一種H13連鑄方坯的生產方法：采用噴吹鎂粉結合扒渣的方法對高爐鐵水進行脫硫預處理；轉爐復合吹煉；吹氬處理；LF精煉處理；RH真空處理；采用全程保護澆鑄；鑄坯置入緩冷坑進行緩冷。本發明專利技術可大幅降低電弧爐產生的巨大能耗；鋼水潔凈度高；能減少模鑄工藝造成的切頭切尾量，且在滿足用戶需要的前提下，大幅度降低生產成本達6.5%。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種模具鋼的生產方法，具體地屬于一種H13連鑄方坯的生產方法。
技術介紹
H13模具鋼屬于空冷淬硬鋼，是使用最廣泛和最具代表性的熱作模具鋼種。該鋼具有良好的淬透性、高韌性、高耐磨性、優良的抗熱裂能力以及熱處理變形小的優點，通常用于制造沖擊載荷大的鍛模、熱擠壓模、精鍛模、鋁、銅及其合金壓鑄模。但由于該鋼種的合金含量高、鑄坯內部易產生偏析、疏松等問題，因而大都采用電弧爐、電渣重熔和鍛壓工藝進行生產。其工藝及產品質量雖較為成熟，但電耗大，導致生產成本較高。經檢索，中國專利號為ZL200310108199.1的專利文獻，其公開了一種《.轉爐生產刀模具鋼板的制造方法》，其包括以下生產步驟：1）轉爐冶煉，頂底復吹模式，控制停吹時鋼水中的C≥0.04%，O≤800ppm，停吹溫度1620±10℃，鋼包溫度1562±5℃，鋼包[O]550ppm～650ppm；2）RH精練，處理時間≥24分鐘，真空度小于67Pa，保持時間≥18分鐘，終止溫度1520±10℃；3）鈣化處理，對鋼包鋼水進行喂鈣；4）澆鑄，本體澆鑄4～5噸/分鐘，補注1～1.5噸/分鐘，生產出鑄板坯。其雖然也采用轉爐生產，但其沒有LF精煉，對鋼水潔凈度的控制不足。專利號為CN 103993144A的文獻公開了一種連鑄大方坯生產H13模具鋼的方法，其包括：電爐冶煉-爐外精煉-連鑄-鑄坯加熱-軋制-退火。該專利技術所述的連鑄大方坯生產H13模具鋼的方法采用了鑄坯澆鑄+以軋代鍛相配合的工藝方式以獲得合金元素含量配比合理的模具用鋼，其具有較高的硬度、強度和耐磨性，優異的韌性和塑性及良好的冷熱疲勞性能。其特征在于控制澆鑄溫度為1515～1525℃，控制二冷水比為0.23～0.26L/Kg，連鑄機以0.55～0.7m/min的拉速澆鑄，壓下量為9～12mm，加熱爐出鋼溫度為1215～1225℃，初軋溫度≥1040℃，連軋溫度≥950℃，軋制結束后在12小時內進行退火熱處理，控制退火溫度為830～850℃，保溫5小時左右，然后冷卻至320～350℃出爐。但其電弧爐冶煉能耗較大，不利于低成本化生產。
技術實現思路
本專利技術在于克服現有技術存在的在合金加入后造成的鋼水大幅溫降、LF快速造渣升溫、鋼水純凈度較低、連鑄大方坯的內部質量和表面質量存在缺陷的不足，并能大幅度降低生產成本達6.5%，又能滿足用戶需要的H13連鑄方坯的生產方法。實現上述目的的措施：一種H13連鑄方坯的生產方法，其步驟：1)采用噴吹鎂粉結合扒渣的方法對高爐鐵水進行脫硫預處理，噴吹的鎂粉量為0.7～0.8Kg/t鐵水，以滿足鐵水硫重量百分比含量在S≤0.015%為原則；2）進行轉爐復合吹煉，控制終渣堿度在3.0～4.0，吹煉終點C在0.06%~0.12%，終點P≤0.015%，出鋼溫度在1670~1700℃；出鋼采用滑板擋渣；在出鋼到1/4時，開始加入增碳劑及經預熱的合金；當出鋼到4/5時全部加完；在出鋼結束前的1分鐘內，加入活性石灰作為頂渣，其量按照3～3.5Kg/噸鋼水加入；出鋼過程采用全程底吹氬氣；3）進行吹氬處理，控制吹氬時間不低于6min，氬氣壓力在0.5～0.7MPa，氬氣流量在50～70 Nm3/h；4）進行LF精煉處理，并加入活性石灰、螢石予以調整熔渣，以使爐渣堿度在2.0~3.0；并控制離站溫度在1585～1600℃，S≤0.012%；5）進行RH真空處理，并在真空度≤100Pa下進行，并控制純真空處理時間不低于15min；真空處理結束后，鋼水中H≤2ppm，鋼水溫度在1540～1555℃；6）采用全程保護澆鑄，結晶器保護渣采用高鉻鋼專用保護渣，并控制中間包鋼水溫度在1505～1520℃；當鑄坯斷面為280×380 mm時，控制拉坯速度在0.4～0.6m/min；當鑄坯斷面為320×420 mm時，控制拉坯速度在0.3～0.6m/min；7）將鑄坯置入緩冷坑進行緩冷，緩冷時間在24~72小時。其在于：所述的制造方法適用于模具鋼H13 即牌號為4Cr5MoSiV1鋼種的生產，其鋼種的組分及重量百分比含量為：化學成分應滿足：C：0.32%～0.45%，Si：0.80%～1.20%，Mn：0.20%～0.50%，P≤0.030%，S≤0.030%，Cr：4.75%～5.50%，Mo：1.10%～1.75%，V：0.80%～1.20%，其余為Fe及不可避免的雜質。其在于：在轉爐復合吹煉步驟2）中，預熱合金的預熱溫度不低于600℃。本專利技術中主要工藝的作用及機理本專利技術之所以在采取對加入的合金進行預熱，在于由于本鋼種由于加入合金量較大，會導致鋼水的溫降很大，不利于順行，故而為之。本專利技術之所用結晶器保護渣采用高鉻鋼專用保護渣，是由于該類保護渣能更好地起到保溫、隔絕空氣、傳熱潤滑及吸附夾雜物的作用。本專利技術與現有技術相比，具有如下優點：1）采用轉爐冶煉，可大幅降低電弧爐產生的巨大能耗；2）使用LF精煉，可快速提高鋼水溫度，并通過造渣去除鋼中夾雜物，提高鋼水潔凈度；3）采用RH精煉可進一步去除鋼中夾雜物以及鋼中有害氣體；4）采用大方坯連鑄技術可提高鑄坯的收得率，減少模鑄工藝造成的切頭切尾量；5）采用全程保護澆鑄，針對不同斷面的鑄坯采用不同的拉坯速度，可保證連鑄大方坯的內部質量和表面質量。綜合以上技術應用，在滿足用戶需要的前提下，可大幅度降低生產成本達6.5%。具體實施方式下面對本專利技術予以詳細描述：表1為本專利技術各實施例及對比例的化學成分取值列表；表2為本專利技術各實施例及對比例的主要工藝取值列表；表3為本專利技術各實施例及對比例的檢測結果列表。本專利技術各實施例均按照以下步驟生產：1)采用噴吹鎂粉結合扒渣的方法對高爐鐵水進行脫硫預處理，噴吹的鎂粉量為0.7～0.8Kg/t鐵水，以滿足鐵水硫重量百分比含量在S≤0.015%為原則；2）進行轉爐復合吹煉，控制終渣堿度在3.0～4.0，吹煉終點C在0.06%~0.12%，終點P≤0.015%，出鋼溫度在1670~1700℃；出鋼采用滑板擋渣；在出鋼到1/4時，開始加入增碳劑及經預熱的合金，當出鋼到4/5時全部加完；在出鋼結束前的1分鐘內，加入活性石灰作為頂渣，其量按照3～3.5Kg/噸鋼水加入；出鋼過程采用全程底吹氬氣；3）進行吹氬處理，控制吹氬時間不低于6min，氬氣壓力在0.5～0.7MPa，氬氣流量在50～70 Nm3/h；4）進行LF精煉處理，并加入活性石灰、螢石予以調整熔渣，以使爐渣堿度在2.0~3.0；并控制離站溫度在1585～1600℃，S≤0.012%；5）進行RH真空處理，并在真空度≤100Pa下進行，并控制純真空處理時間不低于15min；真空處理結束后，鋼水中H≤2ppm，鋼水溫度在1540～1555℃；6）采用全程保護澆鑄，結晶器保護渣采用高鉻鋼專用保護渣，并控制中間包鋼水溫度在1505～1520℃；當鑄坯斷面為280×380 mm時，控制拉坯速度在0.4～0.6m/min；當鑄坯斷面為320×420 mm時，控制拉坯速度在0.3～0.6m/min；7）將鑄坯置入緩冷坑進行緩冷，緩冷時間在24~72小時。表1 本專利技術各實施例及對比例的化學成分取值列表（wt%）表2 本專利技術各實施例及對比例的主要工藝取值列表續表本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種H13連鑄方坯的生產方法，其步驟：1)采用噴吹鎂粉結合扒渣的方法對高爐鐵水進行脫硫預處理，噴吹的鎂粉量為0.7～0.8Kg/t鐵水，以滿足加入轉爐鐵水硫重量百分比含量在S≤0.015%為原則；2）進行轉爐復合吹煉，控制終渣堿度在3.0～4.0，吹煉終點C在0.06%~0.12%，終點P≤0.015%，出鋼溫度在1670~1700℃；出鋼采用滑板擋渣；在出鋼到1/4時，開始加入增碳劑及經預熱的合金；當出鋼到4/5時全部加完；在出鋼結束前的1分鐘內，加入活性石灰作為頂渣，其量按照3～3.5Kg/噸鋼水加入；出鋼過程采用全程底吹氬氣；3）進行吹氬處理，控制吹氬時間不低于6min，氬氣壓力在0.5～0.7MPa，氬氣流量在50～70?Nm3/h；4）進行LF精煉處理，并加入活性石灰、螢石予以調整熔渣，以使爐渣堿度在2.0~3.0；并控制離站溫度在1585～1600℃，S≤0.012%；5）進行RH真空處理，并在真空度≤100Pa下進行，控制純真空處理時間不低于15min；真空處理結束后，鋼水中H≤2ppm，鋼水溫度在1540～1555℃；6）采用全程保護澆鑄，結晶器保護渣采用高鉻鋼專用保護渣，并控制中間包鋼水溫度在1505～1520℃；當鑄坯斷面為280×380?mm時，控制拉坯速度在0.4～0.6m/min；當鑄坯斷面為320×420?mm時，控制拉坯速度在0.3～0.6m/min；7）將鑄坯置入緩冷坑進行緩冷，緩冷時間在24~72小時。...
【技術特征摘要】
1.一種H13連鑄方坯的生產方法，其步驟：1)采用噴吹鎂粉結合扒渣的方法對高爐鐵水進行脫硫預處理，噴吹的鎂粉量為0.7～0.8Kg/t鐵水，以滿足加入轉爐鐵水硫重量百分比含量在S≤0.015%為原則；2）進行轉爐復合吹煉，控制終渣堿度在3.0～4.0，吹煉終點C在0.06%~0.12%，終點P≤0.015%，出鋼溫度在1670~1700℃；出鋼采用滑板擋渣；在出鋼到1/4時，開始加入增碳劑及經預熱的合金；當出鋼到4/5時全部加完；在出鋼結束前的1分鐘內，加入活性石灰作為頂渣，其量按照3～3.5Kg/噸鋼水加入；出鋼過程采用全程底吹氬氣；3）進行吹氬處理，控制吹氬時間不低于6min，氬氣壓力在0.5～0.7MPa，氬氣流量在50～70 Nm3/h；4）進行LF精煉處理，并加入活性石灰、螢石予以調整熔渣，以使爐渣堿度在2.0~3.0；并控制離站溫度在1585～1600℃，S≤0.012%；5）進行RH真空處理，并在真空度≤100Pa下進行，控制純真空處理時間不低于15min；真空處理結束后，鋼...
【專利技術屬性】
技術研發人員：鄭建國，齊江華，周劍華，朱敏，陳光友，王瑞敏，費俊杰，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42
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