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SWRH82B钢冶炼工艺优化要点万芳减水剂

时间:2020/02/14 11:52:53 编辑:

针对预应力钢绞线SWRH82B钢表面质量差、碳偏析指数高,造成拉拔断裂与断面收缩率低等问题,对SWRH82B钢冶炼工艺进行优化。转炉冶炼采用高拉碳补吹法,终点w(C)为0.50%~0.75%,控制钢水中w(P)≤0.020%;LF精炼炉微正压气氛冶炼且禁止大氩气搅拌,碱度控制0.8≤R≤1.2,软吹时间≥18 min;连铸保护浇注,拉速恒定在2 m/min,结晶器液面波动不超过±0.3 mm,结晶器、凝固末端电磁搅拌。结果表明,改进工艺后铸坯表面无明显缺陷,内部组织均匀,等轴晶率提高,钢坯碳偏析指数降低,未发现尺寸大于50μm的夹杂物,降低拉拔断裂机率,实物性能满足用户需求。

1转炉工艺

转炉冶炼终点采用高拉碳补吹法,利用磷硫含量低、物理热和化学热较高的铁水和优质废钢进行冶炼。转炉冶炼终点高拉碳的优点:钢渣(FeO)含量低,金属收得率高;吹炼时氧气消耗减少,降低钢水中氧、氮、氢有害气体含量,有利于减少钢中夹杂物含量;节约增碳剂,缩短吹氩搅拌时间,减少热损失。将设定的终点w(C)≥0.40%,提高w(C)为0.50%~0.75%,第一次拉碳目标范围理想控制率≥80%,所得实际控制率88.28%,工艺优化后终点碳控制比较理想,如图1所示。为了降低转炉终点磷含量,利用吹炼前期低温的有利条件实现钢—渣充分脱磷,控制钢水中w(P)≤0.020%。通过工艺调整,转炉的终点温度≥1 550℃达到99.66%(图2),为后续LF精炼炉成分微调、温度控制、缩短冶炼周期和保证静吹时间提供良好条件。

2 LF精炼工艺

LF精炼炉主要是成分微调的过程,防止钢水吸氮,全程采用微正压气氛冶炼且禁止大氩气搅拌。为保证连铸的可浇性,控制w(Mn)与w(Si)比值大于2.5。由于原渣系碱度高(2.0≤R≤2.4)造成黏度大,吸附夹杂物能力有限。为更好去除钢中夹杂,改为精炼后期加入石英砂造低碱度渣,碱度控制在0.8≤R≤1.2,采用硅铁粉、复合硅脱氧,有效完成了脱硫、脱氧、去夹杂等,达到了净化钢水的目的。钢水采用钙化处理,减少Al2O3类高熔点夹杂物沉积在浸入式水口内部造成水口堵塞,有利于连续浇注]。LF精炼炉所有操作完成以后,出站前软吹时间≥18 min,确保夹杂物能够充分上浮,软吹时钢水裸露液面小于200 mm,不得裸露钢水液面;钢水保温由普通的覆盖剂改用炭化稻壳进行保温作业,连铸中间包温降效果良好,为低过热度恒定拉速浇钢创造有利条件。

3钢坯内部质量

钢坯心部质量包括中心偏析、中心疏松和缩孔,是影响线材拉拔性能的主要因素,也是造成杯锥状断口的主要原因。连铸过程中,钢液冷凝固化不同步,中心液体最后凝固。当中心液体凝固时,因体积缩小而又得不到补充,因此形成中心偏析、中心疏松和缩孔,其原理包括凝固晶桥、空穴效应及C、Cr、Mn、S、P主要元素含量偏析。由于采用小方坯轧制工艺,其压缩比小,不能很好地将铸坯中的疏松和缩孔压实,而线材的中心疏松会造成内部强度低,缩孔在外力作用下造成应力集中,成为线材产品后续拉拔捻制过程中断裂的主要断裂源。工艺改进后铸坯的中心疏松、缩孔等低倍缺陷等级有明显改善,铸坯表面无明显缺陷,内部凝固组织均匀,树枝状晶细小,等轴晶率明显提高,有效降低了SWRH82B线材的拉拔断裂机率]。

通过降低铸坯中心偏析,可有效地抑制线材网状渗碳体的产生。

目前北营公司所生产的SWRH82B线材规格为Φ8.0~13.0 mm,经加工后的预应力钢丝、钢绞线性能完全满足用户需求。

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