[发明专利]一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，具体地说，是一种可实现杂质元素的窄范围控制、减轻连铸水口结瘤程度、改善连铸坯表面质量的低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法。

背景技术

近年来，随着我国工业化进程的加快，焊接自动化程度明显提高，焊丝已被广泛应用于车辆制造、造船、工程机械、桥梁等制造业中，2011年，我国焊丝的消耗量已占焊材总消耗量的59％。焊丝钢要具有良好的拉拔性能和焊接性能，因而对钢中的化学成分有严格的要求，硅元素的增加可使焊缝的韧性和塑性有所降低，增大焊缝的开裂倾向，同时降低钢的拉拔性能；硫元素、磷元素和铝元素均可使焊缝的开裂倾向增加；钢中添加钛元素可使焊接时熔滴细化，焊缝组织细化，焊缝的成型性得到改善。因此，一些焊管用焊丝钢要具有较高的钛含量、并且具有较低的硅、铝、硫、磷、氧含量。因此，生产此类钢种的难点是：(1)杂质元素的窄范围控制；(2)浇铸过程中水口容易结瘤，特别是采用小方坯连铸；(3)连铸坯的表面质量较差，产品的成材率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法。具体的说，该工艺可实现杂质元素的窄范围控制，并能有效解决连铸过程水口结瘤严重、连铸坯表面质量差的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，钢的重量百分比化学成分为：0.06％≤C≤0.10％、1.65％≤Mn≤1.75％、0.06％≤Ti≤0.12％、0.3％≤Ni≤0.4％、0.004％≤B≤0.006％、Si≤0.05％、Ca≤0.001％、P≤0.015％、S≤0.006％、T.O≤0.004％、N≤0.007％、Al≤0.01％、余量为Fe，包括电炉冶炼工序、钢包精炼工序和小方坯连铸工序。

1)电炉冶炼工序中，炉料结构包括铁水和废钢，其中铁水占炉料总量的65～80wt.％；当熔池中碳含量为0.05～0.08wt.％、磷含量≤0.01wt.％、温度≥1630℃时方可出钢；出钢量为15～20wt.％时按照“铝锭→硅锰→低碳锰铁→镍板→石灰”顺序加入合金和渣料，其中铝锭的加入量为1.0～1.2kg/t，硅锰的加入量为2.0～2.5kg/t，低碳锰铁的加入量为17.0～18.0kg/t，镍板的加入量为2.8～3.5kg/t，石灰的加入量为4.0～5.0kg/t；出钢完毕后将钢包渣的20～80wt.％扒除掉；

2)钢包精炼工序中，钢包就位后测定钢液中溶解氧含量，如果溶解氧含量高于0.002wt.％，立即喂入铝线进行脱氧，并保证钢液中的铝含量<0.005wt.％；精炼过程加入石灰、合成渣、萤石和电石调节精炼渣的成分，将炉渣主要组成的重量百分比控制在：50％<CaO<55％、25％<Al₂O₃<30％、SiO₂<10％、8％<MgO<12％、MnO+T.Fe<1％；当钢液温度和合金成分(钛除外)调节到位并且溶解氧含量小于0.0008wt.％时，喂入FeTi线，再进行12～18min的软吹搅拌后将钢包运往连铸平台；

3)小方坯连铸工序中，小方坯的断面为140mm×140mm；连铸过程采用全程保护浇铸；中间包采用高碱度覆盖剂和碳化稻壳双层保护；中间包与中间包的包盖缝隙间采用石棉进行密封；采用专用结晶器保护渣；结晶器水量控制在1800～1850L/min，进出水温差小于10℃；浇铸的过热度控制在30～60℃，拉速控制在2.3～2.5m/min；连铸机的结晶器和凝固末端采用电磁搅拌。

本发明进一步的改进方案是，步骤2)所述的合成渣组成的重量百分比为：35％<CaO<45％、40％<Al₂O₃<50％、SiO₂<5％、6％<MgO<8％以及杂质。