专利名称：钢磨棍的生产工艺的制作方法
技术领域：
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。
本发明的生产工艺不仅制得的一吨合金钢磨棍可代替1.5～2.9吨碳钢磨棍使用，而且和普通电弧炉炼钢工艺相比，彻底取消了还原期，电耗降低60kwh/T钢以上，冶炼时间缩短了45分钟，炉子生产率提高，操作工艺简化，合金回收率稳定成分易于控制，钢中气体含量降低，各项质量指标均符合技术条件要求，合格率达100%。
实施例用5吨电弧炉冶炼70Mn2钢磨棍用钢共计20炉。备料时力求料重准确，误差不大于0.500吨。进料前炉底垫石灰15kg/T吨。开始氧化温度≥1560℃，高温氧化，激烈沸腾，后期尽量多用氧气，少用或不用矿石，脱碳量≥0.20%。氧末碳控制在0.54～0.60%。平均出钢温度为1623℃。出钢前先将高碳Fe-Mn总加入量的70～80%加入炉内。出钢时先钢后渣。包内Al加入量为每吨钢水0.49kg。出钢后钢包内吹氩时间不小于2分钟，并核算合金加入量是否合适，如不妥应及时回炉返工脱硫率和回磷量都能满足工艺要求。Mn和Si的平均回收率分别为89%和90%。平均冶炼时间为3h36min(老工艺为4h21min)，平均电耗为638kwh/t(老工艺为703kwh/t)冶炼合格率为100%。Si和Mn的回收率基本上与老工艺持平，而波动范围较老工艺小。浇注成200mm方锭，每盘24位，锭重315kg/支。浇注时保证钢水液面平稳上升，浇注毕2小时后脱模。开轧温度为1200℃，终轧温度为800℃，轧成φ75mm圆钢。500mm轧机轧10个道次，300mm轧机轧3个道次，平均压缩比为7.37。发料规格为φ75×2350，φ75×2950，φ75×3350，φ75×3550。材的硬度≥Rc25。材按标准进行精整入库，不得有裂纹、折叠、毛刺等。某水泥厂使用该种合金钢磨棍后，磨棍消耗由原来的0.1365kg/吨下降到0.01～0.074kg/吨。某选矿厂原用碳钢做磨棍，单消为1100kg/千吨;现用该种合金钢磨棍，单消降为430kg/千吨。
权利要求
1.70Mn2钢磨棍的生产工艺，包括冶炼备料、熔化、氧化、出钢、包内处理、浇注成锭和轧制等步骤，钢的化学成份为(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，该生产工艺的特征是a.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，b.钢锭不经开坯直接进行控制轧制到使用尺寸。
2.如权利要求1所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于(1)电弧炉炼钢a.备料时采用低S料，b.熔清时要求钢液中S＜0.075%，c.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%，d.出钢条件为P≤0.02%，并且若出钢前把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，e.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，f.出完钢后进行吹氩处理，g.钢锭表面进行修整，(2)轧制开轧温度≤1200℃，终轧温度≥780℃。
3.如权利要求2所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于进料前炉底垫石灰10～25kg/T钢。
4.如权利要求3所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于进料前炉底还垫氧化铁皮10～20kg/T钢。
5.如权利要求2所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于把Fe-Mn总加入量的70～80%加入炉内，包内铝用量为0.4～0.7kg/T钢，Si和Mn分别按82～90%和85～95%的回收率加入包内。
6.如权利要求5所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于出钢前炉内加入少量石灰稠化炉渣，待搅拌充分后出钢。
7.如权利要求2所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于出钢时先钢后渣。
8.如权利要求2所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于若使用高碳锰铁，氧末碳量控制在0.50～0.66%。
9.如权利要求2所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于浇注温度控制在高于液相线30～50℃，浇注毕2小时后脱模。
10.如权利要求2所述的70Mn2钢磨棍的生产工艺，其特征在于轧制时由锭到材-火成材，平均压缩比为7.37。
全文摘要
本发明属钢磨棍的生产工艺，包括钢的冶炼和轧制等过程。70Mn
文档编号C22C38/04GK1051397SQ89108339
公开日1991年5月15日 申请日期1989年10月30日 优先权日1989年10月30日
发明者史玉山, 刘天锡, 刘映明, 高昱洲, 张正俭, 吴刚, 陈国彬 申请人:昆明钢铁公司