一种避免法兰用钢表面产生裂纹的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢铁冶炼领域，尤其涉及一种避免法兰用钢表面产生裂纹的方法。
【背景技术】
[0002]S355J0属于表面裂纹敏感钢种。作为低碳钢，从液相冷却时易发生包晶反应且该钢种的第III脆性区温度范围较大，容易导致铸坯在生产过程中产生拉矫裂纹(经乳制后暴露在钢材表面);乳制过程中S355J0也容易因加热、除鳞、缓冷扩氢等操作不当，产生表面裂纹。裂纹的产生增加了钢材的精整难度和修磨成本，严重时还将使整根圆钢报废，极大影响了圆钢的成材率。
[0003]S355J0用于制作高档法兰，对圆钢的表面质量要求极为苛刻，不允许有任何形式的表面缺陷存在，避免表面裂纹产生是生产高档法兰用钢S355J0的先决条件。因此，针对高档法兰用钢S355J0表面裂纹的成因，如何通过优化工艺进行避免消除成为行业内研究的重点。
【发明内容】
[0004]为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，通过设计合理的炼钢、乳钢工艺，实现炼钢工序与乳钢工序的相互配合、共同作用，彻底消除高档法兰用钢S355J0表面裂纹。
[0005]为达此目的，本发明包括:电炉冶炼:将铁水、废钢、合金以及炼钢辅料置于电炉内进行冶炼；
LF精炼炉精炼:经过电炉冶炼后的钢水进入LF精炼炉进行精炼；
VD精炼炉精炼:钢水在LF精炼炉精炼后再置入VD精炼炉内精炼，钢水在VD精炼炉内软吹时间彡20min ；
连铸:中包过热度< 30°C、平均拉速控制在0.78-0.82m/min、二冷配水控制在0.201/Kg ;拉矫温度设计为入拉矫机温度多930°C，矫直完温度> 870°C ；
加热炉:制作铸坯加热升温曲线，并以此为依据进行加热升温制度；
高压水除鳞:除鳞压力为18MPa，保证铸坯表面除鳞率多99% ;
开坯乳制、精乳、锯切、快移冷床、缓冷坑缓冷:
快移冷床采用链条结构、通过变频控制、调整速度，加快圆钢入坑，保证圆钢入坑温度^ 570°C，使圆钢在550°C _300°C温度区间内进行充分扩氢，避免氢致裂纹的产生。
[0006]优选地，铸坯加热升温曲线包括:预热段温度450_600°C，加热2.0小时；加热一段温度700-850°C，加热时间1.5小时；加热二段温度1150-1200°C，加热时间1.5小时；均热段温度1180-1200°C，加热时间1.5小时；总加热时间彡6.5小时。
[0007]优选地，电炉冶炼:采用高拉碳工艺，终点碳含量在08-0.10%出钢采用铝锭深脱氧，挡渣出钢。
[0008]优选地，在电炉冶炼之前还包括:铁水预处理工艺； 铁水预处理工艺包括:铁水进入电炉冶炼前，进行扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度^ 15mm，铁水经搅拌脱硫后保证铁水S< 0.045%，保证脱硫周期< 20min。
[0009]优选地，LF精炼炉精炼还包括:碳含量0.18%-0.20%，碱度R4.0—6.0, TFe(0.5%，LF精炼炉精炼处理毕后进行吹氩处理。
[0010]优选地，吹氩处理包括:入罐开始抽真空，真空度< 66.7Pa，保持时间彡12min，破真空后保持软吹时间彡20min。
[0011]优选地，开坯乳制温度控制在1100—1150 °C，入精乳温度950-970 °C，终乳温度900-930。。。
[0012]优选地，锯切时钢的温度控制在700-850°C之间。
[0013]从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点:
通过以上工艺控制，生产的法兰用钢经逐支检查，未发现表面裂纹，圆钢表面质量显著提高，又保证法兰用钢的强度和塑性匹配。
【具体实施方式】
[0014]为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
[0015]本实施例提供一种避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，包括:
电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD精炼炉精炼、连铸、加热炉、高压水除鳞、开坯乳制、精乳、锯切、快移冷床、缓冷坑缓冷工序，以上工序并不是制作法兰用钢即为S355J0的全部工序。S355J0为低碳钢，碳含量0.16%-0.20%，工艺设计执行标准要求的上限，即0.18%-0.20%，避开钢液在凝固过程中发生包晶反应；
其中，电炉冶炼:将铁水、废钢、合金以及炼钢辅料置于电炉内进行冶炼；
LF精炼炉精炼:经过电炉冶炼后的钢水进入LF精炼炉进行精炼；
VD精炼炉精炼:钢水在LF精炼炉精炼后再置入VD精炼炉内精炼，钢水在VD精炼炉内软吹时间多20min，保证钢水纯净度；
连铸:根据S3 5 5JO钢的高温力学性能，中包过热度< 3 O °C、平均拉速控制在0.78-0.82m/min、二冷配水控制在0.20L/Kg ;拉矫温度设计为入拉矫机温度多930°C，矫直完温度> 870°C，从而避开在钢材的第III脆性区进行矫直，避免铸坯出现拉矫裂纹，从源头上提升表面质量；
加热炉:铸坯加热升温制度，保证铸坯加热均匀。制作铸坯加热升温曲线，并以此为依据进行加热升温制度；
具体的，铸坯加热升温曲线包括:预热段温度450-600°C，加热2.0小时；加热一段温度700-850°C，加热时间1.5小时；加热二段温度1150-1200°C，加热时间1.5小时；均热段温度1180-1200°C，加热时间1.5小时；总加热时间彡6.5小时，避免因加热不当、不透、不均匀产生表面裂纹。
[0016]高压水除鳞:除鳞压力为18MPa，保证铸坯表面除鳞率彡99%，避免因除鳞不净而产生裂纹。
[0017]开坯乳制、精乳、锯切、快移冷床、缓冷坑缓冷:
快移冷床采用链条结构、通过变频控制、调整速度，加快圆钢入坑，保证圆钢入坑温度^ 570°C，使圆钢在550°C _300°C温度区间内进行充分扩氢，避免氢致裂纹的产生。
[0018]通过以上工艺控制，生产的S355J0圆钢经逐支检查，未发现表面裂纹，圆钢表面质量合格率达到100%。
[0019]在本实施例中，电炉冶炼:采用高拉碳工艺，终点碳含量在0.08-0.10%，出钢采用铝锭深脱氧，挡渣出钢。
[0020]在本实施例中，在电炉冶炼之前还包括:铁水预处理工艺；铁水预处理工艺包括:铁水进入电炉冶炼前，进行扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度< 15_，铁水经搅拌脱硫后保证铁水S ( 0.045%，保证脱硫周期< 20min，废钢严格采用优质边角料。
[0021]在本实施例中，LF精炼炉精炼还包括:碳含量0.18%-0.20%，碱度R4.0—6.0, TFe(0.5%，LF精炼炉精炼处理毕后进行吹氩处理。出钢过程中向钢包内添加铝锭、锰铁合金、硅铁合金和石灰、萤石，出钢前用挡渣塞挡前渣出钢，出钢结束前采用挡渣球挡渣。
[0022]吹氩处理包括:入罐开始抽真空，真空度彡66.7Pa，保持时间彡12min，破真空后保持软吹时间彡20min。
[0023]开坯乳制温度控制在1100— 1150 °C，入精乳温度950-970 °C，终乳温度900-930°C，防止乳材冷却过快产生热应力。
[0024]锯切时钢的温度控制在700_850°C之间。
[0025]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于，包括: 电炉冶炼:将铁水、废钢、合金以及炼钢辅料置于电炉内进行冶炼； LF精炼炉精炼:经过电炉冶炼后的钢水进入LF精炼炉进行精炼； VD精炼炉精炼:钢水在LF精炼炉精炼后再置入VD精炼炉内精炼，钢水在VD精炼炉内软吹时间彡20min ； 连铸:中包过热度< 30°C、平均拉速控制在0.78-0.82m/min、二冷配水控制在0.201/Kg ;拉矫温度设计为入拉矫机温度多930°C，矫直完温度> 870°C ； 加热炉:制作铸坯加热升温曲线，并以此为依据进行加热升温制度； 高压水除鳞:除鳞压力为18MPa，保证铸坯表面除鳞率多99% ; 开坯乳制、精乳、锯切、快移冷床、缓冷坑缓冷； 快移冷床采用链条结构、通过变频控制、调整速度，加快圆钢入坑，保证圆钢入坑温度^ 570°C，使圆钢在550°C _300°C温度区间内进行充分扩氢，避免氢致裂纹的产生。2.根据权利要求1所述的避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于: 铸坯加热升温曲线包括:预热段温度450-600 °C，加热2.0小时；加热一段温度700-850°C，加热时间1.5小时；加热二段温度1150-1200°C，加热时间1.5小时；均热段温度1180-1200°C，加热时间1.5小时；总加热时间彡6.5小时。3.根据权利要求1所述的避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于: 电炉冶炼:采用高拉碳工艺，终点碳含量在0.08-0.10%出钢采用铝锭深脱氧，挡渣出钢。4.根据权利要求1所述的避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于: 在电炉冶炼之前还包括:铁水预处理工艺； 铁水预处理工艺包括:铁水进入电炉冶炼前，进行扒前渣与扒后渣，保证液面渣层厚度^ 15mm，铁水经搅拌脱硫后保证铁水S< 0.045%，保证脱硫周期< 20min。5.根据权利要求1所述的避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于: LF精炼炉精炼还包括:碳含量0.18%-0.20%，碱度R4.0—6.0, TFe ^ 0.5%，LF精炼炉精炼处理毕后进行吹氩处理。6.根据权利要求5所述的避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于: 吹氩处理包括:入罐开始抽真空，真空度< 66.7Pa，保持时间多12min，破真空后保持软吹时间多20min。7.根据权利要求1所述的避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于: 开坯乳制温度控制在1100—1150°C，入精乳温度950-970°C，终乳温度900_930°C。8.根据权利要求1所述的避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，其特征在于: 锯切时钢的温度控制在700-850 0C之间。
【专利摘要】本发明公开一种避免法兰用钢表面产生裂纹的方法，包括：电炉冶炼、LF精炼炉精炼、VD精炼炉精炼：钢水在LF精炼炉精炼后再置入VD精炼炉内精炼，钢水在VD精炼炉内软吹时间≥20min；连铸：中包过热度≤30℃、平均拉速控制在0.78-0.82m/min、二冷配水控制在0.20L/Kg；拉矫温度设计为入拉矫机温度≥930℃，矫直完温度＞870℃；加热炉：制作铸坯加热升温曲线，并以此为依据进行加热升温制度；高压水除鳞：除鳞压力为18MPa，保证铸坯表面除鳞率≥99%；开坯轧制、精轧、锯切、快移冷床、缓冷坑缓冷：快移冷床采用链条结构、通过变频控制、加快圆钢入坑，保证圆钢入坑温度≥570℃。
【IPC分类】C21C7/10, B21B37/74, B22D11/16, C21C7/00, C21C5/52
【公开号】CN105132616
【申请号】CN201510510094
【发明人】王棣, 陈健, 信霖, 朱林林, 王涛, 张刚, 李文双, 王洪钦
【申请人】山东西王特钢有限公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月19日