一种转炉冶炼弹簧钢的工艺方法与流程

本发明涉及转炉炼钢，尤其涉及一种转炉冶炼弹簧钢的工艺方法。

背景技术：

1、在炼钢行业中，弹簧钢60si2mn是应用广泛的硅锰弹簧钢，强度、弹性和淬透性均较高。60si2mn弹簧钢在工业上常用于制作承受较大负荷的扁形弹簧或线径在30mm以下的螺旋弹簧，也适于制作工作温度在250℃以下非腐蚀介质中的耐热弹簧，以及用于承受交变负荷或在高应力下工作的大型重要卷制弹簧(汽车减震系统)等，具有广阔的市场和良好的效益。

2、下表所示为60si2mn弹簧钢的元素比例。

3、表160si2mn弹簧钢的元素比例

4、

5、现有的60si2mn弹簧钢的生产工艺大致包括转炉冶炼、lf炉(钢包精炼炉)精炼、连铸浇铸的过程。一般地，将符合转炉冶炼要求的铁水和废钢通过吊车加入到转炉中，再向铁水和废钢吹入高压氧气对铁水和废钢进行氧化还原反应，当铁水中的碳、硫、磷、温度等符合工艺要求时将钢水从转炉中倒出到钢包中(即出钢)，出钢过程同时加入合金(硅铁、硅锰等)进行脱氧合金化；取样测温后进入lf炉进行精炼并进行钢水脱硫、净化处理；完毕后将钢水吊运至连铸工段进行浇注成坯。

6、本发明提出一种转炉冶炼弹簧钢60si2mn的工艺方法，对现有的60si2mn弹簧钢的生产工艺进行改进，以期提高生产效率并降低生产成本。

技术实现思路

1、本发明提出一种转炉冶炼弹簧钢60si2mn的工艺方法，对现有的60si2mn弹簧钢的生产工艺进行改进，以期提高生产效率并降低生产成本。

2、本发明提供一种转炉冶炼弹簧钢的工艺方法，包括：步骤1：将高炉中供炼钢的铁水全部进行kr脱硫处理；步骤2：将铁水转入转炉中进行转炉冶炼，转炉出钢并在出钢时进行脱氧合金化和氩站净化处理；以及步骤3：将钢水转入连铸工段进行连铸浇铸。

3、进一步的，在步骤1中，采取深处理模式，加入石灰粉3-4kg/t和萤石粉0.2-0.3kg/t，搅拌桨插入深度为1.2-1.3米，步骤1的处理周期为28-30分钟。

4、进一步的，在步骤2中，在转炉冶炼过程中，铁水中的硫控制在0.005％以下，炉渣碱度控制在3.0-3.2，终点c≥0.10％，p≤0.015％，s≤0.020％；底吹模式选择全程吹氩模式；控制出钢时间要＞3.5分钟，终点压枪时间大于40秒；实行双滑挡渣操作。

5、进一步的，在步骤2中，在出钢过程中严禁用铝脱氧，减少b类夹杂；在脱氧合金化过程中在加入硅铁和硅锰合金之前，硅铁和硅锰合金须预先全部烘烤至500℃；硅铁的加入量为23-24kg/t，硅锰的加入量为13kg/t。

6、进一步的，在步骤2中，在出钢时包底有50-100mm的液位时开始加入硅铁和硅锰合金，硅铁和硅锰合金必须加到钢流上，在加入硅铁和硅锰合金的同时开始加入钢水净化剂1.67-2.50kg/t、石灰1.67-2.50kg/t、萤石0.42kg/t；在出钢过程中全程采用大流量氩气搅拌，氩气压力为0.8-1.0mpa，氩气流量为800-900l/min，保证硅铁和硅锰合金和钢水净化剂融化，严禁结坨。

7、进一步的，出钢完毕后吹氩转入中吹模式，氩气压力0.4-0.5mpa，氩气流量为300-400l/min，中吹模式的吹氩须保证大于5分钟。

8、进一步的，在出钢完毕后根据钢包顶渣情况来进行顶渣还原，如果钢包顶渣为黑色则需要加入电石进行顶渣还原，如果钢包顶渣为黄白或灰白则不进行还原操作；还原剂包括电石0.50-0.58kg/t和石灰1.67-2.50kg/t，在还原操作中吹氩处于中软吹模式，氩气压力为0.25-0.30mpa，氩气流量为120-150l/min；如果进行了还原操作则在结束还原操作后须进行软吹模式的吹氩，如果不进行还原操作则在步骤2的最后阶段进行软吹模式的吹氩，软吹模式的氩气压力为0.2-0.3mpa，氩气流量为20-30l/min，软吹模式的时间须大于10分钟，并且在软吹模式中钢水温度控制在1520-1561℃。

9、进一步的，在步骤2中，

10、钢水成分控制为

11、表2

12、 c si mn p s 0.58-0.61 1.65-1.75 0.85-0.93 ≤0.018 ≤0.010

13、；

14、钢水净化剂成分控制为：

15、表3

16、 成分 cao <![cdata[al₂o₃]]> <![cdata[sio₂]]> <![cdata[fe₂o₃]]> mgo s 数值(％) 45-55 10-15 10-15 ＜1.5 3-8 ＜0.1

17、其中，cao与sio2含量之比为4-6。

18、进一步的，在步骤3中，弹簧钢的液相线温度为1471℃，过热度控制为20-35℃，钢种比水量设定为0.35-0.5l/kg，在连铸过程中目标拉速为1.7-1.8米/分，浇铸过程采用首搅250a/5hz和末搅300a/7hz。

19、进一步的，在步骤3中，对于下线钢坯采用避风堆垛缓冷，缓冷时间要大于24小时，待坯温≤150℃时方可清理上交，逐层测温，逐层转移。

20、本发明提供的转炉冶炼弹簧钢的工艺方法，取消了原有的lf精炼环节，将脱硫任务放到kr脱硫环节，钢水净化环节放到炉后氩站进行，降低了每吨钢的生产成本，避免了lf精炼环节的耗电，降低了碳排放，同时由于取消了lf精炼环节也提高了生产效率并增加了产能。