[发明专利]含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺

说明书

本发明涉及一种可提高钢液至锻件出材率的含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，通过在原有模铸生产工艺基础上对冶炼过程控硫方式及工艺路线进行优化，采用电炉配料→电炉初炼→精炼精调（含调整硫）→VD脱气→连铸浇钢→热送锻造的工艺流程，解决了该钢种精炼时间长的问题,大幅提高了冶炼效率、同时采用多炉连浇连铸圆坯代替模铸钢锭锻造，提高钢液到锻坯出材率到85%以上。

技术领域

本发明属于一种含硫易切削钢冶炼技术领域，具体涉及一种可以提高钢液至锻件出材率的含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺。

背景技术

ASTM1141钢是一种具有良好切削性能的高硫、中碳合金结构钢，以其优良的切削性能而广泛应用于丝杠、螺杆转子、光杆、齿条和花键轴等方面。目前此钢种冶炼主要采用电弧炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精调(不含硫)→VD脱气→返回精炼炉调整硫→模铸→热送锻造的工艺流程生产，存在着VD后返回精炼炉调整硫时间长、钢液至锻件出材率低不足75％、低倍合格率低等问题，同时此钢种Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Mo≤0.08％较严格，对于电弧炉冶炼而言因为没有铁水，Cr、Ni、Mo不易控制。为此解决电弧炉出钢成分控制、VD后返回精炼炉快速增硫、以及开发出此材料的连铸坯料提高钢液至锻件出材率到80％以上，是目前急需解决问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种对现有ASTM1141钢冶炼、浇铸技术进行优化的效率高、低倍、夹杂物合格、利用率高的含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺。

本发明的目的是这样实现的：

一种含硫易切削钢ASTM1141冶炼及连铸生产工艺，采用电弧炉配料→电弧炉初炼→精炼炉精调并在精炼炉精调中调整硫→VD脱气→连铸浇钢→热送锻造的工艺流程，具体工艺如下：

步骤1)、电弧炉配料：电弧炉配料按照重量百分比包括：二级及以上碳钢废钢10～40％、碳钢钢屑40～70％、生铁10～20％，其中碳钢废钢、碳钢钢屑、生铁均为低铬、低钼、低镍材料，即按照重量百分比：铬≤0.30％、钼≤0.07％、镍≤0.19％，在电弧炉配料中不得配入合结钢及其他成分不明的废钢或钢屑，将上述材料通过料篮装入电弧炉中；

步骤2)、电弧炉送电对经步骤1)的电弧炉配料进行熔化，在送电过程中按照5.0～15.0kg/t配入增碳剂,按照10.0～20.0kg/t加入石灰，进行前期造渣，电弧炉配料熔清后开始吹氧脱碳、脱铬、流渣脱磷，取样成分按照重量百分比满足C：0.05～0.27％，Cr≤0.12％，P≤0.008％，Si≤0.15％，Mn≤1.00％，Ni≤0.20％，Mo≤0.07％，V≤0.05％，Cu≤0.20％，Nb≤0.02％，As≤0.020％，Sn≤0.018％，Pb≤0.020％，Sb≤0.020％，Bi≤0.012％；温度控制在1630～1670℃时，将上述钢液出到准备好的干净钢包中，出钢过程严禁下渣；出钢1/4～3/4过程中，向钢包中加入2.0～4.0kg/t的铝块、2.0～5.0kg/t的石灰、1.0～2.0kg/t的硅铁及5.0～10.0kg/t的锰铁；

步骤3)、将经步骤2)冶炼的初炼钢液吊转至精炼炉，接通氩气，进入精炼后送电、加入2.0～5.0kg/t的石灰保证炉渣覆盖钢液面，同时分至少二批加入1.0～3.0kg/t的电石，分至少三批加入1.0～2.5kg/t的硅铁粉、1.0～2.0kg/t的焦炭粉进行烧渣，渣白后取样，根据取样结果按照重量百分比控制C：0.37～0.45％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.35～1.65％，P≤0.015％来调整合金成分，之后按照重量百分比控制目标S：0.12％向钢液中喂入硫线，取样分析控制成分范围为：C：0.37～0.45％，Si：0.15～0.35％，Mn：1.35～1.65％，P≤0.015％，S：0.10～0.12％，Cr≤0.20％，Ni≤0.20％，Mo≤0.08％，Cu≤0.20％，V≤0.05％，Al：0.030～0.050％，Nb≤0.02％，钢液温度控制在1650～1680℃吊包转VD进行脱气；