灰，精炼渣改制剂，保持渣有较高的碱度和流动性，渣白后分批加入硅铁粉和少量碳粉进一步脱氧，总用量2～4kg/t，白渣保持时间不少于15分钟。