45#钢品种钢开发的介绍

新钢种开发的介绍炼钢厂技术科2011年02月22日相互交流相互学习快速进步共同提高相互交流相互探讨达成共识制定标准开发45#钢重要性目前我厂直以来以生产普碳钢和低合金钢为主，高附加值钢一直空缺，随着近几年国内螺纹钢筋、线材产能的不断提高，钢铁行业的竞争也越来越激烈，为了增强企业的竞争力以及不断提高企业的利润空间，转炉炼钢厂调整品种结构，开发高附加值钢已迫在眉睫。45#钢是碳素结构钢中比较有代表性的一个钢种（属于中高碳钢），它的工艺特性对其它碳结构以及合金钢的生产和开发有指导意义，结合目前我们公司的装备条件、工艺水平以及通过外部考察。故建议我们先以生产45#钢作为品种钢开发的入口。45#钢的用途45#钢是机械行业用途广、使用量大、有较大市场需求的钢种，也是优质碳结构钢中用量最大的钢种，其主要用于各种轴、拉杆、齿轮、活塞等机器的运转零部件和五金工具等，要求钢材必须适应热压加工、顶锻和冷拔各种不同的加工工艺的需要。因此该钢种不但要保证其化学成份合格，还要保证其力学性能和低倍组织合格。45#钢的化学成分执行标准：GB/T699～1999GB/T4354～2008项目CSiMnPS标准0.42～0.500.17～0.370.50～0.80≤0.035≤0.035内控0.42～0.470.18～0.300.55～0.75≤0.030≤0.030目标0.450.250.65≤0.025≤0.025注明：开浇第一炉碳往中下限控制：冶炼工艺要求转炉工艺部分（装入量按现行装入量控制，但上下炉装入量必须控制在±1吨）正常情况下，铁水必须使用混铁炉铁水，且入炉铁水：S≤0.040%。吹炼过程中早化渣，全程化好渣，保证终点钢水P、S含量达到要求，终渣碱度R=2.8～3.5。冶炼工艺要求转炉工艺部分（装入量按现行装入量控制，但上下炉装入量必须控制在±1吨）正常情况下，铁水必须使用混铁炉铁水，且入炉铁水：S≤0.040%。吹炼过程中早化渣，全程化好渣，保证终点钢水P、S含量达到要求，终渣碱度R=2.8～3.5。冶炼工艺要求终点拉碳一律采用压枪操作（压枪时间不少于30秒），终点C=0.07～0.10%，P≤0.030%，S≤0.030%。等成分出钢，终点碳尽可能稳定，同时确保终点P、S达到标准，（若终点P大于0.025％时严禁出钢）。正常情况下，出钢温度按：1690～1710℃，采用红包出钢，保证钢包洁净，且钢包上线必须检查底吹情况，严禁不透气的钢包的上线使用。采用双挡渣操作，严禁大炉口和出钢口下渣，维护好出钢口，保证出钢口圆整，出钢不散流，出钢时间≥3分钟，钢包渣层厚度小于50mm。1、冶炼工艺要求开新炉前10炉、大补炉后第一炉、生产暂停时间大于4小时以及拉温后吹大于1min的炉次不得冶炼此钢种。脱氧合金化及加入量（参考方案）终点成分：C0.07～0.10%；残Mn0.15%；元素吸收率：C90%；Mn92%；Si88%；硅铝钡钙：固定加入2.0kg/t；1、冶炼工艺要求复合脱氧剂：视下渣量情况加；硅铝钡钙碳粉硅铁锰铁120～140kg/炉200～220kg/炉120～140kg/炉460～480kg/炉注明：脱氧剂及合金加入量可根据实际生产情况，适当酌情补进行补加。合金加入次序：出钢之前提前先向钢包加入硅铝钡钙60kg，碳粉60kg（碳粉必须加在脱氧剂上面，防止翻包），30Kg脱氧剂随合金一块加入，余下碳粉在出钢过程中随钢流一块加入，最后留30kg脱氧剂在加完合金之后再加。1、冶炼工艺要求吹氩精炼：保证全程吹氩（快完出钢时先把氩气关掉，以便判断下渣），在吹氩站大氩量，强搅拌硬吹8min以上，其中吹氩4min时，取钢包样，快速送到化验室，进行分析成分，若碳含量低内控下限，可喂98%碳线（按100m/炉增0.02%C考虑），在继续硬吹3min，进行再次取样后，然后再进行软吹4min。吹氩时间共计大于12min(武钢二炼钢也是要求大于10min)。。炉后采用定氧操作，氧含量要求控制在50ppm以内，若氧含量高或吹氩时间长，可喂Si～Ca线量100m～200m/炉。氩后温度控制（参考值）（℃）若遇特殊情况下，可以适当进行调整。第一炉第二炉第三炉及以后1640～16601620～16401590～16052、连铸工艺1、生产断面150mm×150mm，12米定尺，供高线轧制45优碳盘条2、连铸中包温度控制（目标成分液相线温度为1490℃)注明：中包前5炉中包温度尽量往中上限控制。项目中包温度浇注周期水口第一炉温度1530～1550第二炉温度1520～1540连浇炉3流1530～1550≤52minФ16.54流1525～1540≤42minФ165流1515～1530≤33minФ162、连铸工艺本钢种的比水量为：结晶器的水流量为：≥110m3/h；比水量为：0.85～1.0L/kg，生产过程中再根据实际生产情况下进行调整。保护渣和覆盖剂中包覆盖剂为：第一炉使用低碳中包覆盖剂，过程中间使用普通中包覆盖剂；结晶器保护渣为：45#钢保护渣。保护浇注使用大包长水口加氩环封，中包套管加保护渣的全保护浇注。2、连铸工艺中包液面应满包浇注，严禁低液面浇注，且中包液面应稳定，拉速控制在2～2.2m/min。中包套管插入深度60-80mm，中包套管使用寿命6小时，更换套管时采用手动控制，更换前需进行化渣操作。大包套管插入深度100mm，根据套管侵蚀程度决定使用时间。3、生产组织由于此钢种拉速慢，浇注周期长，当班调度必须控制好生产节奏，严禁出现钢水甩钢和铸机等钢（正常待浇时间控制在20分钟内）。当班调度必须协调好钢包，保证红包、净包以及底吹良好的钢包上线使用，严禁新包第一炉冶炼此钢种。3、准备车间必须保证钢包包沿处理干净、尽包、底吹效果好的钢包上线使用。必须跟踪修包，保证钢包自开率和护板不主变形。第一次45#钢试生产总结时间：2010年11月11日夜班6点30分至8点30分数量：2炉钢1、过程温度炉号铁水废钢石灰白云石冷球一倒温度拉温时间氩前温度吹氩时间氩后温度1030209754.610.7273917291097171420秒165614′52″16001030209854.611.3267018881456169540秒165212′18″1595从上表可以看出，出钢温降大约在60～70℃（含等样过程中温降），吹氩温降在50～60℃范围。第一次45#钢试生产总结从上表炉渣R控制在3.0左右是能够满足工艺需要的。炉号铁水废钢石灰白云石冷球RMgoTfe1030209754.610.72739172910973.158.2714.011030209854.611.32670188814563.08.7412.49炉渣结构：第一次45#钢试生产总结脱氧、合金化：炉号硅铁锰铁脱氧剂碳粉定氧备注3min左右12min左右10302097147kg489kg120kg240kg66.9ppm39ppm合金加入有些早，有裹合金现象，10302098147kg480kg140kg260kg57ppm38ppm为防止下渣，有少部分钢未出完。从脱氧合金化操作来看：1合金不易加入过早，否则，前期包底温度低，合金不易熔化，易出现裹合金现象；2碳粉、脱氧剂一定要加入钢流冲击区，否则也容易造成裹合金；3全程吹氩时氩气量一定要控制好，否则，容易造成前期裹合金；4从此次定氧操作来看，硅铝钡钙吨钢控制2kg左右，完全可以把氧去除掉；第一次45#钢试生产总结终点样分析：炉号CSMnPSi样类别103020970.10.0290.160.0270终点103020980.110.0270.160.0250终点钢包及中包样分析：炉号CSMnPSi样类别备注103020970.390.0190.640.0250.28炉前钢包样吹氩3nin0.470.020.660.0280.029吹氩8min0.50.020.660.0270.028吹氩结束0.350.0231.010.0230.34中包样103020980.420.0170.780.0210.39炉前钢包样吹氩3nin0.470.020.740.0230.33吹氩8min0.470.0190.740.0210.33吹氩结束0.490.0210.760.0220.32中包样第一次45#钢试生产总结铸坯样分析：炉号CSMnPSi样类别备注103020980.60.0140.330.0230.15钢坯内部样打点10.60.0150.370.0250.17打点20.490.0160.530.020.23钢坯外部样打点10.480.0180.730.020.3打点2第一次45#钢试生产总结110302097炉第一次取样后，喂碳线200m；2中包取样是每隔10min取一次；310302098炉钢坯内部样与外部样偏差大，有可能与取样有一定的关系；从以上成分来看，110302097炉中包样成分碳低、锰高，主要是由于45#钢与前一炉中包内HRB400钢混浇造成的；2钢水从钢包到铸坯大约增碳为1～2个；310302098炉成分有些偏高，主要是为了防止下渣，抬炉稍微有些早，有少量钢水未出完，出钢量少，加上此炉钢包未下渣，吸收率相应高些造成的；第一次45#钢试生产总结中包温度（此次试生产为4个流浇注，其中3#流未开）炉号出站时间到站时间开浇时间关包时间中包温度1030209707:1807:2407:3408:12153715471546154515511549154815501030209807:5508:0508:1608:5215241535153815401537152115241521第一次45#钢试生产总结此两炉钢水氩后温度分别为1605℃、1595℃，钢水镇静时间大约在16～21min左右，从以上两炉中包可以看出，中包温度均有些偏高，尤其第一炉，下次在生产时，氩后温度可以适当往下调整一些。结晶器净水量为110m3/h二冷配水比水量为1.0L/kg第一次45#钢试生产总结拉速足辊零段一段2.17.510.532.07.1102.9各段比例35%50%15%注明：由于中包温度高，二冷水量未进行调整，从铸坯外观情况来看，无异常现象。此次大、中包均采用保护浇注，但大包氩封未投用，大包套管插入液面深度为100mm，中包渣层厚为50mm。第一次45#钢试生产总结此次45#钢第一次试生产无论从炉前操作、终点控制、脱氧合金化控制、连铸机的保护浇注以及铸坯外观质量来看，基本上都比较成功，但有些不足之处：从此次炉前脱氧合金化操作来看，合金不易加入过早，易裹合金，造成成分偏析大。从此次铸坯取样来看，炉前成分尤其碳含量还是应该往中下限控制，且铸坯成分还是存是不均匀现象。从此第一炉中包成分来看，尽管试验前一炉液面压的非常低，但第一炉45#钢仍然出现碳低、锰高现象，故下次在尽量不要混浇。从此次试验来看，中包温度还是有些偏高，从本次试生产来看，中包温度控制在1590～1605℃还是比较合理，但仍有待于进一步摸索。第二次45#钢批量生产总结时间：2011年1月28日中班——29日白班本次批量生产计划产量2000吨，原计划生产35炉，因过程温度原因有部分钢水损失及待判原因，造成生产炉数增加，共生产41炉，钢坯产量2440吨。本次共生产41炉钢，4炉待判，成份合格率为90%，待判都集中在C元素，生产过程较为平稳，转炉平均装入量为63.2吨，出钢温度基本都在1750℃以上，出钢温降在80--100℃，吹氩温降平均在４２℃，拉后吹现象严重，后吹40＂以上的有22炉,占冶炼炉数的54%、后吹50＂以上的有12炉，占冶炼炉数的29%，第二次45#钢批量生产总结主要原因分析:⑴、铁水紧张，铸机钢水衔接紧张，大部分生产时间为4流生产，出钢温度过高，给正常操作带来一定的困难；⑵、等样出钢，终点化验速度慢影响生产节奏，导致后吹时间增加；⑶、终点C不稳定；⑷、增碳剂吸收率不稳定，根据计算，增