[发明专利]钢磨棍的生产工艺

说明书

本发明属钢磨棍的生产工艺技术，包括钢的冶炼和轧制等过程。

选矿水泥制造等行业使用的辊磨机研磨介质钢磨棍，大多是用碳素结构钢（如45号钢）经切削加工而成，使用寿命短、消耗大成本高。国外有的采用连续模铸、控制冷却并按所需长度切割的方法来制造，其工艺复杂、合金元素用量大、成本高。本专利申请人（昆明钢铁公司）研制的70Mn₂钢磨棍用钢，由它制成磨棍后，其使用寿命比碳素结构钢磨棍大幅度提高，并且所用合金元素为我国蕴藏量很大的锰，成本低。但由于冶炼工艺仍是采用传统的“三期操作”，即熔化期、氧化期和还原期，因而还存在生产周期长（冶炼时间长达4小时21分）、能耗高（冶炼电耗高达703KWh/T）、提高经济效益的潜力尚未充分挖掘的问题。

本发明的目的在于提供一种70Mn₂钢磨棍的生产工艺，要求制得的钢磨棍不但使用寿命长，并且生产周期缩短、能耗降低，生产率提高，以进一步提高经济效益。

本发明目的是通过采用以下技术手段来实现的：（1）熔氧结合，不扒除氧化渣，包内全沉淀脱氧与合金化并吹氩处理进行电弧炉炼钢;（2）钢锭不经开坯直接进行控制轧制到使用尺寸。炼钢工艺能保证缩短生产周期，降低能耗;轧制工艺能使产品具有合理的纤维分布和进一步提高耐磨性、韧性等机械性能指标，从而延长钢磨棍使用寿命。二者均能提高钢磨棍的生产效率。

70Mn₂钢磨棍的化学成份为（重量百分比）：C0.66～0.76，Si0.17～0.37，Mn1.40～1.80，S≤0.035，P≤0.035，Cu≤0.30，Cr≤0.35，Ni≤0.30。

本发明工艺过程如下（成分数据均为重量比）：

一、电弧炉炼钢

1.备料：本发明的特征是采用低S料。

最好进料前炉底垫石灰10～25kg/T钢。若能同时再垫氧化铁皮或碎矿石10～20kg/T钢则更好。

2.熔化：本发明的特征是熔清时要求钢液中S＜0.075%。

熔化期按常规工艺操作，抓紧时间除P。熔清时分析C、S、P、Ni、Cr和Cu的含量。倒出熔化渣，造新渣继续除P。

3.氧化：本发明的特征是采用高温氧化，若用矿氧法，要求脱碳量≥0.20%;若用全氧法，要求脱碳量≥0.15%;若用矿石法，要求脱碳量≥0.30%。

4.出钢条件：

本发明的特征是要求钢水中P≤0.02%，若出钢前把Fe-Mn总加入量的70%以上加入炉内，则要求S≤0.065%;若出钢时把全部Fe-Mn加入包内，则要求S≤0.055%，在这两种情况下，若钢液中S高于上述要求0.005%之内，可在出钢时顺钢流加入碳酸钠（1kg/T钢）强制脱硫。

最好把Fe-Mn总加入量的70～80%加入炉内，这样做一是为了不使钢包内的Fe-Mn加入量过大，二是可保证钢水的半还原性而有利于脱硫。最好加入少量石灰，稠化炉渣以防止回P，待搅拌充分后出钢。若使用高碳锰铁，氧末碳量最好控制在0.50～0.65%，若C低可用增碳生铁增碳，如果增碳量过大（＞0.10）则不采用该工艺。

氧化末渣过多时，倒出或扒去部分炉渣。

出钢温度一般为1550～1640℃，具体视所浇注的锭型大小而定，小锭偏上限，大锭偏下限。

5.出钢：本发明的特征是包内钢水达钢包容积1/4～1/3时按顺序加入余下的Fe-Mn，以及Fe-Si和Al进行沉淀脱氧和合金化，包内钢水达钢包容积2/3～3/4时全部加完，Al用量不小于0.35kg/T钢（优取0.4～0.7kg/T钢）。本发明的特征还在于出钢后必须进行吹氩处理。吹氩操作与常规工艺的相同。最好先出钢，后出渣。

Si和Mn可以分别按82～90%和85～95%的回收率加入包内。

6.浇注;本发明的特征在于浇注脱模后钢锭表面必须修整。浇注温度最好控制在高于液相线30～50℃。

在上述电弧炼钢过程中，钢包内脱氧合金化后进行吹氩处理，使钢液得到充分搅拌，促使夹杂物上浮，降低钢中氧位。由于取消了还原期，避免了电弧区氢的离解，降低了钢中氢含量。不扒渣操作若先钢后渣，包内复盖炉渣较薄，故合金回收率稳定成分易于控制。

二、轧制：开轧温度≤1200℃，终轧温度≥780℃。最好由锭到材一火成材。轧制后锯切、定尺、精整。