本發(fā)明涉及冶煉工藝
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種用于冶煉工藝防止C、Mn元素成分波動(dòng)的方法。
背景技術(shù)：
：鋼材作為生產(chǎn)、生活各領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的材料，其質(zhì)量具有十分重要的影響，當(dāng)前我國(guó)針對(duì)鋼材檢測(cè)具有相關(guān)的規(guī)范，最為常用的兩種分析方法是成分分析法和熔煉分析法。熔煉分析是指在鋼液澆注過程中采取樣錠，然后進(jìn)一步制成試樣并對(duì)其進(jìn)行化學(xué)分析，分析結(jié)果表示同一爐或同一罐鋼液的平均化學(xué)成分，GB/T699-1999《優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼》中規(guī)定的鋼的化學(xué)成分是要求采用熔煉分析法得到的。成品分析是指在經(jīng)過加工的成品鋼材(包括鋼坯)上采取試樣，然后對(duì)其進(jìn)行的化學(xué)分析。這兩種方法的操作過程不同，且由于鋼液在結(jié)晶過程中會(huì)產(chǎn)生元素的不均勻分布(或稱偏析)，導(dǎo)致成品分析的數(shù)值往往與熔煉分析的數(shù)值不同，如成分分析法的數(shù)值在規(guī)定的范圍內(nèi)，而熔煉分析法的數(shù)值則可能會(huì)超出標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)這種情況，就在規(guī)定中設(shè)置了一個(gè)允許數(shù)值，稱之為允許偏差，而超出允許偏差的范圍時(shí)稱為成分波動(dòng)，成分波動(dòng)的出現(xiàn)常常會(huì)造成鋼材性能屈服強(qiáng)度的降低，影響鋼材質(zhì)量。目前的煉鋼在轉(zhuǎn)爐冶煉到連鑄澆鑄直至軋鋼的整個(gè)工藝過程中，存在有些爐次會(huì)出現(xiàn)成分波動(dòng)的現(xiàn)象，造成影響鋼材質(zhì)量，帶來經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患的問題，通過抽樣檢測(cè)的方法控制質(zhì)量，不僅工作量大，還存在分析片面的弊端，無法從根本上防止成分波動(dòng)的出現(xiàn)，控制鋼材的生產(chǎn)質(zhì)量。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供了一種用于冶煉工藝防止C、Mn元素成分波動(dòng)的方法，通過對(duì)冶煉工藝的控制與調(diào)整，從根本上防止成分波動(dòng)的出現(xiàn)，提高獲得的鋼材質(zhì)量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的用于冶煉工藝防止C、Mn元素成分波動(dòng)的方法是，確認(rèn)冶煉工藝得到的鋼材C、Mn元素含量存在成分波動(dòng)，對(duì)不具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝，進(jìn)行以下工藝調(diào)整：A、控制轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)達(dá)到-60℃時(shí)刻與合金料倉(cāng)閥門開閥時(shí)刻差值小于45秒，并使出鋼過程中底吹氣源壓力強(qiáng)度增加0.2Mpa；B、控制吹氬站軟吹吹氮時(shí)間達(dá)到8分鐘；C、控制中包高溫溫度＞1550℃，將中包液面低至600mm進(jìn)行澆鑄，防止出現(xiàn)拉漏現(xiàn)象；D、控制中包低溫溫度＜1518℃，將中包換大水口或開新流，進(jìn)行增加拉速操作；防止結(jié)瘤停機(jī)事故；E、控制取樣前的吹氬站軟吹吹氮時(shí)間大于4分鐘；F、確認(rèn)底吹不透氣，使用頂吹棒桿設(shè)備，吹氮?dú)?分鐘以上，保持鋼液面的渣層依靠氣體動(dòng)力學(xué)條件破開直徑300mm以上的圓形；對(duì)具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝，進(jìn)行步驟A～F的工藝調(diào)整，并在步驟A之前增加步驟a的工藝調(diào)整，所述步驟a包括將吹氬站軟吹吹氮時(shí)間比工藝預(yù)定時(shí)間延長(zhǎng)3分鐘后，允許上連鑄澆鑄。本發(fā)明根據(jù)由轉(zhuǎn)爐冶煉到連鑄澆鑄直至軋鋼的冶煉工藝得到的鋼材，其成分波動(dòng)的出現(xiàn)及相應(yīng)冶煉工藝參數(shù)的系統(tǒng)分析結(jié)果得到的C、Mn元素成分波動(dòng)與工藝參數(shù)的相關(guān)性，對(duì)不具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝進(jìn)行包括合金加入時(shí)機(jī)、吹氮時(shí)間、中包高溫、中包低溫、取樣時(shí)間和底吹不透氣等工藝進(jìn)行調(diào)整，對(duì)具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝進(jìn)行包括補(bǔ)加碳、補(bǔ)加錳、合金加入時(shí)機(jī)、吹氮時(shí)間、中包高溫、中包低溫、取樣時(shí)間和底吹不透氣等工藝進(jìn)行調(diào)整，從冶煉工藝入手，有效防止鋼材成分波動(dòng)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)通過控制冶煉過程中成分的熔煉分析值，保證獲得的鋼材成品的成分分析值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從而從根本上提高鋼材的質(zhì)量，保證鋼材使用的安全性。作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，所述C、Mn元素含量存在成分波動(dòng)的判定采用如下方法：根據(jù)冶煉工藝得到的第一爐鋼C、Mn元素含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值，判定成分波動(dòng)的存在；所述C含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值≥0.03％，或/和Mn含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值≥0.08％，證明存在成分波動(dòng)。作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，步驟F中所述底吹不透氣的判定采用如下方法：將底吹氣體閥門開到最大，鋼液面的渣層無法依靠氣體動(dòng)力學(xué)條件破開直徑300mm以上的圓形，則為底吹不透氣。作為對(duì)上述技術(shù)方案的限定，對(duì)于同時(shí)開2臺(tái)連鑄機(jī)的雙機(jī)非連續(xù)生產(chǎn)，在步驟F之后增設(shè)步驟G的工藝調(diào)整，所述步驟G包括增加連鑄坯斷面直徑。本發(fā)明進(jìn)一步限定了成分波動(dòng)及底吹不透氣的判定方法，以及對(duì)雙機(jī)生產(chǎn)工藝的調(diào)整，利于防止成分波動(dòng)方法的操作，更好的提高鋼材冶煉質(zhì)量。綜上所述，采用本發(fā)明的技術(shù)方案，獲得的用于冶煉工藝防止C、Mn元素成分波動(dòng)的方法，從冶煉工藝入手，通過對(duì)冶煉工藝參數(shù)的控制及工藝條件的調(diào)整，有效防止鋼材成分波動(dòng)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)通過控制冶煉過程中成分的熔煉分析值，保證獲得的鋼材成品的成分分析值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從而從根本上提高鋼材的質(zhì)量，保證鋼材使用的安全性。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例本實(shí)施例涉及一種用于冶煉工藝防止C、Mn元素成分波動(dòng)的方法。由轉(zhuǎn)爐冶煉到連鑄澆鑄直至軋鋼的冶煉工藝，具體冶煉流程包括：混鐵爐：出鐵水至鐵水包→轉(zhuǎn)爐：兌鐵入轉(zhuǎn)爐后，供氧吹煉→鋼包：出鋼、合金化→吹氬站：軟吹氮?dú)?、微調(diào)成分(如有必要)→連鑄：鋼水澆注成鋼坯→軋鋼：軋機(jī)軋制成材。根據(jù)某一時(shí)間段里出現(xiàn)成分波動(dòng)的冶煉爐次及成分波動(dòng)率，得出工藝參數(shù)與成分波動(dòng)的相關(guān)性。對(duì)于不具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝，涉及的工藝參數(shù)包括：①合金加入時(shí)機(jī)(t＞45秒)；②吹氮時(shí)間(應(yīng)大于5分鐘)；③中包高溫(中包溫度＞1550℃)；④中包低溫(中包溫度＜1518℃)；⑤取樣時(shí)間(t＞4分鐘可以取樣)；⑥底吹不透氣(使用頂吹設(shè)備)；⑦雙機(jī)生產(chǎn)(同時(shí)開2臺(tái)連鑄機(jī))。對(duì)于具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝，涉及的工藝參數(shù)包括：①補(bǔ)加碳(出鋼后補(bǔ)碳)；②補(bǔ)加錳(出鋼后補(bǔ)錳)；③合金加入時(shí)機(jī)(t＞45秒)；④吹氮時(shí)間(應(yīng)大于8分鐘)；⑤中包高溫(中包溫度＞1550℃)；⑥中包低溫(中包溫度＜1518℃)；⑦取樣時(shí)間(t＞4分鐘后取樣)；⑧底吹不透氣(使用頂吹設(shè)備)；⑨雙機(jī)生產(chǎn)(同時(shí)開2臺(tái)連鑄機(jī))。相關(guān)性分析結(jié)果如下所示：冶煉爐次及成分波動(dòng)率：總爐數(shù)成分波動(dòng)碳單獨(dú)波動(dòng)錳單獨(dú)波動(dòng)碳錳同時(shí)波動(dòng)爐次數(shù)759171百分率100％12％1％9％1％碳單獨(dú)波動(dòng)與工藝參數(shù)相關(guān)性：錳單獨(dú)波動(dòng)與工藝參數(shù)相關(guān)性：碳錳同時(shí)波動(dòng)與工藝參數(shù)相關(guān)性：出現(xiàn)成分波動(dòng)與工藝參數(shù)相關(guān)性：依據(jù)上述成分波動(dòng)與工藝參數(shù)相關(guān)性結(jié)果，用于冶煉工藝的調(diào)整，防止C、Mn元素成分波動(dòng)的出現(xiàn)。根據(jù)冶煉工藝得到的第一爐鋼C、Mn元素含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值，若C含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值≥0.03％，或/和Mn含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值≥0.08％，證明存在成分波動(dòng)。對(duì)冶煉工藝的調(diào)整操作如下：對(duì)不具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝，進(jìn)行以下工藝調(diào)整：A、轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)達(dá)到-60℃時(shí)刻，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，與合金料倉(cāng)閥門開閥時(shí)刻差值小于45秒，報(bào)警器自動(dòng)連鎖報(bào)警，要求出鋼過程中底吹氣源壓力強(qiáng)度增加0.2Mpa；B、控制吹氬站軟吹吹氮時(shí)間8分鐘嚴(yán)格執(zhí)行，如達(dá)不到，按廢品處理；C、測(cè)溫儀表對(duì)中間包鋼水測(cè)溫判定，控制中包高溫溫度＞1550℃，將中包液面低至600mm進(jìn)行澆鑄，防止出現(xiàn)拉漏現(xiàn)象；D、測(cè)溫儀表對(duì)中間包鋼水測(cè)溫判定，控制中包低溫溫度＜1518℃，將中包換大水口或開新流，進(jìn)行增加拉速操作；防止結(jié)瘤停機(jī)事故；E、計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，控制取樣前的吹氬站軟吹吹氮時(shí)間大于4分鐘(t＞4分鐘后取樣)，達(dá)不到4分鐘就取樣的爐次，重新軟吹4分鐘后，再取樣，以再次取樣的化驗(yàn)成分為本爐次的成品成分；F、將底吹氣體閥門開到最大，鋼液面的渣層無法依靠氣體動(dòng)力學(xué)條件破開直徑300mm以上的圓形，則確認(rèn)為底吹不透氣，使用頂吹棒桿設(shè)備，吹氮?dú)?分鐘以上，保持鋼液面的渣層依靠氣體動(dòng)力學(xué)條件破開直徑300mm以上的圓形；G、同時(shí)開2臺(tái)連鑄機(jī)的雙機(jī)生產(chǎn)，只作為跟蹤項(xiàng)目，必要時(shí)提交報(bào)告優(yōu)化設(shè)備，增加連鑄坯端面直徑，而在連續(xù)生產(chǎn)中不采取上述措施；對(duì)具有補(bǔ)加合金或增碳劑工序的冶煉工藝，進(jìn)行以下工藝調(diào)整：a、將吹氬站軟吹吹氮時(shí)間比工藝預(yù)定時(shí)間延長(zhǎng)3分鐘后，允許上連鑄澆注；A、控制轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)達(dá)到-60℃時(shí)刻，計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，與合金料倉(cāng)閥門開閥時(shí)刻差值小于45秒，報(bào)警器自動(dòng)連鎖報(bào)警，要求出鋼過程中底吹氣源壓力強(qiáng)度增加0.2Mpa；B、控制吹氬站軟吹吹氮時(shí)間8分鐘嚴(yán)格執(zhí)行，如達(dá)不到，按廢品處理；C、測(cè)溫儀表對(duì)中間包鋼水測(cè)溫判定，控制中包高溫溫度＞1550℃，將中包液面低至600mm進(jìn)行澆鑄，防止出現(xiàn)拉漏現(xiàn)象；D、測(cè)溫儀表對(duì)中間包鋼水測(cè)溫判定，控制中包低溫溫度＜1518℃，將中包換大水口或開新流，進(jìn)行增加拉速操作；防止結(jié)瘤停機(jī)事故；E、計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)，控制取樣前的吹氬站軟吹吹氮時(shí)間大于4分鐘(t＞4分鐘后取樣)，達(dá)不到4分鐘就取樣的爐次，重新軟吹4分鐘后，再取樣，以再次取樣的化驗(yàn)成分為本爐次的成品成分；F、將底吹氣體閥門開到最大，鋼液面的渣層無法依靠氣體動(dòng)力學(xué)條件破開直徑300mm以上的圓形，則確認(rèn)為底吹不透氣，使用頂吹棒桿設(shè)備，吹氮?dú)?分鐘以上，保持鋼液面的渣層依靠氣體動(dòng)力學(xué)條件破開直徑300mm以上的圓形；G、同時(shí)開2臺(tái)連鑄機(jī)的雙機(jī)生產(chǎn)，只作為跟蹤項(xiàng)目，必要時(shí)提交報(bào)告優(yōu)化設(shè)備，增加連鑄坯端面直徑，而在連續(xù)生產(chǎn)中不采取上述措施。在連鑄坯成分不變的情況下，經(jīng)過上述工藝調(diào)整后，得到的鋼材C含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值<0.03％，且Mn含量的熔煉分析法測(cè)定值與成分分析法測(cè)定值的差值<0.08％；調(diào)整工藝實(shí)施前后獲得的一軋鋼材、二軋鋼材性能如下表所示：獲得的鋼材屈服性能統(tǒng)計(jì)如下表：由以上結(jié)果可見，通過本發(fā)明的工藝調(diào)整，對(duì)提高鋼材性能的穩(wěn)定性具有十分顯著的作用，標(biāo)準(zhǔn)HRB400E要求屈服強(qiáng)度大于400MPa，在連鑄坯成分不變的情況下，得到的鋼材屈服下限相對(duì)提高，鋼材質(zhì)量相對(duì)升高。綜上所述，本發(fā)明的方法，通過控制冶煉過程中成分的熔煉分析值，能保證獲得的鋼材成品的成分分析值符合標(biāo)準(zhǔn)要求，從而從根本上提高鋼材的質(zhì)量，保證鋼材使用的安全性。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3