低氮冷镦钢及其生产方法与流程

    专利2026-06-11  2


    本申请属于炼钢,具体涉及一种低氮冷镦钢及其生产方法。


    背景技术:

    1、冷镦钢是用冷镦加工方法制造的可广泛用于生产螺钉,销钉,螺母等各种机械标准件和紧固件的钢,因此,必须具有良好的冷顶锻性能,要求钢中s、p和n等杂质含量少。

    2、传统的电炉炼钢工艺,一般采用电炉熔炼、lf精炼和连铸工序,采用普通铁水和废钢生产出的电炉钢水中s含量、n含量较高;为了降低硫含量,在电炉出钢及精炼lf时,要先用al合金深脱氧,降低氧含量后再脱硫,深脱氧、脱硫过程中吸n严重。因而,现有技术中采用增加真空处理工序,即初炼炉冶炼、vd炉真空精炼和连铸的工艺达到降低钢水中n含量的目的。

    3、但是,抽真空及保持真空时,会造成钢水温度下降,所以要求lf出站时的温度高,造成lf电耗及电极耗上升,而且,高温钢水降低了钢包寿命,真空处理增加了冶炼成本等。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,为了解决现有技术制备冷镦钢过程中因真空处理导致的电耗及电极耗较高,钢包不耐用,冶炼成本高等问题,本申请提出了一种低氮冷镦钢的生产方法,不采用真空处理,而是通过控制其他多个关键因素,降低了冷镦钢制备过程中的能耗和生产成本。

    2、为了解决上述缺陷,本申请还提供一种低氮冷镦钢,产品中氮、铝、硫的含量均较低。

    3、本申请提供了如下的技术方案:

    4、第一方面,本申请提供了一种低氮冷镦钢的生产方法,所述生产方法包括:以脱硫铁水与废钢为原料,经电炉熔炼、lf精炼和连铸工序;

    5、所述脱硫铁水的硫含量≤0.003wt%;所述脱硫铁水的氮含量≤0.0025wt%;

    6、所述脱硫铁水的添加量为45wt%以上;

    7、所述废钢的氮含量≤40ppm。

    8、在一种可选的实施方式中,脱硫铁水制备时,每吨铁水中添加脱硫剂11-13kg;

    9、优选的,脱硫时间为8-12分钟;

    10、更优选地,所述脱硫剂为石灰和萤石的混合物;

    11、进一步优选地,所述石灰和萤石的添加量之比为(8-10):1。

    12、在一种可选的实施方式中,铁水脱硫后进行扒渣处理,所述扒渣处理过程中铁水液面的裸露面积≥75%;

    13、优选地,所述脱硫铁水的加入速度为9-11t/min。

    14、在一种可选的实施方式中,电炉熔炼出钢的氮含量≤20ppm,优选18ppm以下;

    15、优选地,电炉熔炼出钢的温度为1640℃以上;

    16、更优选地,电炉熔炼过程中在25分钟内使熔池温度提高到1500℃以上。

    17、在一种可选的实施方式中,电炉熔炼出钢量达到3/5-4/5时,每吨钢加入0.8-1.2kg铝块;

    18、优选的,铝块中al含量≥99.5%;

    19、更优选地,铝块的粒径为10-50mm。

    20、在一种可选的实施方式中,lf精炼结束时,钢水中的铝含量≤0.03%。

    21、在一种可选的实施方式中,所述废钢的长度和宽度均≤50cm;

    22、优选地,所述废钢的厚度≤1cm。

    23、在一种可选的实施方式中,制成的所述低氮冷镦钢的氮含量≤40ppm。

    24、在一种可选的实施方式中,所述低氮冷镦钢为钢种ml08al,

    25、优选地,所述钢种ml08al的成分按照重量百分比包括:c为0.05~0.08%;si<0.1;mn为0.30~0.38;p<0.018;s<0.01;al为0.020~0.055;cu<0.12;cr<0.08和n≤0.004。

    26、第二方面,本申请还提供了一种所述生产方法得到的低氮冷镦钢。

    27、本申请技术方案,具有如下优点:

    28、1.本申请低氮冷镦钢的生产方法以脱硫铁水与废钢为原料,经电炉熔炼、lf精炼和连铸工序;脱硫铁水的硫含量≤0.003wt%;氮含量≤0.0025wt%;脱硫铁水的添加量为45wt%以上;废钢的氮含量≤40ppm。通过将脱硫工序前移到铁水预处理,避免了精炼lf过程脱硫造成的严重增n。控制原料的成分和添加量,实现了不经真空处理电炉工艺控制冷镦钢中n含量的目的。

    29、2.本申请进一步通过控制较高温度(≥1640℃)出钢;电炉熔炼出钢时,加入铝块弱脱氧;连铸前al含量控制在0.03%以内,使制备得到的冷镦钢氮含量较低。



    技术特征:

    1.一种低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,所述生产方法包括:以脱硫铁水与废钢为原料,经电炉熔炼、lf精炼和连铸工序;

    2.根据权利要求1所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,脱硫铁水制备时,每吨铁水中添加脱硫剂11-13kg;

    3.根据权利要求2所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,铁水脱硫后进行扒渣处理,所述扒渣处理过程中铁水液面的裸露面积≥75%;

    4.根据权利要求1-3任一所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,电炉熔炼出钢的氮含量≤20ppm,优选18ppm以下;

    5.根据权利要求1-4任一所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,电炉熔炼出钢量达到3/5-4/5时,每吨钢加入0.8-1.2kg铝块;

    6.根据权利要求5所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,lf精炼结束时,钢水中的铝含量≤0.03%。

    7.根据权利要求1-6任一所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,所述废钢的长度和宽度均≤50cm;

    8.根据权利要求1-7任一所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,制成的所述低氮冷镦钢的氮含量≤40ppm。

    9.根据权利要求8所述低氮冷镦钢的生产方法,其特征在于,所述低氮冷镦钢为钢种ml08al,

    10.根据权利要求1-9任一所述生产方法得到的低氮冷镦钢。


    技术总结
    本申请属于炼钢技术领域,本申请提供了一种低氮冷镦钢及其生产方法,以脱硫铁水与废钢为原料,经电炉熔炼、LF精炼和连铸工序;先对高炉铁水进行脱硫,从而降低铁水中硫含量,要求处理后S含量≤0.003%。铁水脱硫的同时,N含量也会显著降低。通过将脱硫工序前移到铁水预处理,避免了精炼LF过程脱硫造成的严重增N。采用脱硫铁水添加比例达到45%以上,实现了不经真空处理电炉工艺控制冷镦钢中N含量的目的。

    技术研发人员:靳庆峰,马建超,王耀,杜习乾
    受保护的技术使用者:江苏省沙钢钢铁研究院有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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