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1、(10)申请公布号 CN 104278197 A (43)申请公布日 2015.01.14 C N 1 0 4 2 7 8 1 9 7 A (21)申请号 201410548885.9 (22)申请日 2014.10.16 C22C 38/14(2006.01) C22C 33/04(2006.01) C21C 7/076(2006.01) C21C 7/072(2006.01) B22D 11/111(2006.01) B22D 11/18(2006.01) (71)申请人江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 地址 215625 江苏省苏州市张家港市锦丰镇 永新路沙钢钢铁研究院 (72)发明人马建超。
2、 张宇 曹斌 (54) 发明名称 一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法 (57) 摘要 本发明公开了一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼 方法，包括电炉冶炼工序、钢包精炼工序和小方坯 连铸工序。本发明电炉出钢后扒去2080wt 的钢包顶渣、精炼过程加入合成渣与石灰造新渣， 精炼过程钢液回硅量大大减少；钢液的洁净度较 高，可有效解决连铸过程中水口结瘤问题，实现了 顺利连浇3炉以上；采用专用的结晶器保护渣，可 解决铸坯表面的质量问题。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书4页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 1042781。
3、97 A CN 104278197 A 1/1页 2 1.一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，钢的重量百分比化学成分为：0.06 C0.10、1.65Mn1.75、0.06Ti0.12、0.3Ni0.4、0.004 B0.006、Si0.05、Ca0.001、P0.015、S0.006、T.O0.004、 N0.007、Al0.01、余量为Fe，包括电炉冶炼工序、钢包精炼工序和小方坯连铸工 序，其特征在于： 1)所述电炉冶炼工序中，炉料结构包括铁水和废钢，其中铁水占炉料总量的65 80wt.；当熔池中碳含量为0.050.08wt.、磷含量0.01wt.、温度1630时方 可出钢；出钢量为1520w。
4、t.时按照“铝锭硅锰低碳锰铁镍板石灰”顺序加入 合金和渣料，其中铝锭的加入量为1.01.2kg/t，硅锰的加入量为2.02.5kg/t，低碳锰 铁的加入量为17.018.0kg/t，镍板的加入量为2.83.5kg/t，石灰的加入量为4.0 5.0kg/t；出钢完毕后将钢包渣的2080wt.扒除掉； 2)所述钢包精炼工序中，钢包就位后测定钢液中溶解氧含量，如果溶解氧含量高于 0.002wt.，立即喂入铝线进行脱氧，并保证钢液中的铝含量0.005wt.；精炼过程加入 石灰、合成渣、萤石和电石调节精炼渣的成分，将炉渣主要组成的重量百分比控制在：50 CaO55、25Al 2 O 3 30、SiO 2。
5、 10、8MgO12、MnO+T.Fe1；当钢液温度和合金 成分(钛除外)调节到位并且溶解氧含量小于0.0008wt.时，喂入FeTi线，再进行12 18min的软吹搅拌后将钢包运往连铸平台； 3)所述的小方坯连铸工序中，小方坯的断面为140mm140mm；连铸过程采用全程保护 浇铸；中间包采用高碱度覆盖剂和碳化稻壳双层保护；中间包与中间包的包盖缝隙间采用 石棉进行密封；采用专用结晶器保护渣；结晶器水量控制在18001850L/min，进出水温差 小于10；浇铸的过热度控制在3060，拉速控制在2.32.5m/min；连铸机的结晶器 和凝固末端采用电磁搅拌。 2.根据权利要求1所述的低硅高钛焊。
6、丝用钢的冶炼方法，其特征在于：步骤2)所述的 合成渣重量百分比组成为：35CaO45、40Al 2 O 3 50、SiO 2 5、6MgO8以及 杂质。 3.根据权利要求1所述的低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，其特征在于：步骤3)所述的 高碱度中间包覆盖剂组成的重量百分比为：45CaO55、20Al 2 O 3 30、SiO 2 8、 6MgO8、CaF 2 5、C1以及杂质。 4.根据权利要求1所述的低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，其特征在于：步骤3)所述 的专用保护渣，理化特性为：1300下熔体黏度为0.81.2Pas，软化温度为1150 1200，二元碱度为0.750.85。 5.根据权利要求1。
7、所述的低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，其特征在于：步骤3)所述的 结晶器电磁搅拌电流为300A，频率为4Hz；凝固末端电磁搅拌电流为500A，频率为12Hz。 权 利 要 求 书CN 104278197 A 1/4页 3 一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法 技术领域 0001 本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，具体地说，是 一种可实现杂质元素的窄范围控制、减轻连铸水口结瘤程度、改善连铸坯表面质量的低硅 高钛焊丝用钢的冶炼方法。 背景技术 0002 近年来，随着我国工业化进程的加快，焊接自动化程度明显提高，焊丝已被广泛应 用于车辆制造、造船、工程机械、桥梁等制造业中，2011年。
8、，我国焊丝的消耗量已占焊材总消 耗量的59。焊丝钢要具有良好的拉拔性能和焊接性能，因而对钢中的化学成分有严格的 要求，硅元素的增加可使焊缝的韧性和塑性有所降低，增大焊缝的开裂倾向，同时降低钢的 拉拔性能；硫元素、磷元素和铝元素均可使焊缝的开裂倾向增加；钢中添加钛元素可使焊 接时熔滴细化，焊缝组织细化，焊缝的成型性得到改善。因此，一些焊管用焊丝钢要具有较 高的钛含量、并且具有较低的硅、铝、硫、磷、氧含量。因此，生产此类钢种的难点是：(1)杂 质元素的窄范围控制；(2)浇铸过程中水口容易结瘤，特别是采用小方坯连铸；(3)连铸坯 的表面质量较差，产品的成材率低。 发明内容 0003 本发明的目的在于。
9、提供一种低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法。具体的说，该工艺可 实现杂质元素的窄范围控制，并能有效解决连铸过程水口结瘤严重、连铸坯表面质量差的 问题。 0004 本发明通过以下技术方案实现： 0005 低硅高钛焊丝用钢的冶炼方法，钢的重量百分比化学成分为：0.06 C0.10、1.65Mn1.75、0.06Ti0.12、0.3Ni0.4、0.004 B0.006、Si0.05、Ca0.001、P0.015、S0.006、T.O0.004、 N0.007、Al0.01、余量为Fe，包括电炉冶炼工序、钢包精炼工序和小方坯连铸工 序。 0006 1)电炉冶炼工序中，炉料结构包括铁水和废钢，其中铁水占炉料总量。
10、的65 80wt.；当熔池中碳含量为0.050.08wt.、磷含量0.01wt.、温度1630时方 可出钢；出钢量为1520wt.时按照“铝锭硅锰低碳锰铁镍板石灰”顺序加入 合金和渣料，其中铝锭的加入量为1.01.2kg/t，硅锰的加入量为2.02.5kg/t，低碳锰 铁的加入量为17.018.0kg/t，镍板的加入量为2.83.5kg/t，石灰的加入量为4.0 5.0kg/t；出钢完毕后将钢包渣的2080wt.扒除掉； 0007 2)钢包精炼工序中，钢包就位后测定钢液中溶解氧含量，如果溶解氧含量高于 0.002wt.，立即喂入铝线进行脱氧，并保证钢液中的铝含量0.005wt.；精炼过程加入 。
11、石灰、合成渣、萤石和电石调节精炼渣的成分，将炉渣主要组成的重量百分比控制在：50 CaO55、25Al 2 O 3 30、SiO 2 10、8MgO12、MnO+T.Fe1；当钢液温度和合金 说 明 书CN 104278197 A 2/4页 4 成分(钛除外)调节到位并且溶解氧含量小于0.0008wt.时，喂入FeTi线，再进行12 18min的软吹搅拌后将钢包运往连铸平台； 0008 3)小方坯连铸工序中，小方坯的断面为140mm140mm；连铸过程采用全程保护浇 铸；中间包采用高碱度覆盖剂和碳化稻壳双层保护；中间包与中间包的包盖缝隙间采用石 棉进行密封；采用专用结晶器保护渣；结晶器水量控制。
12、在18001850L/min，进出水温差小 于10；浇铸的过热度控制在3060，拉速控制在2.32.5m/min；连铸机的结晶器和 凝固末端采用电磁搅拌。 0009 本发明进一步的改进方案是，步骤2)所述的合成渣组成的重量百分比为：35 CaO45、40Al 2 O 3 50、SiO 2 5、6MgO8以及杂质。 0010 本发明更进一步的改进方案是，步骤3)所述的高碱度中间包覆盖剂组成的重量 百分比为：45CaO55、20Al 2 O 3 30、SiO 2 8、6MgO8、CaF 2 5、C1以 及杂质；所述的专用保护渣，理化特性为：1300下熔体黏度为0.81.2Pas，软化温度 为115。
13、01200，二元碱度为0.750.85；所述的结晶器电磁搅拌电流为300A，频率为 4Hz；凝固末端电磁搅拌电流为500A，频率为12Hz。 0011 本发明至少具有以下优点： 0012 1)电炉出钢后进行扒渣操作、精炼过程加入合成渣与石灰造新渣，钢包渣中的 SiO 2 含量较低；并且喂FeTi线后，钢包底吹氩搅拌较弱，钢渣间的反应较弱。因此精炼过程 钢液回硅量大大减少； 0013 2)钢液的洁净度较高，可同时保证T.O0.002wt.、S0.003wt.、 P0.01wt.、Al0.005wt.、Si0.05wt.、Ca0.001wt.； 0014 3)解决了连铸过程中水口结瘤问题，连浇炉次。
14、达到3炉以上； 0015 4)本发明连铸采用专用保护渣，保证了钢液的可浇性和铸坯表面质量。 具体实施方式 0016 本案发明人采用本发明的冶炼方法在某炼钢车间采用140mm140mm断面连铸方 坯连续生产了3炉，包括110t电炉冶炼工序、钢包精炼工序和小方坯连铸工序，浇注顺利未 出现结瘤现象，具体工艺方法如下： 0017 1)电炉冶炼工序中，炉料结构包括铁水和废钢，其中铁水占炉料总量的65 80wt.；当熔池中碳含量为0.050.08wt.、磷含量0.01wt.、温度1630时方 可出钢；出钢量为1520wt.时按照“铝锭硅锰低碳锰铁镍板石灰”顺序加入 合金和渣料，其中铝锭的加入量为1.01.。
15、2kg/t，硅锰的加入量为2.02.5kg/t，低碳锰 铁的加入量为17.018.0kg/t，镍板的加入量为2.83.5kg/t，石灰的加入量为4.0 5.0kg/t；出钢完毕后将钢包渣的2080wt.扒除掉； 0018 2)钢包精炼工序中，钢包就位后测定钢液中溶解氧含量，如果溶解氧含量高于 0.002wt.，立即喂入铝线进行脱氧，并保证钢液中的铝含量0.005wt.；精炼过程加 入石灰、合成渣、萤石和电石调节精炼渣的成分，其中合成渣组成的重量百分比为：35 CaO45、40Al 2 O 3 50、SiO 2 5、6MgO8以及杂质；炉渣主要组成的重量百分 比控制在：50CaO55、25Al 。
16、2 O 3 30、SiO 2 10、8MgO12、MnO+T.Fe1； 当钢液温度和合金成分(钛除外)调节到位并且溶解氧含量小于0.008wt.时，喂入FeTi 说 明 书CN 104278197 A 3/4页 5 线，再进行1218min的软吹搅拌后将钢包运往连铸平台； 0019 3)小方坯连铸工序中，小方坯的断面为140mm140mm；连铸过程采用全程保护浇 铸；中间包采用高碱度覆盖剂和碳化稻壳双层保护，其中高碱度中间包覆盖剂组成的重量 百分比为：45CaO55、20Al 2 O 3 30、SiO 2 8、6MgO8、CaF 2 5、C1以 及杂质；中间包与中间包的包盖缝隙间采用石棉进行密。
17、封；采用专用结晶器保护渣，其理 化特性为：1300下熔体黏度为0.81.2Pa.s，软化温度为11501200，二元碱度为 0.750.85；结晶器水量控制在18001850L/min，进出水温差小于10；浇铸的过热度 控制在3060，拉速控制在2.32.5m/min；连铸机的结晶器和凝固末端采用电磁搅 拌，其中结晶器电磁搅拌电流为300A，频率为4Hz；凝固末端电磁搅拌电流为500A，频率为 12Hz。 0020 试验的3炉钢液冶炼过程中的具体工艺参数如表1、表2和表3所示；浇铸过程能 够顺利进行，铸坯的表面质量良好，成品中杂质元素的含量如表4所示。 0021 表1电炉工位关键工艺参数 00。
18、22 0023 表2精炼工位关键工艺参数 0024 0025 表3连铸工位关键工艺参数 0026 炉次中间包过热度，连铸坯拉速，m/min 1 47 2.4 2 51 2.4 3 45 2.4 0027 表4化学成分/wt. 0028 说 明 书CN 104278197 A 4/4页 6 炉次Si P S Al N T.O Ca 1 0.02 0.0085 0.0021 0.0037 0.0051 0.0012 0.0004 2 0.01 0.0097 0.0018 0.0035 0.0047 0.0018 0.0005 3 0.02 0.0102 0.0028 0.0041 0.0046 0.0015 0.0004 说 明 书CN 104278197 A 。