[发明专利]高洁净度耐磨钢的冶炼及连铸方法

说明书

本发明涉及高洁净度耐磨钢的冶炼及连铸方法，属于钢铁冶金技术领域。本发明所要解决的技术问题是钢中钛含量较高时钢质变差，洁净度低，最终生产出的产品品质低。本发明提供高洁净度耐磨钢的冶炼及连铸方法，按照电炉‑AOD‑LF‑VD‑连铸工艺流程生产，电炉、LF和VD分步对钢水进行合金化，LF加入耐磨钢精炼渣造渣，浇注过程全程采用保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1‑0.8％。本发明可实现高Ti含量耐磨钢的顺利浇注，钢中夹杂物获得大幅减少，生产出的产品成分稳定。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及高洁净度耐磨钢的冶炼及连铸方法。

背景技术

钛在钢中是一种良好的脱氧去气剂和固定氮、碳的有效元素。钛在钢中的应用主要以微合金化方式为主，在钢中加入一定量的钛(0.01％～0.03％)可实现细化钢的组织、提高钢的强度、改善钢的塑性和冲击韧性等作用。随着钢中钛含量的提高，产品韧性、加工性能以及耐磨性均大幅度提升，尤其是当钢中Ti≥0.15％时，可获得大量微米级(1～5μm)的TiC(≥80％)和少量的TiN，其产品耐磨性是钛微合金化钢的10倍以上，产品使用寿命显著延长。

由于钛在炼钢和浇铸温度下是非常活泼的金属元素，除了极易被氧化外，还容易与空气和钢水中的氮反应，高钛含量下极易在钢水中形成TiN，常造成水口结瘤堵塞、结晶器形成结鱼冷钢引起漏钢和坯材严重缺陷。同时，由于钛含量较高，冶炼连铸钢中的钛会极易与钢包渣、保护渣等辅料反应，导致渣的性能恶化，冶金功能降低，钢水中的非金属夹杂物很难上浮去除，导致钢质变差，洁净度低，最终生产出的产品品质低。

发明内容

本发明解决的技术问题是钛含量较高时钢质变差，洁净度低，最终生产出的产品品质低。

本发明解决上述问题的技术方案是提供高洁净度耐磨钢的冶炼及连铸方法，步骤包括按照电炉-AOD-LF-VD-连铸工艺流程生产，电炉、LF和VD分步对钢水进行合金化，LF加入含有TiO₂的耐磨钢精炼渣造渣并控制钢包渣成分，浇注过程采用高TiO₂含量的保护渣，以质量分数计钢中钛含量0.1-0.8％。

其中，精炼渣的成分为(CaO+BaO+SrO)：40-60％，MgO：3-10％，SiO₂：0.1-10％，Al₂O₃：20-40％，F^-：1-5％，TiO₂：5-30％。此处(CaO+BaO+SrO)表示含有CaO、BaO、SrO中的至少一种。

其中，保护渣的成分为TiO₂：5％-20％，(CaO+BaO)：30％-50％，SiO₂：9％-13％，Al₂O₃：20％-28％，(NaF+B₂O₃)：10％-25％，Li₂O：3％-8％，C：5％-10％；1300℃下保护渣的粘度0.1～0.3Pa·S，熔点900～1100℃。此处(CaO+BaO)表示含有CaO、BaO中的至少一种，(NaF+B₂O₃)表示含有NaF、B₂O₃中的至少一种。

其中，精炼结束钢包渣成分控制在(CaO+BaO+SrO)/(SiO₂+Al₂O₃)比值控制在1.3-2.6，熔点1220-1350℃。

其中，LF进站向渣面加入萤石0.2-1.5kg/吨钢、铝丸0.3-1.0kg/吨钢，加热5-15min后加入耐磨钢精炼渣3-7kg/吨钢、铝丸0.3-1.0kg/吨钢，加热5-15min后再次加入耐磨钢精炼渣2-5kg/吨钢，继续对钢水进行加热直到达到工序目标温度。

其中，连铸从开浇至拉速稳定期间，结晶器液面需采用氩气保护，流量5-30L/min，浇注全程采用保护渣。