[发明专利]一种冷镦钢及其生产方法

说明书

本申请涉及一种冷镦钢及其生产方法，属于钢铁冶炼领域。本申请通过严格控制冷镦钢在LF精炼过程中的吹氩工艺，将吹氩工艺细分为5个阶段，并且控制每个阶段的吹氩流量以及吹氩时间，可以有效地促使钢中的大颗粒和小颗粒等各种尺寸夹杂物的上浮，提高液面钢渣对夹杂物的吸附作用；通过对其他冶炼步骤中多个工艺节点的精细控制，包括转炉冶炼中铝渣球渣洗、铝线定量添加，LF精炼中的铝渣球脱氧、补铝、钙处理，进一步消除了冷镦钢中的夹杂物。

技术领域

本申请涉及钢铁冶炼领域，具体而言，涉及一种冷镦钢及其生产方法。

背景技术

冷镦钢主要用于生产螺栓、螺钉、螺母、套管等零部件，主要应用于汽车、工程建筑、机械、电子、轻钢结构、建筑等行业。冷镦钢必须具有良好的冷顶锻性能，为了确保冷镦钢在后续的冷镦加工过程中不发生开裂等失效，需要尽可能地提高钢水的纯净度，减少钢中的夹杂物，提高冷镦钢的塑性。而提高钢水的纯净度，需要严格控制冷镦钢的冶炼各个环节中的具体工艺，使其合金成分达到所要求的范围，尤其是，需要严格控制钢中的硅、氧、铝等元素的含量。现有技术对于冷镦钢，尤其是低硅高铝冷镦钢中夹杂物的控制研究不够深入和系统性。无法精确指导现场生产，并且冷镦钢成品在下游的使用反馈中仍然存在较高的失效比例。

因此，如何提供一种夹杂物含量低、使用可靠性高的冷镦钢及其生产工艺，是本领域亟需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种冷镦钢及其生产方法，通过该方法可以精确指导生产工艺制度，提高冶炼过程中钢液纯净度，减少冷镦钢中的夹杂物，大大提高冷镦钢后续加工和使用过程中的可靠性。

本申请的第一方面是提供一种冷镦钢的生产方法，包括铁水预处理，转炉冶炼，LF精炼，连铸和轧制工序；

LF精炼工序包含吹氩工艺，吹氩工艺包括以下阶段：

化渣阶段，控制吹氩流量为30-50NM³/h，吹氩时间为5-10min；

送电阶段，控制吹氩流量为20-40NM³/h，吹氩时间为15-25min；

强搅拌阶段，控制吹氩流量为60-80NM³/h，吹氩时间为3-6min；

弱搅拌阶段，控制吹氩流量为10-20NM³/h，吹氩时间为5-10min

软吹阶段：控制吹氩流量为5-10NM³/h，吹氩时间为15-25min。

在一种可选的方案中，转炉冶炼工序包括转炉出钢过程中的渣洗步骤，渣洗步骤所用的物料为铝渣球。

在一种可选的方案中，转炉冶炼工序包括将出钢后的钢水在氩站进行的脱氧合金化处理，脱氧合金化处理根据钢水含氧量确定铝线的加入量。

在一种可选的方案中，脱氧合金化处理具体为：氩站定氧≤3ppm不喂铝线，氩站定氧3ppm-5ppm喂铝线50-100米，氩站定氧5ppm-10ppm喂铝线100-150米，氩站定氧10ppm-20ppm喂铝线150-200米，氩站定氧＞20ppm喂入铝线((200-250)+(定氧值-20))米，控制氩站Als在0.030％～0.060％之间。

在一种可选的方案中，LF精炼中的渣为高碱度、高Al₂O₃和低SiO₂渣系，其中，Al₂O₃含量控制在27-33％之间。

在一种可选的方案中，LF精炼工序还包括渣面脱氧工艺，采用铝渣球对精炼顶渣进行脱氧，铝渣球的加入量为150-200kg/炉。

在一种可选的方案中，LF精炼后期包括补铝和钙处理，其中，最后一次补铝最迟在钙处理前10分钟进行。