专利名称：一种降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法
技术领域：
本发明属于冶金领域的铸坯表面气孔控制方法，具体的说是一种降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法。
背景技术：
易切削钢是指具有优良切削加工性能的钢材，易切削钢主要用于制作受力较小而对尺寸和光洁度要求严格的仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种机器，根据含易切削元素的不同，可分为硫易切削钢、铅易切削钢、钙易切削钢、钛易切削钢以及复合易切削钢，其中硫易切削钢占我国易切削钢总产量的9 0 %。
转炉冶炼硫易切削钢成本较低，但问题较多，主要有气孔、夹渣、裂纹、振痕较深等缺陷，特别是表面气孔，会导致铸坯往往需要进行精整剥皮，不仅降低了成材率，增加了生产成本；也会对坯料的铸态组织有影响，从而带来轧制缺陷。所以需要从原料、冶炼工艺环节进行研究，来找出解决硫易切削钢质量问题的措施，为稳定易切削钢的产品质量提供有益的建议或指导。关于降低钢种铸坯表面质量的研究较多，但效果都不是很理想，究其原因，影响铸坯质量的因素很多，且有相互的关联性，不能单独考虑一方面的影响因素，需要一个整体的环节关注与研究。所以研究的重点是原辅料、炼钢与连铸整个过程的关注。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，从原辅料着手，着重控制冶炼过程中的工艺参数，达到降低铸坯表面气孔的目的。本发明解决以上技术问题的技术方案是
一种降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，包括以下控制
㈠铸坯化学成分质量百分比为C 0. 04-0. 08%、Mn :0. 90-1. 70%、P :0. 045-0. 090%、S
0.20-0. 48%、Si 0. 10%、Pb 0. 010%，余量为 Fe 及不可避免的杂质；
(二)原辅料进行烘烤，烘烤时间2-3小时，烘烤温度200-250°C ;原辅料的干燥烘烤，主要是为了脱水气，水气在冶炼过程中会形成气孔，所以加强烘烤工艺的执行，可防止因水分带来的气孔等表面质量；
㈢转炉炼钢中添加石灰石系造渣剂；吹氧脱碳止吹时C含量控制到0. 05-0. 08%,自由0控制在100-200ppm ;造渣剂要求碱度彡1. 0，MnO 5% ；
㈣LF精炼中只采取静置而不采用搅拌，静置时间15-25min ;达到夹杂物充分上浮的目
的；
㈤连铸采用150mm小方坯；水口采取ZrO2材的一体式浸入水口，可防止浇铸时外界气体的混入，从而带来连铸坯的气孔；结晶器振动振频3-4Hz、振幅±2. 5-2. 8mm ;拉速
1.6-1. 8m/min ;水口浸入深度:70_80mm ；
㈥使用结晶器保护渣，所述结晶器保护渣的成分重量百分比为=CaO与SiO2的混合物:60-85%, Fe2O3 :1_1. 4%, Al2O3 :2-16%, MgO :2-14%, Na20、BaO 与 F 的混合物8_26%，钢液发热剂为S1-Ca剂1-8%，以上各组分的重量百分比之和为100% ；CaO为40%_50%，SiO2为25%-35% ;所述 Na2O, BaO 与 F 的混合物中，Na2O 为 4%_10%，BaO 为多 3%_10%，F 为 2%-8% ；结晶器保护渣少量勤加，每隔2min加入一次，从结晶器水口四周方向加入，加入总量为0. 3-0. 5kg/1 钢。使用本发明的结晶器保护渣可提供一定的热量，保证结晶器保护渣的润滑效果，有利于稳定其固有的三层结构，不仅对抑制钢液中气孔的产生有利，同时也有利于气孔的溢出。结晶器保护渣从水口四个方向加入，少量勤加。这样做的目的一般稳定的保护渣渣层结构为粉渣层、烧结层与液渣层，稳定的渣层结构可以防止二次氧化，可以防止钢液温降过大，可以有效地吸附一些夹杂物，可以让上浮的气泡易逸出；但是一次加入保护渣的量过大，且只有一个方向加入，势必会破坏其稳定性，这样就必然引起钢液的质量问题，尤其是气孔问题。
通过本发明的控制方法，铸坯表面气孔的发生率明显下降，这对铸坯的工艺有很大的改善，可以大幅提升点磨工艺代替全剥皮精整工艺，节约了钢材的成材率。本发明从原辅料至连铸以及结晶器保护渣全过程工艺控制，其易操作，对设备要求不高，铸坯气孔及其他表面质量控制稳定。
具体实施例方式实施例1
本实施例铸坯的最终化学成分质量百分比为C :0. 05%, Mn 1. 32%，P :0. 090%, S
0.33%，Si 0. 06%, Pb 0. 010%，余量为Fe及不可避免的杂质。本实施例控制转炉高硫易切削钢的铸坯气孔的整个工艺流程为原辅料烘烤一转炉冶炼一静置一连铸一铸坯验收一钢坯抛丸一铸坯精整等。其控制方法具体为
原辅料烘烤工艺原辅料的烘烤温度2.1小时，温度210°C ；
转炉炼钢添加石灰石系的造渣剂；止吹时C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次调整成份；碱度的控制1. 5，造渣剂碱度1. 5 ；MnO :6%。LF :静置时间 20min ;
连铸150mm小方坯；水口为ZrO2材质一体式浸入水口 ；结晶器振动振频3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;
结晶器保护渣结晶器保护渣的成分重量百分比为=CaO与SiO2的混合物70%，Fe2O3
1.4%, Al2O3 10. 6%, MgO :5%，Na20、BaO 与 F 的混合物 11%,钢液发热剂为 S1-Ca 剂2% ；CaO为 40%-50%，SiO2 为 25%-35% ;所述 Na20、BaO 与 F 的混合物中，Na2O 为 4%_10%，BaO 为多3%-10%，F为2%-8% ;结晶器保护渣采用从水口四个方向加入，每隔2min加入，加入总量为0. 4kg/t,即每吨钢水加入0. 4kgo实施例2
本实施例铸坯的最终化学成分质量百分比为C :0. 04%, Mn 1. 40%, P :0. 078%, S
0.34%，Si 0. 07%, Pb 0. 008%，余量为Fe及不可避免的杂质。本实施例控制转炉高硫易切削钢的铸坯气孔的整个工艺流程为原辅料烘烤一转炉冶炼一静置一连铸一铸坯验收一钢坯抛丸一铸坯精整等。其控制方法具体为
原辅料烘烤工艺原辅料的烘烤温度2. 2小时，温度208°C ；
转炉炼钢添加石灰石系的造渣剂；止吹时C含量控制到0. 07% ;自由O :130ppm ;造渣3次调整成份；碱度的控制1. 6，造渣剂碱度1. 5 ；MnO :7%。LF :静置时间 22min ；
连铸150mm小方坯；水口为ZrO2材质一体式浸入水口 ；结晶器振动振频3Hz，振幅±2. 4臟,速1. 65m/min,水口浸入深度75臟；
结晶器保护渣结晶器保护渣的成分重量百分比为=CaO与SiO2的混合物60%，Fe2O3 1.2%，Al2O3 15. 8%，MgO :9%，Na20、BaO 与 F 的混合物13%，钢液发热剂为 S1-Ca 剂2% ；CaO 为 40%-50%，SiO2 为 25%-35% ;所述 Na20、BaO 与 F 的混合物中，Na2O 为 4%_10%，BaO 为多3%-10%，F为2%-8% ;结晶器保护渣采用从水口四个方向加入，每隔2min加入，加入总量为0. 3kg/t,即每吨钢水加入0. 3kg。实施例3
本实施例铸坯的最终化学成分质量百分比为C :0. 07%, Mn 1. 35%，P :0. 080%, S 0. 31%，Si 0. 04%, Pb 0. 007%，余量为Fe及不可避免的杂质。本实施例控制转炉高硫易切削钢的铸坯气孔的整个工艺流程为原辅料烘烤一转炉冶炼一静置一连铸一铸坯验收一钢坯抛丸一铸坯精整等。其控制方法具体为
原辅料烘烤工艺原辅料的烘烤温度2.1小时，温度210°C ；
转炉炼钢添加石灰石系的造渣剂；止吹时C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次调整成份；碱度的控制1. 5，造渣剂碱度1. 5 ；MnO :6%。LF :静置时间 24min ；
连铸150mm小方坯；水口为Zr02材质一体式浸入水口 ；结晶器振动振频3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;
结晶器保护渣结晶器保护渣的成分重量百分比为=CaO与SiO2的混合物85%，Fe2O3的混合物1%，Al2O3 :2%，MgO :2%，Na2O, BaO与F的混合物8%，钢液发热剂为S1-Ca剂2% ；CaO 为 40%-50%，SiO2 为 25%-35% ;所述 Na2O, BaO 与 F 的混合物中，Na2O 为 4%_10%，BaO 为多3%-10%，F为2%-8% ;结晶器保护渣采用从水口四个方向加入，每隔2min加入，加入总量为0. 5kg/t,即每吨钢水加入0. 5kg。实施例4
本实施例铸坯的最终化学成分质量百分比为C :0. 08%, Mn 1. 45%，P :0. 068%, S 0. 37%，Si 0. 08%, Pb 0. 010%，余量为Fe及不可避免的杂质。本实施例控制转炉高硫易切削钢的铸坯气孔的整个工艺流程为原辅料烘烤一转炉冶炼一静置一连铸一铸坯验收一钢坯抛丸一铸坯精整等。其控制方法具体为
原辅料烘烤工艺原辅料的烘烤温度2.1小时，温度210°C ；
转炉炼钢添加石灰石系的造渣剂；止吹时C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次调整成份；碱度的控制1. 5，造渣剂碱度1. 5 ；MnO :6%。LF :静置时间 2Omin ；
连铸150mm小方坯；水口为Zr02材质一体式浸入水口 ；结晶器振动振频3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;结晶器保护渣结晶器保护渣的成分重量百分比为=CaO与SiO2的混合物65%，Fe2O3的混合物:1%，Al2O3 :3%，Mg0 14%, Na2O^BaO与F的混合物9%，钢液发热剂为S1-Ca剂2% ；CaO 为 40%-50%，SiO2 为 25%-35% ;所述 Na2O, BaO 与 F 的混合物中，Na2O 为 4%_10%，BaO 为多3%-10%，F为2%-8% ;结晶器保护渣采用从水口四个方向加入，每隔2min加入，加入总量为0. 4kg/t,即每吨钢水加入0. 4kgo实施例5
本实施例铸坯的最终化学成分质量百分比为C :0. 05%、Mn 1. 39%、P :0. 076%、S 0. 36%、Si 0. 08%、Pb 0. 007%，余量为Fe及不可避免的杂质。本实施例控制转炉高硫易切削钢的铸坯气孔的整个工艺流程为原辅料烘烤一转炉冶炼一静置一连铸一铸坯验收一钢坯抛丸一铸坯精整等。其控制方法具体为
原辅料烘烤工艺原辅料的烘烤温度2.1小时，温度210°C ；
转炉炼钢添加石灰石系的造渣剂；止吹时C含量控制到0. 08% ;自由0 :130ppm ;造渣3次调整成份；碱度的控制1. 5，造渣剂碱度1. 5 ；MnO :6%。LF :静置时间 2 Imin ；
连铸150mm小方坯；水口为Zr02材质一体式浸入水口 ；结晶器振动振频3Hz，振幅±2. 3mm,拉速1. 6m/min,水口浸入深度70mm ;
结晶器保护渣结晶器保护渣的成分重量百分比为=CaO与SiO2的混合物60%，Fe2O3的混合物:1%，Al2O3 :5%，Mg0 :3%，Na20、Ba0与F的混合物26%，钢液发热剂为S1-Ca剂2% ；CaO 为 40%-50%，SiO2 为 25%-35% ;所述 Na2O, BaO 与 F 的混合物中，Na2O 为 4%_10%，BaO 为多3%-10%，F为2%-8% ;结晶器保护渣采用从水口四个方向加入，每隔2min加入，加入总量为0. 4kg/t,即每吨钢水加入0. 4kgo除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.一种降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，其特征在于包括以下控制㈠铸坯化学成分质量百分比为C 0. 04-0. 08%、Mn :0. 90-1. 70%、P :0. 045-0. 090%、S 0.20-0. 48%、Si O. 10%、Pb ■.( O. 010%，余量为 Fe 及不可避免的杂质；㈡原辅料进行烘烤，烘烤时间2-3小时，烘烤温度200-250°C ；㈢转炉炼钢中添加石灰石系造渣剂；吹氧脱碳止吹时C含量控制到O. 05-0. 08%,自由 O控制在100-200ppm ;造渣剂要求碱度彡1. O, MnO 5% ；㈣LF精炼中只采取静置而不采用搅拌，静置时间15-25min ；㈤连铸采用150mm小方坯；水口采取ZrO2材的一体式浸入水口，可防止浇铸时外界气体的混入，从而带来连铸坯的气孔；结晶器振动振频3-4Hz、振幅±2. 5-2. 8mm ;拉速1.6-1. 8m/min ;水口浸入深度70-80_ ；㈥使用结晶器保护渣，所述结晶器保护渣的成分重量百分比为=CaO与SiO2的混合物 60-85%, Fe2O3 :1_1· 4%, Al2O3 :2-16%, MgO :2_14%，Na20、Ba0 与 F 的混合物8_26%，钢液发热剂为S1-Ca剂1-8%，以上各组分的重量百分比之和为100% ;所述CaO和SiO2的混合物中， CaO 为 40%-50%，SiO 为 25%_35% ;所述 Na20、Ba0 与 F 的混合物中，Na2O 为 4%_10%，BaO 为多 3%-10%，F为2%-8% ;结晶器保护渣少量勤加，每隔2min加入一次，从结晶器水口四周方向加入，加入总量为O. 3-0. 5kg/1钢。
2.如权利要求1所述的降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，其特征在于所述铸坯化学成分质量百分比为C 0. 05%、Mn 1. 32%、P :0. 090%、S :0. 33%、S1:0. 06%、 Pb :0. 010%，余量为Fe及不可避免的杂质。
3.如权利要求1所述的降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，其特征在于所述铸坯化学成分质量百分比为c 0. 04%、Mn 1. 40%、P :0. 078%、S :0. 34%、S1:0. 07%、 Pb 0. 008%，余量为Fe及不可避免的杂质。
4.如权利要求1所述的降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，其特征在于所述铸坯化学成分质量百分比为C 0. 07%、Mn 1. 35%、P :0. 080%、S :0. 31%、S1:0. 04%、 Pb 0. 007%，余量为Fe及不可避免的杂质。
5.如权利要求1所述的降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，其特征在于所述铸坯化学成分质量百分比为c 0. 08%、Mn 1. 45%、P :0. 068%、S :0. 37%、S1:0. 08%、 Pb :0. 010%，余量为Fe及不可避免的杂质。
6.如权利要求1所述的降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，其特征在于所述铸坯化学成分质量百分比为c 0. 05%、Mn 1. 39%、P :0. 076%、S :0. 36%、S1:0. 08%、 Pb 0. 007%，余量为Fe及不可避免的杂质。
全文摘要
本发明是一种降低转炉高硫易切削钢铸坯表面气孔的控制方法，原辅料烘烤时间大于2小时，烘烤温度200℃以上；转炉炼钢止吹时C含量控制到0.05-0.08%；碱度的控制≥1.0；不搅拌静置，时间15min以上；连铸150mm小方坯；水口浸入深度70-80mm；结晶器保护渣的成分CaO+SiO260%-85%，Fe2O31.0-1.4%，Al2O32%-16%，MgO:2%-14%，Na2O+BaO+F8%-26%，Ca-Si1%-8%，操作需遵循从水口四个方向加入，少量勤加。本发明可使连铸坯的表面气孔控制稳定，气孔问题有很大改善，提高了点磨的比例，有利于提高钢材的成材率。
文档编号C22C38/60GK103014562SQ201210553459
公开日2013年4月3日 申请日期2012年12月19日 优先权日2012年12月19日
发明者王从道, 党军, 吴年春, 尹雨群 申请人:南京钢铁股份有限公司