3545号钢生产技术研究.docVIP

35号、45号钢生产技术研究 何会琴，陈礼生 (重庆钢铁股份公司钢研所) 摘 要 本文分析了35号、45号钢的生产工艺难点及特点，介绍了重钢转炉冶炼、板坯连铸的生产实践过程。着重介绍了在优化钢的化学成分，解决板坯内裂、铸坯炸裂，提高铸坯质量等方面开展技术研究所取得的经验和成果。 1 前言 35号、45号等系列钢种属于优质中、高碳结构钢，是机械行业的主要原材料，用途广泛，市场需求量大。要求轧材必须适应削、热压加工、顶锻和冷拔等各种不同加工工艺的需要，对钢质要求较高。 重钢公司在1998年、1999年试生产过两轮45号钢，由于板坯内裂严重，铸坯断面炸裂也较为严重，因而停止了生产。2001年，公司成立了课题组，对35号、45号钢进行了工艺技术研究，通过转炉冶炼、板坯连铸的生产实践，掌握了一套较为成熟的生产工艺，实现了该品种的批量生产。所生产的35号、45号钢，铸坯质量良好，满足了公司的品种需要。 2 35号、45号钢的主要技术要求 2．1 化学成分(表1、表2) 2．2 钢板力学性能(表3) 3 主要技术难点 1)成分难以控制，主要是碳含量要求高，难以准确达到碳的成品要求；转炉终点碳、终点硫、终点温度三者难以协调。 2)需优化冶炼、精炼工艺，尽量降低钢中硫、磷、铜、镍、铬等有害元素。 3)该钢种强度高、韧性低，凝固过程有包晶反应，在连铸(特别板坯)浇注过程中裂纹敏感性强，必须采取特殊的连铸工艺制度。 4)该钢种的中心偏析、中心裂纹较其他大部分钢种严重，必须制定合理的温度、拉速制度和二冷配水制度。同时，提高铸机精度，从而减少中心偏析、中心裂纹的发生。 5)该钢种的液相线温度低，需摸索一套合适的温度制度。 6)需研制专用的适合中、高碳钢的结晶器保护渣。 7)该钢种的高温传热慢，铸坯在切割、清理过程中以及经激冷激热，断面容易炸裂。需制定专门的缓冷制度和时间流程规定。 4 试制工艺 4．1 主要工艺流程 铁水、废钢→50t转炉冶炼→LF精炼处理或钢包吹氩→中间包→板坯连铸机浇注→铸坯切割→铸坯表面缺陷清理→铸坯二次切割→加热炉加热→?2350粗轧→912450mm精轧→精整→检验入库。 4．2 转炉冶炼 4．2．1 冶炼控制 采用恒压、分段恒枪位操作，高拉补吹控制终点，但补吹次数不大于2次，不允许钢水过氧化。 4．2．2 转炉装入量(表4) 4．2．3 吹炼终点(表5) 由上表可知，终点C平均达到0．183％，终点P平均0．019％，较为理想。 4．3 增碳方式 采用炭粉进行炉外增碳，少量炉次经LF补加炭粉进行微调处理。试验后期，还进行了碳锰球试验，效果良好，提高了碳的回收率。 4．4 LF精炼处理 大多数35号、45号钢均进行了LF精炼处理。通过加入合成渣进行深脱硫，喂入铝、 丝、铝粒、Si—Ca线、硅铁、锰铁等进行脱氧合金化。经过LF精炼处理，较大程度地去除了钢中硫、磷含量，特别是脱硫效果良好。 4．5 连铸工艺 4．5．1 中间包钢水温度 统计5炉35号钢中间包平均温度为1514．7℃。 统计49炉45号钢中间包平均温度为1507．2~C。 45号钢中间包温度分布见图1(浇注过程4—6次测温的平均值)。 4．5．2 拉坯速度(表6) 4．5．3 结晶器保护渣 配制了专用的结晶器保护渣(CZD－O5)。督促工人加好保护渣，保持液面覆盖良好无发红和裸露，火苗均匀，液渣层厚度10~15mm。 4．5．4 二冷工艺 采用气水喷雾冷却，弱冷制度。浇钢前认真检查二冷水情况，保证喷水均匀，雾化情况良好。 4．5．5 铸机设备 保证振动机构的正常，提高铸机的二冷辊开口度和对弧精度。 4．5．6 铸坯切割与精整 铸坯表面缺陷采用带温火焰清理，集中堆码保温缓冷，二次切割后尽快进加热炉(规定≤8h)。 4．6 轧制工艺 4．6．1 加热 加热时间大致3h，出钢温度为1130~1180℃。 4．6．2 轧制 轧制工艺按下表控制。 5 钢的质量情况 5．1 钢的化学成分(熔炼分析)(表7、表8) 从上表可知，化学成分控制良好。有害元素磷、硫、铬、镍、铜均较低，特别是硫含量达到平均0．009％的低硫水平。 5．2 炼成率(表9) 2001年35号、45号钢炼成率达到97％，比1998年、1999年提高30％～40％。主要原因是大大减少了板坯的中心裂纹。 5．3 钢的低倍检验 取多个铸坯样作低倍检验，情况良好。(图略) 5．4 钢板力学性能 针对45号钢板进行了性能统计，全部达到国标和试制要求，如表10。 5．5 轧钢合格率和成材率 统计2800t45号钢，轧钢合格率99．97％，成材率90．86％，指标良好。 6 主要试验研究工作 6．1 冶炼工艺控制 为了保证钢液洁净，规定新开炉头5炉，大面积