[发明专利]一种长度≥500mm的长纤维棉钢用盘条及其生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及盘条钢及其生产方法，具体的属于用于制备长纤维棉钢用盘条钢及其生产方法。

背景技术

钢棉是一种新型的阻摩材料，平均直径为10～60μm，具有不定形断面的钢纤维，收集后呈棉絮状，主要用于制造汽车离合器和刹车片，它比石棉具有更好的制动性能，寿命长，无污染，该产品在国内外已广泛应用。目前用于生产短纤维钢棉的原材料，即钢棉钢线材技术已经成熟，国内已有武钢、沙钢、首钢等钢铁企业生产，用于生产刹车片的短纤维。随着社会发展及人们生活质量的提高，以及对环保质量的要求，对各种大型公共场所石材、瓷砖地板的打磨及生产各种高档家具过程中的抛光，以及家庭生活及酒店等中，对日益广泛的瓷砖、不锈钢制品的日常清洁等，需要一种新型环保、卫生、易清洗且不伤害家具、石材、瓷砖及不锈钢制品表面的清洁用品，目前西方发达国家盛行采用一次性长纤维钢棉清洁球（附清洁剂，沾水即用），用完之后，由于钢纤维的比表面积很大，在自然中极易降解，且清洁球的成分是铁，降解之后不污染环境。因此，需要生产出与之相匹配的盘条。长纤维钢棉与生产刹车片的短纤维不同，长钢纤维不仅要求更细且要求纤维更长，强度适中，手感柔和，而且还不能掉渣。经过多次生产试验，采用原来的短纤维钢棉钢GM10Mn生产长纤维，由于其是C-Mn系钢，即硅含量偏低（不超过0.08%），其抗拉强度也较高（在450Mpa左右），并采用Al丸或Al线进行终脱氧。虽然用Al进行终脱氧能保证成品中全氧含量达到要求，降低非金属夹杂物级别，但是为制造出高洁净度钢而增加A1 的量又会使Al₂O₃ 系夹杂物增加。非金属脆性夹杂物因拉丝加工而破碎，形成与基体边界的空隙，影响了晶界的连续性。这些非金属夹杂物破碎后形成的裂纹，使刮棉时的破坏传播道路分散，增加了刮棉切断区的钢棉损失，造成掉渣问题，并且不能达到纤维的长度要求，生产困难，出棉率低，达不到清洁用品要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能生产出纤维长度不低于 500 mm，且更细，盘条抗拉强度不超过420MPa，断面收缩率不低于70%，手感柔和，不掉渣的长纤维钢棉钢用盘条及其生产方法。

实现上述目的的措施：

一种长度≥500mm的长纤维棉钢用盘条，其组分及重量百分比含量为： C：0.06～0.10%， Si：0.085～0.24%， Mn：0.85～1.20%， P≤0.020%， S≤0.020%，O[T] ≤0.01%，Als≤0.005%，其余为Fe及不可避免的杂质。

生产一种长度≥500mm的长纤维棉钢用盘条方法，其步骤为：

1）进行铁水脱硫及转炉冶炼，出钢按照常规加入的渣料：石灰3.5~4.5kg/吨钢，萤石0.5~0.9kg/吨钢；

2）常规进行钢包吹氩，渣面预脱氧造渣；

3）在LF炉中进行精炼，按照 0.2~0.6Kg/吨钢一次性加入Ca-Si-Ba脱氧剂，精炼时间不低于50分钟； 

4）连铸成坯；

5）常规加热并进行高线轧制，控制吐丝温度在850~900℃；

6）采用常规延迟冷却方式冷却并集卷待用。

本发明各元素及主要工艺的机理及作用：

钢棉制品的使用性能对其化学成分的要求并不很严格，主要元素能满足盘条及钢丝抗拉强度即可，重要的是要能符合其刮棉过程的工艺要求。

C：碳作为主要的强化元素。为保证直径为6.5mm～8mm盘条强度不大于420MPa，面缩率不小于70%，经连续式冷拉拔后直径为3mm钢丝抗拉强度在700MPa～900Mpa之间，确定碳含量在C：0.06～0.10%之间。碳含量低于下限，将造成两个张紧轮之间的钢丝在刮棉的过程中刀具压下时，钢丝发生塑性变形，影响压下量；相反的，碳含量超过上限，对钢丝刮棉加工产生不良影响，钢纤维偏硬，易脆，达不到规定的长度。

Si：为保证刮棉工艺要求，最小化铝系脆性夹杂物含量，减少刮棉掉渣，在不采用铝脱氧的前提下，为保证氧含量，适当提高硅含量，以利于硅系脱氧剂，同时不超过镇静钢的硅含量上限。

Mn：锰含量选择0.60～0.90％，对提高钢丝抗拉强度是必要的，满足了用户要求。

P和S：作为有害的杂质元素，从严控制是对盘条和钢丝质量的基本保证。