[发明专利]一种解决20CrMnTiH齿轮钢连铸水口结瘤的方法

说明书

本发明公开了一种解决20CrMnTiH齿轮钢连铸水口结瘤的方法，该方法主要调整转炉冶炼工艺，LF炉精炼工艺，连铸工艺不变：转炉冶炼：装入量178‑182t，其中废钢5‑8t；（1）终点控制：C≥0.08%，P≤0.010%，S≥0.025%；（2）出钢目标时间t≥4.5min，挡渣出钢，严格控制下渣量，渣层厚度≤100mm；（3）脱氧合金化：空钢包内加入100‑300kg预脱氧剂，硅钙钡300‑600kg，后续中碳铬铁、SiMn合金、金属锰、最后加AlFe合金200‑300kg，配加石灰200‑300kg/炉至钢包进行预熔；LF精炼:精炼使用调渣剂，采用高碱度还原渣，快速成白渣，控制时间15min以内，白渣形成后加块状高硅钛铁，含Al约8%；最后喂钙线约500‑700米，软吹时间≥15min，软吹大小：液面有即将破渣面的翻动即可；连铸浇注。

技术领域

本发明涉及一种解决20CrMnTiH齿轮钢连铸水口结瘤的方法。

背景技术

20CrMnTiH钢为低碳汽车齿轮用钢，随着市场经济的发展，对齿轮钢的需求越来越大，进一步推动了国内齿轮钢生产工艺的改进和质量的提高。

八钢公司生产齿轮钢的工艺流程：150t转炉→150t钢包LF精炼→小方坯连铸机，连铸坯断面为150 mm×150 mm。虽然八钢公司已经开发了20CrMnTiH齿轮钢，产品性能满足用户要求，为企业带来了良好的经济效益。但由于20CrMnTiH 齿轮钢熔炼成分中的钛含量较高，在钢的浇注过程中经常发生水口堵塞结瘤问题，所谓水口结瘤, 是指在连铸过程中中间包注流逐渐变细，甚至注流中断, 水口被堵死的现象。水口结瘤一般发生在中间包水口内，水口结瘤不仅对生产操作增加难度，严重时造成连铸停机，生产中断，影响了产量与质量，增加了炼钢生产成本，也给生产组织、计划排产带来较大困难。

目前齿轮钢生产采用的工艺为：电炉（或转炉）冶炼→钢包LF炉精炼→真空炉脱气→连铸的生产工艺。丁忠、林俊等人在2013年第五届宝钢学术年会发表论文《电炉-LF-VD-CC流程冶炼MnCr系齿轮钢的工艺实践》介绍了宝钢特种材料有限公司生产齿轮钢，采用的是电炉→LF 炉→真空VD炉脱气→连铸的流程冶炼齿轮钢。

于天忱、宋满堂等人在《炼钢》2011年第2期发表论文“转炉-矩形坯连铸生产20CrMnTiH齿轮钢工业试验”，文中介绍了本溪钢铁集团有限公司采用铁水脱硫预处理→150t复吹转炉冶炼→150tLF炉精炼→RH脱气→矩形坯连铸的工艺路线成功地试生产了20CrMnTiH齿轮钢，连铸坯为断面350 mm×470 mm，其化学成分均达到窄范围控制指标，各项物理检验指标完全满足技术条件要求。

王振炜、岳峰等人在《第九届中国钢铁年会论文集》发表论文“邯钢20CrMnTi齿轮钢洁净度控制水平研究”，文中介绍了邯钢一炼厂采用转炉→LF精炼→RH精炼→200×200方坯连铸生产工艺来生产20CrMnTi齿轮钢。

杨跃标、邓深朱等人在《柳钢科技》2012年4期发表论文“20CrMnTi 齿轮钢方坯连铸工艺的研究与应用”表述了柳钢生产齿轮钢 20CrMnTi 的生产工艺，其工艺流程是：KR铁水预脱硫→150t转炉冶炼→ LF炉精炼→RH炉真空精炼→165mm×165mm方坯连铸（全程保护浇注+电磁搅拌）→精整→轧机。

由上述信息可知：国内钢厂生产齿轮钢的工艺路线：电炉（或转炉）→钢包LF炉精炼→RH炉（或VD炉）真空脱气→连铸。齿轮钢的连铸坯断面为大方坯或矩形坯。在生产齿轮钢时也出现连铸水口结瘤问题，但由于具备RH炉（或VD炉）真空脱气工序，可控手段较多。未发现采用转炉→钢包LF炉精炼→小方坯连铸的工艺路线来生产连铸坯断面为150 mm×150mm的齿轮钢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种解决20CrMnTiH齿轮钢连铸水口结瘤的方法，在没有RH炉（或VD炉）真空脱气的情况下，采用转炉冶炼→钢包LF炉精炼→连铸的工艺路线生产齿轮钢，解决小方坯连铸水口结瘤问题。