高压气瓶用钢4147 Φ500 mm连铸圆坯的生产实践

永钢高压气瓶钢4147(/%:0.46~0.50C,0.15~0.35Si,0.8~1.0Mn,≤0.015P,≤0.008S,0.85~1.10Cr,0.15~0.25Mo,0.02~0.04Al)的冶炼工艺为110 t EBT电弧炉-LF-VD-Φ500 mm圆坯连铸。通过使用炉料80%铁水+20%废钢, 控制(Pb+As+Sn+Sb+Bi)≤150×10^-6,EAF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.006%,并在出钢过程加1.0 kg/t Al;以及采用LF精炼合成渣（/%:40~55CaO,20~30Al₂O₃,≤6MgO,≤4.0SiO₂,≤1.5FeO),成品硫含量≤0.002%,T[O]≤17×10^-6,[N]≤32×10^-6,[H]≤0.9×10^-6,(Pb+Sn+Sb+As+Bi)≤0.013 7%;连铸圆坯中心疏松、缩孔≤1.5级,轧材各类夹杂物均≤0.5级,满足高压气瓶钢质量要求。     

110 t UHP EAF-LF-RH-CC流程生产GCr15轴承钢的工艺实践

马钢特钢公司生产GCr15轴承钢的流程为110 t UHP EBT EAF-120 t LF-RH-Φ380~Φ600 mm圆坯连铸工艺。通过控制EAF终点[C]≥0.10%,下渣量≤2.0 kg/t钢,出钢用铝铁预脱氧;LF终渣(/%):50~60CaO、5~6MgO、8~15SiO₂、15~20Al₂O₃,RH 67 Pa时间≥10 min,连铸结晶器、铸流、凝固末端电磁搅拌等工艺措施,使钢中总氧含量-T[O]≤8×10^-6,Φ130 mm材中A、B、C、D夹杂物≤1.0级,Ds夹杂0级,满足对产品冶金质量的要求。     

100t EAL-LF-VD-Φ500mm铸坯流程4Cr5MoSiV1模具钢的生产实践

生产的4Cr5MoSiV1钢（/%:0.3~80.40C,0.88~0.92Si,0.42~0.44Mn,0.001~0.003S,0.007~0.014P,5.00~5.55Cr,1.37~1.40Mo,0.98~1.00V,0.015~0.025Alt）的工艺流程为65%铁水+35%废钢-100t EAF-LF-VD-Φ500mm坯连铸-Φ120mm圆钢轧制。通过控制EAF终点[C]0.06%~0.10%,终点[P]0.006%,出钢加1kg/t铝块预脱氧,LF精炼渣碱度2.5~3.0,喂钙线后软吹≥10min,VD≤67Pa,100×2L/min氩气搅拌≥15min,中间包钢水过热20~30℃,连铸结晶器电磁搅拌（310A,1.5Hz）,保护浇铸,拉速0.34~0.35 m/min等工艺措施,10炉4Cr5MoSiVl钢中[O],[N]和[H]分别为10×10^-6~12×10^-6,72×10^-6~80×10^-6,1.2×10^-6~1.4×10^-6,各项指标均满足协议要求。     

石油套管钢Φ150～Φ200mm连铸圆坯的质量控制

采用120 t顶底复吹转炉-LF-VD-Φ150～Φ200 mm圆坯连铸流程,通过控制铁水有害残余元素含量,强化转炉前期脱磷,控制终点[C]≥0.10%,出钢钢包渣厚≤50 mm,控制精炼终渣(FeO+MnO)≤1.0%,提高VD过程底吹氩流量至200～300 L/min,连铸全程保护浇注等措施,天钢完成J55(37Mn5),L80(TC80,0.24%～0.28%C,1.40%～1.55Mn),N 80(36Mn2V)和P 110(26CrMo4)级石油套管钢连铸圆坯的开发生产。生产结果表明,J55钢级的全氧含量≤25×10-6,P≤0.020%;N80、LS0和P110级别的全氧含量≤20×10^-6,P≤0.015%;残余有害元素(Pb+Sn+As+Sb+Bi)≤140×10^-6,夹杂物总量≤2.5级,圆管坯的中心疏松和缩孔等分别≤1.0级。     

50 t EAF-LF(VD)-CC流程开发4130钢Φ350 mm连铸圆坯的生产实践

采用50 t EAF-LF(VD)-CC-缓冷工艺,通过控制电弧炉终点[C]0.12%~0.25%,终点[P]≤0.015%,出钢预脱氧和合金化,LF精炼时采用CaO-Al₂O₃系无氟预熔精炼渣,以及连铸综合铸坯控制技术包括钢水深度≥800 mm 19 t中间包,控制拉速0.35~0.45 m/min,钢水过热度15~25℃,优化二冷制度和末端电磁搅拌参数(350 A/8 Hz)等工艺措施,所生产的4130钢(/%:0.29~0.31C、0.25~0.28Si、0.51~0.54Mn、0.96~0.98Cr、0.19~0.20Mo、0.016~0.025A1)Φ350 mm连铸圆坯的[O]、[N]分别为(12~14)×10^-6、(55~70)×10^-6,低倍组织≤1.0级,锻件的非金属夹杂物A、B≤1.0级、C、D≤0.5级,锻件超声波探伤级别、尺寸公差及表面质量等质量指标均满足用户要求。     

120 t BOF-LF-CC流程生产20CrMo齿轮钢的工艺实践

Φ12~32 mm 20CrMo齿轮钢(/%:0.19~0.23C,0.48~0.58Mn,0.24~0.28Si,0.009~0.015P,0.003~0.012S,0.87~1.08Cr,0.17~0.18Mo,0.024~0.046Als)的生产流程为铁水脱硫-120 t顶底复吹转炉-LF-软吹-200 mm×200 mm方坯连铸-连轧工艺。结果表明,通过控制铁水[S]≤0.030%,BOF终点[C]≥0.08%,终点[P]≤0.012%,转炉出钢加0.6~1.0 kg/t铝块预脱氧控制LF精炼渣碱度3.5~5.0,连铸钢水过热度20~30℃,拉速1.1~1.4 m/min,开轧温度1 060~1 100℃,终轧≤900℃等工艺措施,钢中全氧含量为12.5×10^-6~22.5×10^-6,氮含量33×10^-6~40×10^-6,热轧材中心和一般疏松0.5~1.0级,热顶锻和力学性能满足标准要求,淬透性带宽△J₉ HRC值3.0,△J₁₅HRC值4.2。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程冶炼非调质钢49MnVS3的工艺实践

10炉非调质钢49MnVS3(/%:0.46~0.48C,0.30~0.40Si,0.88~0.92Mn,0.001~0.014P,0.004~0.005S,0.09~0.10V,0.19~0.22Cr)由100 t EBT DC EAF-LF-VD-260 mm×340 mm坯连铸-Φ140~150 mm材轧制流程生产。采用兑入75%铁水,EAF前期脱磷至≤0.015%P,出钢前[C]为0.20%~0.30%,精炼时加150~200kg碳化硅,控制LF精炼渣碱度2.80~2.95,(CaO)/(Al₂O₃)=1.2~1.6,VD后喂1.5 m/t钙铁线,软吹时间≥15min等工艺措施,49MnVS3钢中[N]、[H]和[O]分别为130×10^-6~220×10^-6,1.2×10^-6~1.5×10^-6和5×10^-6~11×10^-6,成品材晶粒度≥5级,非金属夹杂物和低倍组织均≤1.5级,组织(带状≤1级)和力学性能(R_m 803~883 MPa,R_el 517~590 MPa, A 16%~21%,A_ku 39~99 J)均满足标准要求。     

Φ500 mm大圆坯连铸机的生产实践

20钢(0.19%～0.23%C)Φ500 mm铸坯的生产流程为70 t转炉-LF-VD-Φ500 mm大圆坯连铸机从机械设备和二冷参数等方面进行研究和优化第1次生产试验连续浇铸8炉20钢,采用的优化工艺包括使用专用结晶器保护渣,控制过热度25～35℃,拉速0.30 m/min,比水量0.14 L/kg,结晶器电磁搅拌400 A/1.5 Hz等。检验结果表明,铸坯表面无可见冷疤、鼓肚等缺陷,中心缩孔0.5级,中心疏松1级,碳偏析≤1.12,钢中氧含量≤15×10^-6,氮含量≤65×10^-6,达到设计要求。     

铸轧辊套用Φ700mm 32Cr3Mo1V钢连铸圆坯生产实践

32Cr3Mo1V钢（/%:0.33～0.36C,0.20～0.50Mn,0.20～0.40Si,3.00～3.20Cr,0.30～0.45Ni,1.00～1.20Mo,0.19～0.22V,≤0.008P,≤0.005S,≤0.10Cu,≤0.01 Al）连铸圆坯生产工艺为110 t电弧炉-LF-VD-Φ700mm坯连铸。控制电弧炉出钢终点[C]≥0.08%、[P]≤0.004%,LF精炼终点渣（/%:50～60CaO,10～15Si0₂,15～25Al₂0₃,≤6MgO,ΣFeO+MnO≤0.8%,VD后[H]≤1.3×10^-6连铸全程保护浇铸,采用拉速0.2 m/min,过热度稳定控制在18～30℃使用结晶器、铸流、末端电磁搅拌等工艺措施成功生产Φ700mm 32Cr3Mo1V钢连铸圆坯。结果表明,连铸圆坯表面质量良好,中心疏松1.0级、缩孔≤1.5级、中心裂纹≤1.5级,中心缺陷大小低于100mm满足协议标准要求。     

EAF-LF( VD) -CC流程开发工程机械轮体用钢40Mn2H-S生产实践

莱钢特钢通过50 t EAF-LF(VD)-260 mm×300 mm方坯连铸-轧制工艺生产轮体用钢40Mn2H-S(%:0.39～0.41C、0.21～0.26Si、1.55～1.60Mn、0.025～0.035Al)Φ80～130 mm棒材。EAF炉料为50%铁水+废钢,出钢过程加1.5～2.5 kg/t_钢钢芯铝,LF出钢喂Al线调整[Al]为0.020%～0.040%,连铸全保护浇铸,(M+F)EMS电磁搅拌,使该钢中[O]、[N]平均值达14.5×10^-6、72×10^-6,低倍组织≤1.0级,非金属夹杂物A、B≤1.5级、C、D≤1.0级,晶粒度≥7级、末端淬透性及力学性能等指标均满足用户要求。     

风电齿圈用钢F42CrMo4探伤缺陷分析和工艺改进

F42CrMo4钢风电齿圈的生产工艺流程为热装铁水-100 t EAF-LF-VD-Φ500 mm CCM-缓冷-锻制成Φ2000～3900 mm环形锻件。对探伤不合格的风电齿圈缺陷部位运用超声波进行定位取样,分析表明,氧化铝类夹杂物以及铸坯疏松缺陷,是造成部分批次风电齿圈用F42CrMo4钢探伤不合格的主要原因。通过控制电弧炉终点碳≥0.15%,LF终点喂钙线0.50 kg/t,喂钙后软吹氩≥10 min,VD后氩气流量由2×25 L/min增加至2×30 L/min,控制钢水过热度10～18℃等工艺措施使钢中氮、氢和氧含量分别由原≤80×10^-6、≤1.5×10^-6和≤20×10^-6降低到≤75×10^-6、≤1.2×10^-6和≤15×10^-6,锻件探伤合格率提高到98.95%以上。     

增进核电焊材用钢508 Ⅲ洁净度的工艺实践

核电焊材用钢508 Ⅲ（/%:0.09~0.12C,0.30~0.40Si,1.45~1.65Mn,≤0.008P,≤0.008S,0.45~0.60Mo,0.60~0.75Ni）的生产工艺流程为20t EAF-LF-VD-4t铸锭-锻造150 mm×150 mm坯-轧制Φ5.5mm盘条。采用精选炉料,以及高碱度渣、高FeO含量,钢水温度1550~1570℃等措施控制,电弧炉终点[P]≤0.002%,并选用低磷合金,使钢中磷含量≤0.006%;LF采用硅钙合金沉淀脱氧,SiC粉扩散脱氧、CaO-Al₂O₃-SiO₂渣系,碱度5.0~5.5,VD真空度≤67Pa,Ar流量30~50 L/min,保护浇铸等措施后,3炉钢的分析结果表明,钢中气体含量为1.3×10^-6~1.5×10^-6[H],10×10^-6~14×10^-6[O]和44×10^-6~58×10^-6[N],满足核电焊材用钢508Ⅲ洁净度的要求。     

窄淬透性带20CrMnTiH齿轮钢的开发

开发的窄淬透性带20CrMnTiH齿轮钢的生产工艺流程为铁水预脱硫-130t BOF-LF-RH-280mm×280mm坯连铸-轧制至Φ60mm圆钢。通过设计的内控成分（/%:0.18~0.20C,0.20~0.30Si,0.90~0.98Mn,≤0.025P,≤0.010S,0.05~0.07Ti,≤0.0015O）,设立结晶器电磁搅拌参数200A,2.5Hz,控制拉速0.62m/min,过热度15~30℃。检验结果表明,化学成分稳定,钢中氧含量≤11.3×10^-6,非金属夹杂级别≤1.0,带状组织级别≤2.0,淬透性带宽HRC值≤3.5,满足产品协议要求。     

100 t EAF-LF-VD-CCM流程S355NL风电法兰用钢 Φ500 ~ 800 mm连铸坯的研制

通过电弧炉兑60%铁水,大量换渣操作,使用低钛合金控制电弧炉终点[Ti]≤7×10^-6,LF精炼采用低钛脱氧合金化材料,控制LF终点[Ti]≤30×10-6,VD 27 min处理,控制中间包钢水过热度20~30℃全程保护浇铸等工艺措施,成功试生产出S355NL风电法兰用钢Φ500~800 mm连铸坯(/%:0.14~0.15C,0.21~0.23Si,1.30~1.33Mn,0.03~0.04Nb,≤0.003Ti,0.04~0.05V,≤0.010P,≤0.003S,0.02~0.04Alt)。检验结果表明,该钢锻件的综合机械性能良好,-50℃冲击功为87.4~100.3 J,用户产品无损探伤合格率达99.5%。     

Φ160mm高强韧性非调质钢S38MnSiV的研制

采用30t EBT EAF-40 t LF+VD-3.16 t铸锭-800/650×4轧机流程开发了Φ160mm非调质钢S38MnSiV(%:0.38～0.45C、0.55～0.75Si、1.40～1.55Mn、0.08～0.15V、0.020～0.050S、≤0.025P)。检验结果表明,钢材中氧含量(8～13)×10^-6,氮含量(128～186)×10^-6,氢含量(0.4～1.2)×10^-6;Φ160mm非调质钢S38MnSiV锻成Φ110mm圆钢的组织和机械性能均满足标准要求,用该钢生产的曲轴中值弯曲疲劳极限为3633.3 N·m,安全系数1.771。     

潜孔钻头用钢18CrNi3MoA锻制圆棒的生产实践

根据潜孔钻头用钢18CrNi3MoA技术要求及钢种特性,通过40t电弧炉（终点[C]≥0.05%、P≤0.003%,出钢温度≥1630℃）-LF（精炼渣碱度3.0～4.5）-VD（≤70 Pa时间≥25 min）-氩气保护1.52t铸锭-钢锭（1250±10℃ 15h均质化处理-锻坯Φ140 mm,780～810℃锻至Φ110 mm-完全退火等工艺,试制的3炉18CrNi3MoA钢圆棒的化学成分均满足技术要求,锻材氧含量12.0×10^-6～13.5×10^-6,非金属夹杂物均≤1级;带状组织2级、奥氏体晶粒度8.5级,力学性能测定均满足技术要求。     

120 t BOF-LF-RH-CC流程冶炼石油套管钢时TiN的析出和控制

石油套管用钢(/%:0.26~0.29C,0.25~0.35Si,0.40~0.50Mn,≤0.009P,≤0.004S,0.95~1.05Cr,0.09~0.11V,0.02~0.04Al,0.015~0.020Ti,≤0.0060N)的生产流程为铁水预处理-120 t BOF-吹氩-LF-喂CaSi线-RH-合金化-喂CaSi线-软吹氩-Φ220 mm圆坯连铸工艺。通过热力学分析得出钢中N含量超过50×10^-6以及工业试验得出生产的圆铸坯中的N含量为67×10^-6时,在铸坯中易形成2μm以上的TiN夹杂。通过控制BOF终点[N]≤30×10^-6,LF终点[S]≤25×10^-6,[O]≤25×10^-6,[N]≤35×10^-6,RH合金化后终点[N]≤35×10^-6,[H]≤1.5×10^-6,稳定喂CaSi线速度300~400 m/min,控制中间包[N]≤40×10^-6,严格连铸保护浇铸工艺,则铸坯中的N含量≤50×10^-6,钢中TiN夹杂数量显著下降,未发现大尺寸TiN夹杂物。     

80 t转炉-LF-VD-CC流程冶炼N80-1石油套管钢的工艺实践

N80-1石油套管钢36Mn2V(%):0.34～0.38C、0.25～0.40Si、1.45～1.70Mn、≤0.020P、≤0.015S、0.01～0.04Al、0.11～0.16V,(Sn+Sb+As+Pb+Bi)≤0.035,[O]≤35×10^-6,[N]≤80×10^-6,[H]≤2.5×10^-6由80 t顶底复吹转炉-LF-VD-Φ210～270 mm圆坯连铸工艺冶炼。通过高拉碳补吹氧、控制终点[C],控制出钢回磷≤0.008%,使用碱度3.2～4.0的精炼渣系等工艺措施,使该钢P为0.012%～0.019%,S为0.003%～0.005%,[O](11～22)×10^-6,[N](39～76)×10^-6,[H](1.5～2.1)×10^-6,其成分、组织和性能均达到用户以及API Spec5CT标准要求。     

100 t EAF-LF-VD-CC流程生产非调质钢的工艺实践

非调质钢S38MnSiV(/%:0.41～0.45C、0.55～0.70Si、1.40～1.55Mn、≤0.025P、≤0.025S、0.10～0.20Cr、0.11～0.15V、0.012 0～0.020 0N)的生产流程为40%铁水+废钢-100 t EAF-LF-VD-160 mm×160 mm～260mm×340 mm CC工艺。通过控制电弧炉出钢终点[C] 0.15%～0.30%,出钢[P]≤0.012%,出钢温度1 640～1 680℃,高碱度渣精炼,控制钢液铝含量,VD后喂氮化锰线控制钢液中氮含量等工艺措施,8炉生产结果表明,钢中氧含量-[O]5×10^-6～11×10^-6,[H]1.2×10^-6～1.5×10^-6,[N]135×10^-6～180×10^-6;260 mm×340 mm铸坯热孔成Φ140 mm棒材经880℃ 120 min正火风冷,580℃ 240 min回火空冷后的抗拉强度Rm为870～925 MPa,屈服强度Rel为560～605 MPa,其冶金质量满足标准要求。     

叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN 1.1 t 电渣锭重熔工艺的优化

叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN电极坯母材（/%:0.10C,0.24Si,0.81Mn,0.013P,0.002S,11.75Cr,2.63Ni,1.70Mo,0.32V,0.033N）的生产流程为30 t EAF-VOD-LF-2.67 t铸锭-退火-Φ250 mm锻坯。通过将ANF-6二元渣改成高纯度、低杂质NEUD06预熔四元渣,平均熔速由5.27 kg/min降低至3.5~4.0 kg/min等工艺措施,成功地生产出Φ430mm叶片钢1Cr12Ni2Mo2VN电渣锭（/%:0.10~0.12C,0.75~0.86Mn,0.21~0.24Si,0.011~0.014P,0.0001S,11.76~11.82Cr,2.54~2.61Ni,1.63~1.71Mo,0.31~0.32V,0.039N）。检验结果表明,电渣锭的组织为马氏体+0.5%~1.5% δ-铁素体,非金属夹杂物总和为1.5~2.0级,[O]15×10^-6~17×10^-6,[H]1.24×10^-6~1.47×10^-6,保证了电渣钢的质量。