３６ 南钢科技与管理 ２０１５年第１期 短流程生产合金工具钢钢带 李 凯 （特钢事业部） 摘 要：采用１００ ｔ电弧炉（ＥＢＴ出钢）一ｌｏ０ ｔＬＦ精炼 ０ ｔＶＤ脱气—— 流１５０ ｍｍ×１５０ ｍｍ断面连铸机浇注 ＿＋轧制工艺生产合金工具钢钢带。通过成分设计及冶炼工艺控制，材料硬度和耐磨性能均可满足用户要求。 关键词：工具钢钢带电弧炉 Ｓｔｅｅｌ Ｓｔｒｉｐ ｏｆ Ａｌｌｏｙ Ｔｏｏｌ Ｓｔｅｅｌ Ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｓｈｏｒｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｌｉ Ｋａｉ （Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ａｒｃ Ｆｕｒｎａｃｅ Ｐｌａｎｔ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｉｐ ｉｓ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ １００ｔＥＢＴ ｆｕｒａｎｃｅ－－－￣１００ｔＬＦ ｒｅｆｉｎｉｎｇ￣９０ｔＶＤ ｖａｃｕｕｍ ｄｅｇａｓｓｉｎｇ－－￣５ ｓｔｒａｎｄ １５０ ｍｍ ｘ １５０ ｍｍ ｂｉｌｌｅｔ ｃａｓｔｅｒ— ｒｏｌｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｒｏｕｇｈ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｓｍｅｌｔｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．ｍａｔｅｒｉａｌ ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｗｅａｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｃｌｉｅｎｔｓ’ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｔｏｏｌ ｓｔｅｅｌ；ｓｔｅｅｌ ｓｔｒｉｐ；ｅｌｅｃｔｉｃ ａｒｃ ｆｕｒｎａｃｅ ｒ前言 制钢水成分，将钢水中【Ｐ】、【ｓ】含量分别控制在 ０．０１２％、０．００８％以下，降低钢水中气体夹杂含量。 通过对成分设计和冶炼工艺的优化，取得了较好的 生产效果。钢水成分见表１。 合金工具钢要求具有高强度、高耐磨性等性能， 主要用于制造刀具类、锯片类及高强度热处理钢带， 成分控制上是一种高铬、高钼、高镍钢种。合金总含 量５％以上，冶炼难度较大，为保证其性能，需严格控 表１化学成分（％） １ 工艺流程及主要参数 废钢、热装铁水一ＥＢＴ电弧炉（表２）冶炼一ＬＦ （表３）精炼一ＶＤ真空脱气一连铸１５０×１５０ ｍｍ连 表２电炉主要参数 铸坯（表４）一连铸坯缓冷一轧制。 主要设备参数见表２、表３、表４。 ２０１５年第１期 南钢科技与管理 ３７ 表３ ＬＦ炉主要参数 表４连铸机主要参数 ２制程控制 ２．１ 电炉冶炼 配料采用精料方针，加入铁水和优质废钢，不得 加入生铁和大块废钢等，防止电炉冶炼前期炉料熔 化不干净，后期炉料在熔化过程，造成终点钢水回 磷、低温。 该产品Ｐ含量要求较低，成品Ｐ含量需小于 ０．０１２％，而用户在使用过程希望成品Ｐ含量小于 ０．００７％，以增强使用性能。由于该钢种精炼过程合 金加入量大，合金加入后会导致钢水回Ｐ，因此电炉 冶炼过程需将Ｐ含量控制在０．００６％以下，对电炉冶 炼过程造渣操作要求较高。电炉废钢加入结束后通 电熔化３～５ ｍｉｎ，加入造渣材料，根据炉内情况分批 加入。电炉冶炼过程通过吹氧脱碳、换渣操作，降低 钢水中终点Ｐ的含量。 电炉熔清后取样分析成分，根据Ｐ含量调整冶 炼工艺。考虑出钢过程合金加入量较大，温降较大， 出钢温度定为１６２０～１６６０℃，出钢过程避免下渣， 防止精炼过程回磷。电炉冶炼终点温度及磷含量见 表５。 表５电炉钢水化学成分（％）及出钢温度（℃） ２．２ ＬＦ精炼 电炉出钢过程合金加入量较大，钢水温度损失 大，因此钢水至ＬＦ后即开始送电升温，供电１０ ｍｉｎ 后再进行测温、取样。ＬＦ精炼过程中使用铝粒及电 石等复合脱氧造渣剂进行扩散脱氧，保证炉内较强 的还原气氛，根据渣况及硫含量补加适量石灰，精炼 过程保持白渣２０ ｍｉｎ以上。 精炼过程使用氩气做为搅拌气体，合金化时采 用大氩气搅拌，保证合金化均匀，正常供电情况下氩 气流量保持在１００～２５０ ｌ／ｍｉｎ。 根据过程成分分析，加入增碳剂和合金进行成 分调整。精炼过程Ｃ、Ｓｉ控制在规格下限，Ｐ控制小 于０．００７％，Ｓ控制小于０．００５％，其他元素按规格中 限控制。考虑该钢种ＶＤ处理过程温降及ＶＤ处理 后成分微调过程温降，吊包进ＶＤ温度控制为 １６００～１６２０ ｃ【＝。 ２．３ ＶＤ处理 ＬＦ温度成分合适后进ＶＤ炉真空处理，真空处 ３８ 南钢科技与管理 ２０１５年第１期 理时间１５ ｒａｉｎ以上，保证真空处理后氢含量小于 ２ ｐｐｍ。 制，保证渣面微动，钢水不裸露，静搅５分钟后取样 分析全成分，确保静搅时间大于１５ ｍｉｎ。钢水成品 成分见表６。吊包上连铸浇注前加入保温剂１５０～ ３００ ｋｇ，吊包温度控制为１５３０～１５４０℃。 真空处理结束取样分析全成分，根据成分分析 结果喂人适量铝线，Ａｌ控制在规格中限。喂线结束 后调整氩气流量进行静搅，静搅氩气采用小流量控 表６化学成分（％） ２．４连铸浇注 该钢种铝含量较高，在浇注过程易发生二次氧 化生成Ａ１ Ｏ，夹杂，Ａ１ Ｏ，夹杂容易通过碰撞、积聚 水成分，增加铸坯等轴晶，提高铸坯中心致密度 。 浇注过程应保证电磁搅拌正常使用，否则应相应降 低拉速。 形成大颗粒夹杂，在浇注过程中析出，并粘附在水口 周围造成水口结瘤，结瘤物易脱落，通过结晶器进入 钢液后，造成铸坯大颗粒夹杂增多，恶化铸坯质 ＦＥＭＳ有利于细化柱状晶，增加等轴晶区，明显 降低中心缩孔、中心疏松的级别。浇注过程应保证 末端搅拌正常使用。 量 。为减少开浇过程钢水二次氧化，连铸开浇前 向中间包灌氩气，有效阻止了钢水二次氧化，提高了 钢水纯净度。 钢水温度对铸坯低倍质量影响较大，尤其对中 心偏析、中心疏松和缩孔影响最大，对中心和中间裂 纹也有影响，必须保证连铸低温浇注。开浇前控制 中间包烘烤温度≥１０００℃，可保证中间包钢水温度 ３ 轧制工艺 轧制时均热段温度１１２０～１１５０℃，上加热段 １１８０～１１３０℃，下加热１段１１５０～１２００℃，下加热 ２段１１００～１１５０℃，总加热时间在３ ｈ以上。开轧温 度１０３０～１１２０℃，终轧温度８５０～９３０℃，卷取温度 ＜７００℃。高压水除磷装置正常使用。 ￣稳定，将过热度控制在１５～２０℃。 连铸应选择最佳的二冷区配水模型，自动调节 二冷强度。在浇注过程中应经常关注喷嘴状况，保 证冷却均匀；生产前，要对连铸机全面检修，特别注 意对二冷区喷嘴进行检查清理，防止因浇注过程中 喷嘴堵塞，造成铸坯冷却不均匀而产生内裂 Ｍ—ＥＭＳ有利于减轻铸坯偏析和疏松，均匀钢 ４检验结果 ４．１铸坯低倍组织 钢材的横向酸浸低倍组织没有肉眼可见的缩 孔、裂纹、分层、白点、气泡、翻皮及夹杂等缺陷。低 倍按照ＧＢ１９７０的实验方法实验后评级结果如表７ 所示。 ２０１５年第１期 南钢科技与管理 表７低倍组织检验结果 ３９ 硬度（ＨＢＷ） 屈服强度（ＭＰａ） 抗拉强度（ＭＰａ） 延伸率（％） 屈强比 ４．２机械性能 热扎带钢取样机械性能检测结果见表８，从实验 结果来看性能波动较小，说明成分偏析小，性能均匀 稳定，有较好的屈强比。 ２）轧材性能良好且均匀稳定，能够满足用户使 用要求。 参考文献： ［１］王宝明等．含铝钢连铸时中间包水口结瘤物的成 ５结论 １）整个冶炼轧制过程，成分控制、连铸实物质量 因分析．炼钢，２００８，２４（６）：４１． ［２］陈雷．连续铸钢．北京：冶金工业出版社，１９９４． 都能满足标准要求。 （上接第４１页） ４结语 利用生石灰消化吸收水分的特性，能较好解决 低品质原料含水分高的问题。改善原料物理形态， 有利于运输和配料，且加工成本低。但因露天作业 存在几个问题：一是作业过程中扬尘较大，影响环 境；二是露天作业受天气条件制约遇雨天无法加工、 且加工好成品遇雨天效果打折。建设密闭厂房能有 效解决上述问题。
