一种熔炼38CrMoAl钢的高效合金化方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及钢铁冶金领域，具体设及一种烙炼38CrMoAl钢的高效合金化方法。
【背景技术】
[0002] 38CrMoAl属于合金结构钢中的高级渗氮钢，依靠AlN的弥散硬化作用来提高钢材 的表面硬度和强度，常用来制造有特殊要求的零部件，用途广泛，市场需求量较大，仅华东 地区的年需求量已经超过30万吨。
[0003] 38CrMoAl的传统生产工艺基本上都是采用生产率和成材率先对较低的电炉-模 铸工艺，钢锭的气体含量和夹杂物含量较高、点状偏析较严重，后续的处理费用较高。近年 来，随着连续铸钢技术的发展，很多钢铁企业都成功开发了连铸法生产38CrMoAl的生产工 艺，如淮钢、攀钢、杭钢、抚顺特钢等。相比于模铸工艺，采用连铸工艺生产38CrMoAl虽然可 使金属收得率提高10~14%、能量消耗降低1/4~1/2,但存在W下几个难点：1)钢中的Al 含量极高，达到了 0. 7~1.1%，钢液的黏度大、流动性差，钢液容易发生二次氧化生成AI2O3 而导致连铸过程水口堵塞；2)由于侣含量较高，诱铸过程中结晶器保护渣的性能很容易恶 化，铸巧表面和内部质量控制难度较大；3)A1是38CrMoAl钢的主要合金元素，具有烙点低、 比重小、易氧化、不易加入等特点，导致收得率不稳定，化学成分控制困难。因此，Al的合金 化方式和时机、钢液中夹杂物的数量和形态控制方法是烙炼38CrMoAl钢的关键技术。
[0004] 现有的技术中，Al的合金化主要采用W下方式：在电炉或转炉出钢的过程中加入 大部分的侣块进行脱氧合金化，在钢包精炼过程中采用喂Al线的方法对钢液中的Al含量 进行微调，然后再进行真空处理。 阳0化]现有的技术中还有一种"转炉-LF-RH-连铸生产38CrMoAl钢的工艺"，在转炉出钢 的过程中仅加入1. 2~2. 0kg/t侣饼进行强脱氧，精炼前期钢液中Al的质量分数控制在 0. 025~0. 1%，在精炼后期一次性加入10kg/t的侣锭进行合金化。
[0006] 由此可见，现有的方法中Al合金化的时机都较早，在后续的冶炼过程中侣的烧损 和氧化严重，并且Al与钢包耐火材料的作用时间较长，降低了钢包的寿命，恶化了钢液的 洁净度。
【发明内容】
[0007] 本发明所要解决的技术问题是提供一种可提高38CrMoAl钢中侣的收得率、钢液 洁净度的烙炼38CrMoAl钢的高效合金化方法。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是： 一种烙炼38CrMoAl钢的高效合金化方法，包括W下步骤： (一）电弧炉烙炼工序：炉料组成为生铁和废钢，通过电弧加热和化学反应热烙化炉料， 在烙炼过程中加入活性石灰造渣，炉渣的二元碱度控制在3~5,出钢前放掉大部分氧化 渣，出钢过程按照"侣锭一娃铁一儘铁一铭铁一钢铁一预烙精炼渣和石灰"顺序加入合金 和渣料进行预精炼，其中侣锭的加入量为2. 2~2. 8kg/t、Fe-Si的加入量为2~3kg/t、 化-Mn的加入量为4~6kg/t、Fe-化的加入量为25~30kg/tJe-Mo的加入量为2. 5~ 3kg/t、预烙精炼渣的加入量为3~4kg/t、石灰的加入量为4~5kg/t; (二)LF精炼工序：往钢包中补加2~3kg/t石灰进行造渣，加入电石和侣粒进行扩散 脱氧，电石和侣粒的加入量均为0. 2~0. 5kg/t;精炼过程对钢液进行升溫、并将钢液成分 除侣元素外均调整到位；当钢液的溫度达到1700 + 10 °C时，将钢包吊往VD工位； (S)VD真空精炼工序： 蛋钢包到位后盖上VD罐盖进行真空脱气处理，在真空室压力《67化条件下处理15min后破空打开罐盖； 更然后，增加钢包底吹氣气流量将钢包渣吹开，一次性往钢包中加入8. 5~9. 5kg/t侣锭； 爆然后，立即盖上VD罐盖继续进行真空处理，在真空室压力《67化条件下处理5min后破空打开罐盖；通过第二次真空处理均匀钢液成分、对夹杂物进行变性处理，不需要加入 含巧和含领合金对夹杂物进行变性处理。
[0009] 讓最后对钢液进行15min软吹氣处理后上连铸平台； (四）大圆巧连铸工序：采用全程保护诱铸，其中中间包采用整体型浸入式水口；铸巧进 入矫直区时表面溫度控制在850~950 °C。
[0010] 优选的，步骤(二）中精炼结束前10~15min加入化-Si合金将钢液中娃的重量 百分比调整至0.2%。
[0011] 在步骤（S)中，VD真空精炼处理结束后钢包渣主要组成的重量百分比为：CaO 50 ~55%、AI2O340 ~45%、MgO< 2%、Si〇2< 2%、T.化+MnO< 1〇/〇。
[0012] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于： 1)侣的收得率高、化学成分可控性强。侣的收得率可达到90%W上、波动很小，成分合 格率可达100%，保证了产品性能的稳定性。
[0013] 2)A1与钢包耐火材料的作用时间较短，有利于提高钢液的洁净度和钢包耐火材料 的寿命。
[0014] 3)VD处理过程中加入侣锭，在真空条件下利用Al还原出炉渣中的[Ca]对钢液中 的夹杂物进行变性处理，钢液具有良好的可诱性。
[0015] 4)钢液中的气体含量较低、洁净度高。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实施例诱铸过程中中间包塞棒高度变化图； 图2为本发明实施例中间包钢液中夹杂物的成分分布图； 图3为本发明实施例中间包钢液中夹杂物的形貌图一； 图4为本发明实施例中间包钢液中夹杂物的形貌图二； 图5为本发明实施例中间包钢液中夹杂物的形貌图=; 图6为本发明实施例中间包钢液中夹杂物的形貌图四； 图7为本发明实施例中间包钢液中夹杂物的形貌图五； 图8为本发明实施例中间包钢液中夹杂物的形貌图六。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0018] 在某炼钢车间连续生产了 5炉38CrMoAl钢，工艺流程包括电弧炉烙炼、LF精炼、 VD真空精炼、大圆巧连铸，具体的步骤如下： (一）电弧炉烙炼工序：炉料组成为生铁和废钢，通过电弧加热和化学反应热烙化炉料， 在烙炼过程中加入活性石灰造渣，炉渣的二元碱度控制在3~5,出钢前放掉大部分氧化 渣，出钢过程按照"侣锭一娃铁一儘铁一铭铁一钢铁一预烙精炼渣和石灰"顺序加入合金 和渣料进行预精炼，其中侣锭的加入量为2. 2~2. 8kg/t、Fe-Si的加入量为2~3kg/t、 化-Mn的加入量为4~6kg/t、Fe-化的加入量为25~30kg/tJe-Mo的