[发明专利]优质碳素结构钢材料及其生产工艺

权利要求书

1.一种优质碳素结构钢材料，其特征是：由如下质量百分比的元素组成：C：0.58-0.61％；Si：0.22-0.27％；Mn：0.83-0.86％；P：≤0.025％；S：≤0.020％；Cr≤0.09％；Al：0.005-0.030％；Cu：≤0.025％；B：0.002-0.003％；Ti：0.009-0.015％；Nb：0.015-0.019％；余量为Fe。

2.一种如权利要求1所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：包括如下步骤：转炉熔炼、LF炉精炼、连铸机浇注、热轧、缓冷；

所述转炉熔炼步骤和LF炉精炼步骤中，均加入造渣剂；

所述造渣剂由如下重量份数的组分为主要原料制成：

氧化铁 30-40份

氧化铝 15-20份

氧化锰 10-15份

氧化钙 3-6份

氧化镁 2-4份

氧化硼 1-5份

氧化钛 0.1-1份

粘结剂 1-3份。

3.根据权利要求2所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：所述粘结剂包括有机粘结剂和无机粘结剂，所述有机粘结剂和无机粘结剂的混合重量比为1:3-5。

4.根据权利要求3所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：所述有机粘结剂包括聚丙烯酰胺和聚乙烯醇，所述聚丙烯酰胺和聚乙烯醇的混合重量比为2-3:1。

5.根据权利要求4所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：所述无机粘结剂为膨润土。

6.根据权利要求2所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：按照重量份，还包括氧化锂1-5份。

7.根据权利要求5所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：所述造渣剂的制备方法包括如下步骤：

步骤1：将聚丙烯酰胺和聚乙烯醇分别配置成相同质量分数的水溶液，将聚丙烯酰胺水溶液和聚丙烯醇水溶液按照混合重量比为1:3-5配制成有机粘结剂水溶液；

步骤2：将有机粘结剂水溶液和膨润土按照有机粘结剂和膨润土的混合重量比为1:3-5配制成粘结剂；

步骤3：按照重量份，称取氧化铁30-40份、氧化铝15-20份、氧化锰10-15份、氧化钙3-6份、氧化镁2-4份、氧化硼1-5份、氧化钛0.1-1份、粘结剂1-3份并搅拌混合均匀；

步骤4：压制成型，室温干燥得到渣球；

步骤5：将渣球进行煅烧处理至水分含量小于0.2wt％后取出，冷却后即可。

8.根据权利要求7所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：所述聚丙烯酰胺和聚乙烯醇水溶液的质量分数为3-5％，所述煅烧温度为800-900K，时间为30-40min。

9.根据权利要求2所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：所述转炉熔炼步骤中，往铁水中加入废钢、转炉合金、脱氧剂铝饼，所述废钢和铁水的比重为1:10，所述转炉合金包括硅铁、硅锰、低氮碳粉、硼铁、钛铁、铌铁，所述硅铁和铁水的比例为1:20kg/t，所述硅锰和铁水的比例为1:1kg/t，所述低氮碳粉和铁水的比例为1:5kg/t，所述硼铁、钛铁、铌铁和铁水的重量比为1:1625；所述铝饼的用量与混合物的重量比为1.1kg/t，其中混合物包括铁水、废钢和转炉合金，所述转炉合金和铝饼的加入顺序依次为低氮碳粉、铝饼、硅锰和硅铁、硼铁、钛铁和铌铁，所述转炉熔炼步骤中供氧方式为顶吹。

10.根据权利要求2所述的优质碳素结构钢材料的生产工艺，其特征是：所述LF炉精炼步骤中，往转炉步骤得到的钢水中加入LF炉合金和喂铁钙线，所述LF炉合金包括硅铁、硅锰、低氮碳粉，所述硅铁和转炉步骤得到的钢水的比例为1:20kg/t，所述硅锰和转炉步骤得到的钢水的比例为1:1kg/t，所述低氮碳粉和转炉步骤得到的钢水的比例为1:5kg/t，所述铁钙线的长度为200m，喂线速度为4m/s。