65mn弹簧钢的研究与开发论文

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1、65Mn弹簧钢的研究与开发彭骞（水城钢铁集团有限责任公司炼钢厂邮编：553028）摘要：论述了100t顶底复吹转炉生产65Mn弹簧钢的冶炼、LF炉精炼、连铸工艺、高线轧制工艺，通过对生产工艺进行研究与控制，65Mn钢盘条产品质量满足了GB/4354-1994标准要求，获得了用户的好评。关健词：100t顶底复吹转炉LF炉精炼连铸高线轧制65Mn弹簧钢65Mn兼具高碳及低合金钢的特点，主要用于制作普通弹簧钢丝、油淬火-回火弹簧钢丝、汽车和农用车减震器弹簧、其它机械弹簧、钢丝绳等金属制品的重要原料，产品质量要求高，是一种高附加值产品，市场需求量大，以往大多采用电炉工艺生产，

2、生产成本较高。随着水钢新炼钢的投产，铁水预脱硫、LF精炼、中间包塞棒控制及电磁搅拌等新工艺的相继投用，新高线的投产，产品开发硬件已具备，2008年8月份，成功开发并试生产了3炉钢，产量250吨，产品性能良好，得到用户的好评。一、65Mn钢化学成分及工艺路线1化学成分参照GB699优质碳素结构钢标准和GB/4354-1994重要用途碳素弹簧钢丝（65Mn）标准，结合水钢高炉铁水成分、温度的状况和炼钢厂精炼装备水平，制定企业65Mn钢内控成分，见表1化学成分按下表要求执行：表1元素C%Si%Mn%P%S%CrNiCu控制范围0.62-0.700.17-0.370.90-1

3、.20≤0.035≤0.25≤0.30≤0.25目标控制0.64-0.680.22-0.301.00-1.10≤0.020≤0.20≤0.10≤0.1565Mn钢要求［N］≤40×10-6，T［O］≤50×10-6，其盘条力学性能要求为：抗拉强度950～1100MPa，断后延伸率≥10%，断面伸缩率≥30%。2工艺路线高炉铁水→900t混铁炉→100t顶底复吹转炉冶炼→100tLF炉精炼→150mm×150mm方坯连铸→铸坯热送（冷送）→步进式加热炉→28架高速线材轧机轧制→检验→打包→入库。3主要设备及参数3.1公称容量100t两座顶底复吹转炉，冶炼周期35min，

4、出钢量88t；3.2100t钢包精炼炉一座，变压器功率20MVA，升温速度0～5oC／min；3.3两台6机6流全弧形方坯连铸机，断面150mm×150mm，弧形半径R=8m，带液面全程自动控制，结晶器安装电磁搅拌。大包长水口带Ar封全程保护浇注，中间包容量28吨，采用塞棒控制技术以及中间包连续测温装置。3.4一座步进式加热炉，容量达120吨/小时，以及28架高速（97m/s）线材轧机轧制。二、生产工艺1转炉冶炼工艺冶炼65Mn钢工艺的关键：①早、中期的造渣脱磷；②中、后期的造渣脱硫；③终点控制C-T协调。终渣良好，保证［P］，［S］合格出钢；［C］，［O］控制合适，

5、保证CSiMn成分的稳定；④合理的脱氧合金化。2008年8月3炉65Mn冶炼终点控制成分见表2。65Mn冶炼终点控制成分见表2。名称C%Mn%P%S%实际范围0.08-0.150.08-0.200.10-0.20≤0.25平均值0.1250.120.015≤0.20控制目标0.08-0.15≤0.015≤0.20从表2可看出，终点［C］含量合理，［S］，［P］含量较低，可满足工艺要求。1.1“双渣法”脱磷冶炼前、中期钢水温度低，渣中（FeO）高，具有良好的脱磷条件。针对水钢高炉铁水磷含量偏高（0.110%～0.150%）、渣量大的特点，采用“双渣法”操作，即吹炼前期加

6、入石灰约占30～40kg/t（全部加入量的2/3），保证前期渣碱度在2.5～2.8。吹氧300s后，倒掉前期渣。采用“双渣法”脱磷后，95%以上的炉次冶炼终点［P］小于等于0.015%1.2终点［C］的控制冶炼65Mn钢，终点［C］控制有高拉碳补吹法和低拉碳增碳法两种方式，各有优缺点，结合炼钢厂冶炼操作的特点，终点碳控制采用低拉碳增碳法：吹氧800s左右后倒炉，拉碳至0.08%～0.15%放钢，出钢再增碳。这样做有4点好处：（1）钢水［O］较低，一般在3.5×10-4以下；（2）［C］在该范围内，样模内碳含量目测较准确，避免了碳高目测不准现象，缩短了化验分析时间，冶炼

7、周期相应缩短，使炉机匹配更趋合理；（3）终点［S］，［P］可满足要求；（4）增碳剂加入量也较稳定，避免了成分波动。1.3脱氧合金化采用高钡（Ba≥18%）硅钙钡作终点脱氧剂，用量180kg/炉，有效地保证了钢水中氧的去除和夹杂物的变形、去除。2LF炉精炼及钙处理工艺2.1LF精炼LF精炼采用石灰，预熔型合成渣，埋弧渣造还原渣，总渣用量为12～15kg/t。精炼前期采用高电压、短弧操作，使造渣材料尽快熔化，形成泡沫状。精炼渣碱度应控制在2.5～3.0范围内，渣子化好后，应采用低电压、大电流埋弧操作，升温速度在2～4℃/min的范围内并且保证白渣时间大于