[发明专利]控制中碳高硅高锰钢中脆性夹杂物的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼钢方法，尤其是一种控制中碳高硅高锰钢中脆性夹杂物的冶炼方法。

背景技术

随着我国钢铁行业的快速发展，钢铁产能逐渐趋于稳定，而品种结构调整和质量稳定性的提升成为行业发展的方向之一。中碳高硅高锰钢广泛应用于桥梁、铁路、建筑等领域，近几年来发展速度较快，如30MnSi钢种是一种预应力钢筋混凝土用钢，通过预应力加工既可以提高强度又能够节约原材料，降低生产成本。该系列钢种所生产的产品在后续加工中一般强度都在1000MPa以上，对钢材的质量要求如纯净度、夹杂物、气体等较高。因此，该系列钢种在冶炼生产时不仅要进行粗炼，还要对钢水进行精炼。一般情况，通过LF精炼炉处理可以满足对夹杂物、气体等质量要求。而LF精炼过程中夹杂物的控制就显得极为重要，如果钢中脆性夹杂物较多，严重时不仅会造成产品后续加工过程发生拉拔断裂，甚至在连铸浇注过程中发生钢水可浇性差，生产中断。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种效果好的控制中碳高硅高锰钢中脆性夹杂物的冶炼方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括转炉工序和精炼工序，所述转炉工序采用Al≤0.5wt%的低铝硅铁，并采用硅锰脱氧；所述精炼工序采用Al≤0.5wt%的低铝硅铁，钢包砖采用Al₂O₃≤5wt%耐火砖，钢包不得使用铝镇静钢钢包，采用R=1.4～1.7的精炼渣。

本发明所述精炼工序中精炼渣主要组分的重量百分含量为：CaO 45～50%，SiO₂30～35%，MgO 7～10%，Al₂O₃≤5%，FeO+MnO≤1%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明能够有效改善钢水可浇性，减少连铸事故停浇；同时，采用所述的精炼渣能够有效控制钢中脆性夹杂物产生，使得钢中夹杂物种类改善为塑性夹杂物，提高钢材拉拔性能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本控制中碳高硅高锰钢中脆性夹杂物的冶炼方法采用下述工艺：钢水中的Al₂O₃属于高熔点化合物，熔点为2020℃，对于中碳高硅高锰钢一般液相线较低，如30MnSi钢中液相线为1500℃，连铸浇注温度在1515～1535℃。因此，在浇注条件下，钢水中的Al₂O₃会析出粘附在塞棒棒头与水口腕部，堵塞钢水流动，从而造成断流。同时，钢中的Al₂O₃属于脆性夹杂，在后续轧制、拉拔等加工过程中夹杂物基本不发生变形，只有金属变形，金属变形时夹杂物与基体之间产生滑动，界面结合力下降，并沿着金属变形方向产生微裂纹和空洞，成为裂纹源，在变形量较大的加工过程中产生脆断或开裂。因此，需要控制钢中Al₂O₃的数量。而通过控制原材料中含铝合金等物料的使用，能够减少铝的脱氧产物（即Al₂O₃），同时通过本方法所述的精炼渣，减少炉渣中Al₂O₃的含量，从而控制住钢中Al₂O₃的来源，避免了脆性夹杂物的产生，保证了钢水的可浇性。因此，本方法所述转炉工序采用Al≤0.5wt%的低铝硅铁，并采用硅锰脱氧；所述精炼工序采用Al≤0.5wt%的低铝硅铁，钢包砖采用Al₂O₃≤5wt%耐火砖，钢包不得使用铝镇静钢钢包，以有效的减少脱氧过程中炉渣和钢中Al₂O₃脆性夹杂的来源。