专利名称：一种连铸碳素焊条钢的生产方法
所属领域本发明涉及一种连铸碳素焊条钢的生产方法，可代替模铸沸腾钢生产碳素焊条钢的方法，主要用于冶金技术领域。
背景技术：
碳素焊条钢传统的生产方法是转炉冶炼——浇注模铸沸腾钢锭——初轧开坯——线材轧机轧材。采用该方法生产的碳素焊条钢，成分偏析大，钢锭上部中心的硫含量往往超过0.030％，故初轧开坯时，头段坯的25-30％改作他用，其余才可供线材厂轧制碳素焊条钢盘条，工序多，劳动强度大，成材率低，生产成本高。随着冶金工业的技术进步，传统的模铸生产工艺逐渐被连铸工艺取代，研究采用连铸工艺生产碳素焊条钢成为重要课题。
采用连铸工艺生产，不能浇铸沸腾钢，必须在满足碳素焊条钢特殊成分要求的前提下Si≤0.03％，对钢水进行必要的脱氧，以保证生产稳定顺行和铸坯质量。为解决这些问题，有些钢厂为保证生产顺行，采用含Si合金脱氧，使钢中Si含量提高Si≤0.10％，影响了钢的焊接性能；也有一些钢厂则由于脱氧用铝量不当，偏高时，连铸过程水口堵塞严重，影响正常生产，偏低时，钢水氧含量高，造成铸坯气泡严重，产生大量废品。
唐钢已开发出一种连铸准沸腾碳素焊条钢的生产方法，并申请了中国专利。该专利的生产方法为转炉冶炼终点温度1650-1750℃，终点成分(按质量百分数)C0.02-0.06％，S≤0.020％，P≤0.020％，余为Fe。成品成分为(按质量百分数)C≤0.10％，Mn0.30-0.65％，S≤0.020％，P≤0.020％，Si≤0.03％，Al≤0.007％，Cr≤0.20％，Cu≤0.20％，Ni≤0.30％，余为Fe，出钢时向钢包加入锰铝合金4.0-10.5Kg/t，Mn含量不足时，加高碳或中碳锰铁调整，上述钢水混均后由连铸机以≥1.0m/min的拉速铸成方坯，然后轧制成材。该生产方法的不足之处是，脱氧用铝锰合金用量不易掌握，钢水氧活度难以准确控制，易造成水口堵塞或铸坯气泡，钢中残余铝含量高，影响其焊接性能。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种采用连铸工艺稳定地生产碳素焊条钢的方法。在保证工序顺行、铸坯质量及焊接性能的前提下，代替模铸生产工艺，从而减少成分偏析，提高成材率，降低生产成本。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的本发明涉及一种连铸碳素焊条钢的生产方法，包括铁水脱硫扒渣、转炉冶炼、挡渣出钢、钢包脱氧合金化、钢水精炼、铸机浇铸、线材轧机轧制、轧后控制冷却转炉采用脱硫铁水冶炼，终点温度1700～1720℃，终点碳按0.03～0.05％控制，挡渣出钢；转炉出钢在钢包中加入铝锰铁3.0-7.0kg/t及铁芯铝0.2-0.8kg/t进行预脱氧，锰不足部分，加中碳锰铁调整；精炼在线定氧，喂铝线或铝粒，精确调整钢水氧活度，上铸机钢水氧活度控制在25～45ppm。
采用全保护浇铸，中间包采用低碳或无碳覆盖剂，结晶器采用低碳保护渣，减少过程增碳。
小方坯连铸，结晶器采用电磁搅拌。
钢坯加热温度1050～1150℃，开轧温度1000～1100℃，吐丝温度900～950℃，风冷段风机全部关闭，加盖保温罩，在相变温度区，保持≤1.0℃/秒较缓慢的冷却速度，确保线材性能。
本发明提供的生产方法，能够生产出完全符合国家标准的碳素焊条钢，成品成分和性能控制见表1、表2表1 连铸碳素焊条钢化学成分控制 ％
表2 连铸碳素焊条钢性能控制
本发明所述连铸碳素焊条钢的生产方法的优点在于1、本发明转炉铝锰铁脱氧是预脱氧，钢水氧活度的精确控制是在精炼站，经在线定氧仪定氧后，通过向钢水喂铝线或铝粒来达到的。这种脱氧方法保证了精确的加铝量和钢水氧活度，使钢中有害元素铝的残余含量大幅度降低，同时解决了加铝量不当引起的水口堵塞及铸坯气泡问题。
2、对浇铸钢水氧含量提出了合理控制范围25～45ppm。
3、采用全保护浇铸及结晶器电磁搅拌技术，提高了铸坯质量。
4、采用轧后加罩缓冷工艺，改善了盘条性能。
具体实施例方式
本发明可在钢铁联合企业实施，下面是首钢第三炼钢——第三线材厂，采用本发明生产连铸碳素焊条钢的实例。其工艺路线为铁水脱硫扒渣——80t转炉冶炼——挡渣出钢——钢包脱氧合金化——钢水精炼(LF炉或底吹氩)——铝线或铝粒调氧——130mm方坯铸机浇铸——高速线材轧机轧制——轧后缓冷——成品包装其转炉冶炼主要工艺参数如下表
精炼主要工艺参数如下表
连铸及轧制主要工艺参数如下表
成品成分及盘条性能见下表
采用上述工艺方法生产的连铸碳素焊条钢盘条，质量稳定，发给用户使用，反映良好。
权利要求
1.一种连铸碳素焊条钢的生产方法，包括铁水脱硫扒渣、转炉冶炼、挡渣出钢、钢包脱氧合金化、钢水精炼、铸机浇铸、线材轧机轧制、轧后控制冷却，其特征在于转炉采用脱硫铁水冶炼，终点温度1700～1720℃，终点碳按0.03～0.05％控制，挡渣出钢；转炉出钢在钢包中加入铝锰铁3.0-7.0kg/t及铁芯铝0.2-0.8kg/t进行预脱氧，锰不足部分，加中碳锰铁调整；精炼在线定氧，喂铝线或铝粒，精确调整钢水氧活度，上铸机钢水氧活度控制在25～45ppm。
2.如权利要求1所述的一种连铸碳素焊条钢的生产方法，其特征在于采用全保护浇铸，中间包采用低碳或无碳覆盖剂，结晶器采用低碳保护渣，减少过程增碳。
3.如权利要求1所述的一种连铸碳素焊条钢的生产方法，其特征在于小方坯连铸，结晶器采用电磁搅拌。
4.如权利要求1所述的一种连铸碳素焊条钢的生产方法，其特征在于钢坯加热温度1050～1150℃，开轧温度1000～1100℃，吐丝温度900～950℃，风冷段风机全部关闭，加盖保温罩，在相变温度区，保持≤1.0℃/秒较缓慢的冷却速度，确保线材性能。
全文摘要
本发明涉及一种连铸碳素焊条钢的生产方法，可代替模铸生产碳素焊条钢，转炉采用脱硫铁水冶炼，终点温度1700～1720℃，终点碳按0.03～0.05％控制；转炉出钢在钢包中加入铝锰铁3.0－7.0kg/t及铁芯铝0.2－0.8kg/t进行预脱氧，锰不足部分，加中碳锰铁调整；精炼站在线定氧，喂铝线或铝粒，精确调整钢水氧活度，上铸机钢水氧活度控制在25～45ppm；采用全保护浇铸，中间包采用低碳或无碳覆盖剂，结晶器采用低碳保护渣，减少过程增碳；小方坯连铸，结晶器采用电磁搅拌。线材厂严格控制钢坯加热温度，加热温度1050～1150℃，吐丝温度900～950℃，加盖保温罩，保持较缓慢的冷却速度。采用本发明提供的方法，所生产的碳素焊条钢完全符合B/T3429－1994国家标准要求，大大降低了生产成本。
文档编号B23K35/00GK1566370SQ0314815
公开日2005年1月19日 申请日期2003年7月4日 优先权日2003年7月4日
发明者许晓东, 李永东, 李本海, 麻庆申, 曾立 申请人:首钢总公司