一種解決氣保焊絲鋼拉拔脆斷的冶煉生產方法技術

本發明專利技術公開了一種解決氣保焊絲鋼拉拔脆斷的冶煉生產方法，通過轉爐、精煉、連鑄等關鍵工序控制氣體氮含量，使焊絲鋼的氣體氮含量明顯降低，由60ppm

A smelting production method to solve the brittle fracture of gas shielded welding wire steel during drawing

【技術實現步驟摘要】
一種解決氣保焊絲鋼拉拔脆斷的冶煉生產方法


[0001]本專利技術涉及金屬冶煉
，尤其涉及一種解決氣保焊絲鋼拉拔脆斷的冶煉生產方法。

技術介紹

[0002]ER70S
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6焊絲鋼盤條是CO2氣體保護實心焊絲的主要母材，主要應用在汽車制造、機車和化工機械、農業機械等行業。近幾年受環保、節能限電的影響，為了降低生產成本，氣保焊絲鋼用戶要求在拉拔過程中不進行任何退火工序，直接由Φ6.5mm、Φ5.5mm拉拔至Φ0.8mm、Φ1.0mm、Φ1.2mm的要求，這就要求必須做到化學成分的均勻，非金屬夾雜物低，微觀組織均勻。用戶在拉拔時會出現一種脆斷形式，斷絲處未見外傷，對失效試樣縱拋后觀察金相組織，顯微組織正常為鐵素體+少量的珠光體組織，但內部發現有明顯的微裂紋，呈“人”字形，通過檢驗發現脆斷樣氮含量超標，缺陷照片如圖1、圖2所示。
[0003]而在生產實踐證明，氣體氮含量對氣保焊絲的拉拔性能影響比較關鍵，由于氮作為固溶強化元素，能夠提高鋼材的強度，作為間隙原子，會顯著降低鋼材的塑性、韌性，使鋼材的脆性增加，提高拉拔過程的機械性能，降低拉拔過程的面縮率，造成拉拔過程的脆斷。因此，控制氣保焊絲鋼生產過程氮含量就顯得尤為重要。

技術實現思路

[0004]本專利技術的目的是提供一種解決氣保焊絲鋼拉拔脆斷的冶煉生產方法，通過冶煉轉爐、精煉控制焊絲鋼中的氮含量，降低了拉拔脆斷的比率，提高了焊絲鋼的質量。
[0005]為解決上述技術問題，本專利技術采用如下技術方案：
[0006]一種解決氣保焊絲鋼拉拔脆斷的冶煉生產方法，包括：
[0007]1)、轉爐冶煉控氮
[0008]轉爐生產焊絲鋼控氮的重點工序控制：轉爐底吹保證氮氬切換后底吹氬氣時間＞5分鐘，降低氮含量；冶煉過程中避免過氧化出鋼，防止負壓吸氮；脫碳產生的CO氣泡為脫氮提供了反應界面的同時還減少了氮分壓，對廢鋼加入比例進行優化，轉爐廢鋼比控制到20％以下，控制氮含量，最大限度的提高熔池反應；
[0009]2)、精煉控氮
[0010]精煉生產焊絲鋼控氮的重點工序控制：轉爐入精煉爐S含量要控制到0.010％以下，不能把精煉爐作為主要的脫硫工序；精煉爐石灰加入量要控制到200kg以下；精煉爐只加入硅鐵粉，不用鋁脫氧，杜絕喂入鈣線，控制鈣含量＜8ppm；關閉精煉爐側抽，建立微正壓環境，減少吸氮；降低精煉加切粒量，由原來的1000Kg以上降低到200Kg以下，或者精煉不加入切粒；
[0011]3)、連鑄控氮
[0012]大包水口采用石墨墊，密封氬氣在下水口和長水口銜接部位形成旋轉氣流，防止形成氬氣外泄通道，徹底隔絕空氣，并使長水口頂部形成正壓區；在大包下水口與長水口之
間吹氬密封，以防止空氣通過其間隙進入鋼液，同時中包水口采用耐高溫密封膠。
[0013]進一步的，所述2)中，如需精煉加入切粒，加入的切粒不能為螺紋鋼筋切粒，一般螺紋鋼筋的氮含量偏高，都在60ppm以上。
[0014]進一步的，所述3)中正壓區壓力為0.6
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0.8MPa。
[0015]進一步的，通過轉爐、精煉、連鑄的關鍵工序控制氣體氮含量，使嘚焊絲鋼的氣體氮含量明顯降低，由60ppm
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90ppm降低到50ppm以下。
[0016]進一步的，所述氣保焊絲鋼的化學成分以質量百分比計算包括：C 0.05
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0.08％，Si 0.80
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0.89％，Mn 1.40
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1.49％，P≤0.020％，S 0.006
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0.020％，Ni+Cr+Cu≤0.10％，Al≤0.006％，其余為Fe和其他殘余元素
[0017]與現有技術相比，本專利技術的有益技術效果：
[0018]本專利技術的方法有效降低ER70S
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6氣保焊絲鋼的氣體氮含量，同時改善了盤條后續的拉拔性能，防止拉拔脆斷。
附圖說明
[0019]下面結合附圖說明對本專利技術作進一步說明。
[0020]圖1和圖2為失效試樣縱拋后觀察的金相組織。
[0021]圖3為本專利技術所生產的成品的金相組織。
具體實施方式
[0022]本專利技術目的是降低ER70S
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6氣保焊絲鋼的氣體氮含量，同時改善了盤條后續的拉拔性能，防止拉拔脆斷。本專利涉及的ER70S
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6氣保焊絲鋼成分：C 0.05 0.08％，Si 0.80 0.89％，Mn 1.40 1.49％，P≤0.020％，S 0.006 0.020％，Ni+Cr+Cu≤0.10％，Al≤0.006％，其余為Fe和其他殘余元素。轉爐、精煉、連鑄都是控制氮含量的關鍵工序，但對于ER70S
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6氣體保護焊絲鋼的關鍵因素主要有以下幾個方面：
[0023]1、轉爐工序
[0024]從動力學條件看，爐渣的性質與鋼液反應界面是吸氮的限制環節。從熱力學計算看，空氣中氮的分壓高及鋼液中氮的溶解度高決定了鋼水有很好的吸氮條件。轉爐吹煉時爐內的氮主要是由鐵水帶入，約占總入爐氮76％，在轉爐治煉中，由于熔池發生激烈的碳
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氧反應，產生大量的CO氣體，能夠帶走部分鋼中溶解的氮，因此CO量是影響脫氣的關鍵。吹煉前期由于采用純氧吹煉氨分壓氣較低開吹后金屬中下降吹煉中期隨著脫碳速度增加金屬中下降熔池含碳時脫碳速度達到高峰熔池內金屬激烈沸騰金屬中降至較低值。吹煉過程鋼水卷入空氣后，會出現自發吸氮現象，尤其吹煉中期隨著溫度升高，碳氧反應速度增加，產生的CO量增加，脫氮反應不斷加劇。如果鋼包底吹氬氣流量過大，鋼包頂渣將被氬氣吹開，無形中使鋼水液面與大氣接觸面積增加，造成鋼水增氮，尤其是爐后強脫氧鋼水，吸氮更為敏感。廢鋼內的碳含量遠低于鐵水的碳含量，所以提高鐵水比例有力于提高熔池中的碳含量。但是過高的鐵水比例會造成物理熱化學熱過大，吹煉過程溫度過高，反應劇烈，造成溫高反干，使鋼水暴露在空氣下，后期碳氧反應減弱時反而容易造成吸氮，同時會造成終點成分不合。
[0025]2、精煉工序
[0026]精煉LF爐在通電時由于電弧區局部溫度達到2100℃以上，氧和硫的表面活性作用對阻礙吸氮的影響作用消失，氮的溶解度增加，只要鋼水出現裸露就會吸氮。鋼包鋼水進入LF工位進行全程底吹氬氣攪拌，加入石灰和螢石并喂A線強化脫氧，合金成分微調、喂Si
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Ca線對鋼液進行鈣處理等工藝過程。在LF爐精煉前期，鋼液中氮含量較低，無論大氣中氮的分壓多高，大氣中的氮都不能穿過渣層而進入鋼液，但是轉爐出鋼后，加入脫氧劑脫氧，鋼中w(N)迅速下降，使鋼液吸氨趨勢明顯增大。隨著加入的增碳劑和鐵合金不斷熔入鋼液中，鋼液中的w(N)仍在不斷上升。氧化性鋼液不增氮，而脫氧鋼液則明顯吸氮。在精煉前期，加入大量渣料，由于加入的渣料沒有化開形成較大的間隙，形成鋼液吸氮的通道，化渣過程氬氣量較大，致使脫氧良好的鋼液不斷與空氣接觸。在保證精煉效果的本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種解決氣保焊絲鋼拉拔脆斷的冶煉生產方法，其特征在于，包括：1)、轉爐冶煉控氮轉爐生產焊絲鋼控氮的重點工序控制：轉爐底吹保證氮氬切換后底吹氬氣時間＞5分鐘，降低氮含量；冶煉過程中避免過氧化出鋼，防止負壓吸氮；脫碳產生的CO氣泡為脫氮提供了反應界面的同時還減少了氮分壓，對廢鋼加入比例進行優化，轉爐廢鋼比控制到20％以下，控制氮含量，最大限度的提高熔池反應；2)、精煉控氮精煉生產焊絲鋼控氮的重點工序控制：轉爐入精煉爐S含量要控制到0.010％以下，不能把精煉爐作為主要的脫硫工序；精煉爐石灰加入量要控制到200kg以下；精煉爐只加入硅鐵粉，不用鋁脫氧，杜絕喂入鈣線，控制鈣含量＜8ppm；關閉精煉爐側抽，建立微正壓環境，減少吸氮；降低精煉加切粒量，由原來的1000Kg以上降低到200Kg以下，或者精煉不加入切粒；3)、連鑄控氮大包水口采用石墨墊，密封氬氣在下水口和長水口銜接部位形成旋轉氣流，防止形成氬氣外泄通道，徹底隔絕空氣，并使長水口頂部形成正壓區；在大包下水口與長水口之間吹氬密封，以防止空氣通過其間隙進入鋼液，同時中包水口采用耐高...

【專利技術屬性】
技術研發人員：趙曉敏，呂剛，王剛，楊魯明，白月琴，惠治國，
申請(專利權)人：包頭鋼鐵集團有限責任公司，
類型：發明
國別省市：