本發明專利技術屬于鋼材冶煉技術領域，具體涉及一種H13鋼的冶煉工藝，依次經過電路冶煉、中頻感應爐冶煉、氬氧精煉爐冶煉、鋼包精煉爐冶煉、VD型鋼包精煉爐、以及連鑄和鑄模，冶煉設備優化分工，各工序緊密銜接，冶煉時間都控制在1小時以內，提高了生產效率，降低了冶煉電耗噸鋼280-320KWh/t，有利于連鑄的生產組織；（2）電弧爐只熔化廢鋼和生鐵，不配入返回合金鋼，降低了合金燒損；（3）利用氬氧精煉爐去碳保鉻的特點，使用高碳Cr鐵代替低碳Cr鐵降低了原材料成本；（4）鋼包精煉爐僅用于成分微調和精煉，時間短、電耗低，提高了鋼包內襯壽命1倍以上；（5）采用中頻爐熔化合金和返回合金鋼，不僅提高合金回收率，也減輕了鋼包精煉的負擔。
【技術實現步驟摘要】
—種H13鋼的冶煉工藝
本專利技術屬于鋼材冶煉
，具體涉及一種H13鋼的冶煉工藝。
技術介紹
H13鋼是從美國引進的中碳合金熱作模具鋼，該材料因服役條件十分惡劣，要求具有高的淬透性、韌性、耐磨性和耐冷熱疲勞性等性能。目前國內主要采用電弧爐冶煉、LF真空精煉精煉、模鑄、電渣重熔或相關冶煉工藝路線生產。傳統的冶煉工藝存在如下問題:(1)普通功率電爐、鋼包精煉冶煉周期長、電耗高，嚴重影響電爐爐襯和鋼包內襯的使用壽命、用電成本、鋼液夾雜物含量控制及連鑄生產組織；(2)采用電爐配入返回合金鋼，Cr、Mn等合金燒損量大，返回合金鋼鋼合金元素的回收率低；(3)由于鋼包精煉沒有脫碳的功能，鋼包精煉配入Cr鐵時只能選用低碳、中碳Cr鐵，原材料成本升高；(4)生產過程中不可控制因素多，致使爐與爐之間化學成分波動較大。以上問題的存在致使H13鋼冶煉工藝已不能適應低成本、快節奏的冶煉生產實際的需要。
技術實現思路
本專利技術的的目的在于克服現有技術中的不足而提供一種生產效率高，有效縮短H13鋼冶煉流程、降低 生產成本的H13鋼的冶煉工藝。本專利技術的目的是這樣實現的: 一種H13鋼的冶煉工藝，具體步驟如下: 步驟1:電爐冶煉:選擇的爐料是由二級及二級以上廢鋼、生鐵或者鐵水、海綿鐵組成，開始氧化時候，C重量含量≥0.80%,氧化溫度≥15500C，脫碳重量≥0.40%,出鋼時候，C重量含量≥0.06%, P重量含量≤0.005%，溫度≥1630°C，出鋼1/3重量時候，按順序加入鋁鐵、預熔渣；步驟2:中頻感應爐冶煉:選擇的爐料由返回鋼、高碳鉻鐵和鑰鐵等組成，C重量含量為0.50~0.8%，爐料全熔后，鋼液溫度為1560°C~1580°C，若渣量大，扒出部分渣，加入石灰和螢石造新渣，然后取樣，分析樣回來后，在溫度為1600~1630°C出鋼； 步驟3:氬氧精煉爐冶煉:鋼包先接電爐鋼水后到精煉爐接合金水，然后到氬氧爐兌鋼，以氧和氮在3: 1條件下，也就是氧氣流量500-520m3/h，氮氣流量140~160m3/h進行吹煉，在此期間補加定量的石灰以及定量的返回鋼以控制溫度，在C重量含量在0.30-0.35%時，停止吹氧進入還原期，還原4-6分鐘取樣分析，在≥1630°C條件下，出鋼；步驟4:鋼包精煉爐冶煉:精煉包到位,吹IS喂招線1.5~2.5m/t脫氧,加入石灰、精煉渣改制劑等造渣材料進行化渣，渣化開后用碳粉、硅鐵粉3~5 kg /t進行脫氧，渣白后分批加入碳粉進一步脫氧，總用量2~4kg/t，白渣保持時間不少于15分鐘，鋼包精煉期加入釩鐵，脫氣前將成份調整進限，根據殘鋁含量決定喂鋁絲量；步驟5:VD型鋼包精煉爐:在溫度≥1600°C條件下進入真空罐脫氣，在< 0.5乇下保持時間> 12分鐘,脫氣后在線定氫、氧,控制HS 1.2ppm, O ^ IOppm,出鋼前吹気弱攪拌時間^ 10分鐘，氬氣攪拌強度以渣面微動即可，出鋼溫度控制在1570-1580°C ； 步驟6:先連鑄:大包第一爐溫度1600-1610°C、連澆1570-1590°C，使用干式料中間包時，大包前兩爐溫度上調20°C，要求大包清潔，保證紅包出鋼；中間包溫度1550°C~1560°C、拉速0.45~0.55m/min，中間包液面保持> 400mm凈鋼水量，嚴格執行全過程保護澆鑄，結晶器保護渣使用中高碳鋼用保護渣； 然后模鑄:鎮靜時間> 5分鐘，檢測記錄實際澆注溫度，采用全程氬氣保護澆注，保護渣使用中高碳鋼用保護渣。所述的電路冶煉過程中，熔清五害元素控制范圍為:熔清五害元素控制范圍為:As ( 0.018%，Sn≤ 0.009%、Pb ( 0.006%、Sb ( 0.008%、Bi ( 0.006% 本專利技術解決了原冶煉工藝如下問題:(1)冶煉設備優化分工，各工序緊密銜接，冶煉時間都控制在I小時以內，提高了生產效率，降低了冶煉電耗噸鋼280-320KWh/t，有利于連鑄的生產組織；(2)電弧爐只熔化廢鋼和生鐵，不配入返回合金鋼，降低了合金燒損；(3)利用氬氧精煉爐去碳保鉻的特點，使用高碳Cr鐵代替低碳Cr鐵降低了原材料成本；(4)鋼包精煉爐僅用于成分微調和精煉，時間短、電耗低，提高了鋼包內襯壽命I倍以上；(5)采用中頻爐熔化合金和返回合金鋼，不僅提高合金回收率，也減輕了鋼包精煉的負擔。【具體實施方式】實施例1: 一種H13鋼的冶煉工藝，具體步驟如下: 步驟1:電爐冶煉:選擇的爐料是由二級及二級以上廢鋼、生鐵(或鐵水)、海綿鐵組成，熔清五害元素重量百分比控制范圍為-As ( 0.018%，Sn ( 0.009%、Pb ( 0.006%、Sb ( 0.008%、Bi ( 0.006%，減少有害元素對產品后續性能的影響。開始氧化時候，C重量含量> 0.80%，氧化溫度> 1550°C，脫碳量重量> 0.40%，保證有足夠的脫碳量，有利于夾雜物的去除和物化反應升溫。出鋼條件時候，C重量含量≥0.06%, P重量含量≤0.005%,為精煉留足增碳和增磷空間，溫度> 1630°C出鋼，考慮到出鋼過程中伴隨有溫降，出鋼1/3重量時候，按順序加入鋁鐵、預熔渣進行預脫氧，電爐功能簡單化，只負責去碳脫磷；電爐冶煉時間縮短到I小時以內，降低爐襯消耗和冶煉電耗；避免電弧爐熔化返回合金鋼，減輕合金燒損； 步驟2:中頻感應爐冶煉:爐料由返回鋼、高碳鉻鐵和鑰鐵等組成，使用高碳鉻鐵代替低碳鉻鐵降低原材料成本；利用AOD精煉爐脫碳保鉻的特性，提高合金回收率，避免電爐冶煉中合金燒損大、精煉爐融化時間延長及采用高碳鉻鐵代替低碳鉻鐵降低生產成本，C重量含量在< 3.3%，在配料過程中考慮控制P的情況下盡量使用高碳合金(此種方法在傳統工藝技術中不能采用)，爐料全熔后，鋼液溫度為1560°C~1580°C，開始觀察爐內情況，若渣量大，扒出部分渣，加入石灰和螢石造新渣，然后取樣，分析樣回來后，在溫度為1600~1630°C出鋼，在此溫度下合金液流動性較佳，中頻爐熔化絕大部分鐵合金，有效降低LF爐合金化過程中合金加入頻次，提高工作效率，適應連鑄生產需要，同時提高鐵合金和返回料頭中的合金元素的回收率；步驟3:氬氧精煉爐冶煉:鋼包先接電爐鋼水后到精煉爐接合金水，然后到氬氧爐兌鋼，以氧和氮在3: I條件下，也就是氧氣流量大約500~520m3 /h,氮氣流量大約140~160m3 /h進行吹煉，在此期間補加石灰(300~400kg)及補加約150~250kg返回鋼料頭以控制溫度，在C含量在0.30-0.35%使碳成分接近下限時，停止吹氧進入還原期，還原4-6分鐘取樣分析溫度> 1630°C出鋼，考慮到出鋼過程溫降，利用AOD精煉爐脫碳保鉻的特性，提高合金回收率。； 步驟4:鋼包精煉爐冶煉:精煉包到位，吹氬喂鋁線1.5~2.5m/t，加入石灰、精煉渣改制劑等造渣材料進行化渣，渣化開后用碳粉、硅鐵粉3~5 kg /t進行脫氧，渣白后分批加入碳粉進一步脫氧，總用量2~4kg/t，白渣保持時間不少于15分鐘，鋼包精煉期加入釩鐵，脫氣前將成份調整進限，根據殘鋁含量決定喂鋁絲量保證脫氧的同時，有效控制鋁含量，鋼包精煉爐精確調整成分和本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種H13鋼的冶煉工藝，其特征在于：具體步驟如下：步驟1：電爐冶煉：選擇的爐料是由二級及二級以上廢鋼、生鐵或者鐵水、海綿鐵組成，開始氧化時候，C重量含量≥0.80%，氧化溫度≥1550℃，脫碳重量≥0.40%，出鋼時候，C重量含量≥0.06%，?P重量含量≤0.005%，溫度≥1630℃，出鋼1/3重量時候，按順序加入鋁鐵、預熔渣；步驟2：中頻感應爐冶煉：選擇的爐料由返回鋼、高碳鉻鐵和鉬鐵等組成，C重量含量為0.50～0.8%，?爐料全熔后，鋼液溫度為1560℃～1580℃，若渣量大，扒出部分渣，加入石灰和螢石造新渣，然后取樣，分析樣回來后，在溫度為1600～1630℃出鋼；步驟3：氬氧精煉爐冶煉：鋼包先接電爐鋼水后到精煉爐接合金水，然后到氬氧爐兌鋼，以氧和氮在3∶1條件下，也就是氧氣流量500?520m3/h，氮氣流量140～160m3/h進行吹煉，在此期間補加定量的石灰以及定量的返回鋼以控制溫度，在C重量含量在?0.30?0.35%時，停止吹氧進入還原期，還原4?6分鐘取樣分析，在≥1630℃條件下，出鋼；步驟4：鋼包精煉爐冶煉：精煉包到位，吹氬喂鋁線1.5～2.5m/t脫氧，加入石灰、精煉渣改制劑等造渣材料進行化渣，渣化開后用碳粉、硅鐵粉3～5㎏/t進行脫氧，渣白后分批加入碳粉進一步脫氧，總用量2～4kg/t，白渣保持時間不少于15分鐘，鋼包精煉期加入釩鐵，脫氣前將成份調整進限，根據殘鋁含量決定喂鋁絲量；步驟5：VD型鋼包精煉爐：在溫度≥1600℃條件下進入真空罐脫氣，在≤0.5乇下保持時間≥12分鐘，脫氣后在線定氫、氧，控制H≤1.2ppm，?O≤10ppm，出鋼前吹氬弱攪拌時間≥10分鐘，氬氣攪拌強度以渣面微動即可，出鋼溫度控制在1570?1580℃；步驟6：先連鑄：大包第一爐溫度1600?1610℃、連澆1570?1590℃，使用干式料中間包時，大包前兩爐溫度上調20℃，要求大包清潔，保證紅包出鋼；中間包溫度1550℃～1560℃、拉速0.45～0.55m/min，中間包液面保持≥400mm凈鋼水量，嚴格執行全過程保護澆鑄，結晶器保護渣使用中高碳鋼用保護渣；然后模鑄：鎮靜時間≥5分鐘，檢測記錄實際澆注溫度，采用全程氬氣保護澆注，保護渣使用中高碳鋼用保護渣。...
【技術特征摘要】
1.一種H13鋼的冶煉工藝，其特征在于:具體步驟如下: 步驟1:電爐冶煉:選擇的爐料是由二級及二級以上廢鋼、生鐵或者鐵水、海綿鐵組成，開始氧化時候，C重量含量≥0.80%,氧化溫度≥15500C，脫碳重量≥0.40%,出鋼時候，C重量含量≥0.06%, P重量含量≤0.005%，溫度≤1630°C，出鋼1/3重量時候，按順序加入鋁鐵、預熔渣； 步驟2:中頻感應爐冶煉:選擇的爐料由返回鋼、高碳鉻鐵和鑰鐵等組成，C重量含量為0.50~0.8%，爐料全熔后，鋼液溫度為1560°C~1580°C，若渣量大，扒出部分渣，加入石灰和螢石造新渣，然后取樣，分析樣回來后，在溫度為1600~1630°C出鋼； 步驟3:氬氧精煉爐冶煉:鋼包先接電爐鋼水后到精煉爐接合金水，然后到氬氧爐兌鋼，以氧和氮在3: I條件下，也就是氧氣流量500-520m3/h，氮氣流量140~160m3/h進行吹煉，在此期間補加定量的石灰以及定量的返回鋼以控制溫度，在C重量含量在0.30-0.35%時，停止吹氧進入還原期，還原4-6分鐘取樣分析，在≥1630°C條件下，出鋼；步驟4:鋼包精煉爐冶煉:精煉包到位,吹IS喂招線1.5~2.5m/t脫氧,加入石灰、精煉渣改制劑等造渣材料進行化渣，渣化開后用碳粉、硅鐵粉3~5 kg /t進行脫氧，渣白后分...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祁躍峰，李榮昌，李開明，郭孟朝，趙東，商長明，
申請(專利權)人：中原特鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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