本發(fā)明涉及一種鋼鐵冶金技術(shù)，尤其是一種控制高熔點(diǎn)夾雜物的高鈦焊絲鋼生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

含有適量鈦元素的焊絲能滿足大電流、高線能量輸入、高度自動(dòng)化焊接的要求，焊接效率可得到顯著提高，同時(shí)焊縫成型性也較好，所以此類焊絲在許多行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，市場(chǎng)需求量逐年增加。高鈦合金焊絲是目前氣體保護(hù)焊的主要材料，這類鋼一般要求ti的控制范圍為0.10%-0.25%，鈦含量越高，檔次越高焊絲的性能也越優(yōu)良，但是冶煉難度也隨之急劇的增加。由于此鋼種含有較高的鈦元素，在采用小方坯澆鑄該鋼種時(shí)，內(nèi)部存在大量的高熔點(diǎn)非金屬夾雜物，浸入式水口極易結(jié)瘤從而導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，高鈦焊絲鋼水連鑄可澆性差、產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。

公開號(hào)為cn103045946a的中國專利公開了一種高鈦合金焊絲用鋼及其制備方法，該方法采用電爐+lf+真空處理+連鑄的工藝生產(chǎn)高鈦焊絲鋼，通過加入稀土元素可以抑制合金焊絲在連鑄過程中的氧化，克服因鈦氧化進(jìn)入保護(hù)渣導(dǎo)致保護(hù)渣變性而引發(fā)的連鑄質(zhì)量問題，但是通過添加稀土元素增加了煉鋼的成本，且該方法通用性不強(qiáng)。

公開號(hào)為cn101457273a的中國專利公開了一種小方坯連鑄高鈦合金焊線用鋼的生產(chǎn)方法，其制備ti=0.08～0.17%焊絲鋼時(shí)，通過降低鋼水中鋁、氮元素含量，解決了高鈦鋼種小方坯連鑄時(shí)易發(fā)的浸入式水口堵塞和結(jié)晶器保護(hù)渣結(jié)魚問題，實(shí)現(xiàn)了小方坯連鑄順利生產(chǎn)高鈦合金焊線用鋼。但是這種方法對(duì)于無真空處理設(shè)備的煉鋼企業(yè)，鋼水氧位控制和夾雜物很難控制理想的狀態(tài)。

公開號(hào)為cn104831014a的中國專利申請(qǐng)公開了一種高鈦特種焊絲鋼的冶煉方法，其鈦含量控制在0.14%～0.19%，平均0.16%；碳含量控制在0.03%～0.08%；總氧控制在≤0.0030%。該方法水口結(jié)瘤問題得以解決，但是夾雜物主要為ti2o3-mgo系，夾雜物熔點(diǎn)高都在1600℃以上，且夾雜物數(shù)量多，焊絲的產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定的控制高熔點(diǎn)夾雜物的高鈦焊絲鋼生產(chǎn)方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：包括下述工藝步驟：

（1）轉(zhuǎn)爐冶煉：控制終點(diǎn)c0.03～0.04wt%，出鋼溫度1620～1640℃，s≤0.025wt%、p≤0.015wt%；出鋼過程采用強(qiáng)氬氣攪拌；出鋼量1/3后開始脫氧合金化，采用碳粉預(yù)脫氧，硅鋁鋇終脫氧；出鋼過程加完合金料10s后加石灰；

（2）lf精煉渣：精煉過程通過造還原渣和加鋁操作對(duì)鋼液進(jìn)一步脫氧；精煉渣選取cao-sio2-caf2渣系，堿度為2.0～2.5；進(jìn)站氧位10～15ppm時(shí)，喂鋁線0.15～0.30m/t，給電化渣時(shí)加鋁粉0.07～0.10kg/t、碳化鈣3～4kg/t造還原渣；氧位15ppm以上時(shí)，喂鋁線0.40～0.50m/t，給電化渣時(shí)加鋁粉0.10～0.15kg/t、碳化鈣4～6kg/t造還原渣；化渣后繼續(xù)加碳化鈣深造渣，碳化鈣加入總量1～2kg/t，加鈦前渣中（feo+mno）≤1.0wt%，加鈦前鋼中活度氧≤25ppm；

（3）喂鈦線前軟吹3～5min，喂鈦線后軟吹8～10min出站；出站als控制在50～100ppm；

（4）澆鑄：開澆爐次中包到位后，開始向中包內(nèi)吹氬氣，直至中包停澆；澆鑄過程長水口采用氬封保護(hù)；浸入水口與中間包上水口采用石棉墊保護(hù)。

本發(fā)明所述步驟（4）中采用低硅高鎂覆蓋劑，mgo含量82～88wt%，sio2含量5wt%及以下。

本發(fā)明所述步驟（4）中，中間包過熱度為40～50℃，保護(hù)渣厚度為25～30mm。

本發(fā)明所述步驟（1）中，出鋼過程采用600～800nl/min強(qiáng)氬氣攪拌。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明未借助真空處理設(shè)備，在常規(guī)的冶煉設(shè)備條件下，通過系統(tǒng)優(yōu)化煉鋼、精煉和連鑄生產(chǎn)工藝，冶煉高鈦焊絲鋼時(shí)獲得良好脫氧、穩(wěn)鈦效果的同時(shí)，將鋼中非金屬夾雜物的組成控制在al2o3-ti2o3-mgo相圖較低熔點(diǎn)區(qū)域（約1500℃）,減輕水口結(jié)瘤。本發(fā)明冶煉工藝簡(jiǎn)單，通用性強(qiáng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中al2o3-ti2o3-mgo渣系夾雜物的成分在相圖中的分布圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中al2o3-ti2o3-mgo渣系夾雜物的成分在相圖中的分布圖。

具體實(shí)施方式

本控制高熔點(diǎn)夾雜物的高鈦焊絲鋼生產(chǎn)方法采用下述工藝步驟：

（1）轉(zhuǎn)爐冶煉過程：轉(zhuǎn)爐控制終點(diǎn)c0.03～0.04wt%，出鋼溫度1620～1640℃，s≤0.025wt%、p≤0.015wt%。出鋼開始至完畢全過程采用600～800nl/min強(qiáng)氬氣攪拌，促進(jìn)初始一次脫氧形成的夾雜物充分上浮和排除。出鋼量1/3后開始脫氧合金化，出鋼采用碳粉預(yù)脫氧，硅鋁鋇終脫氧。出鋼過程加完合金料10s后加石灰。

（2）lf精煉過程：

a、lf精煉渣系控制：精煉過程通過造還原渣和加鋁操作對(duì)鋼液進(jìn)一步脫氧。為滿足鋼中總氧含量t[o]要求以及頂渣對(duì)于夾雜物吸附能力，精煉渣選取cao-sio2-caf2渣系；精煉渣堿度至2.0～2.5。進(jìn)站氧位10～15ppm立即喂鋁線0.15～0.30m/t，給電化渣時(shí)加鋁粉0.07～0.10kg/t、碳化鈣3～4kg/t造還原渣；氧位15ppm以上喂鋁線0.40～0.50m/t，給電化渣時(shí)加鋁粉0.10～0.15kg/t、碳化鈣4～6kg/t造還原渣?；罄^續(xù)加碳化鈣深造渣，碳化鈣加入總量1～2kg/t，加鈦前必須保證白渣效果。目標(biāo)：加鈦前渣中（feo+mno）≤1.0wt%，加鈦前鋼中活度氧≤25ppm。--原文“給電化渣時(shí)加鋁粉0.07～0.15kg/t”修改為與權(quán)利要求一致的“給電化渣時(shí)加鋁粉0.10～0.15kg/t”。

b、lf爐鈦合金化控制：采用喂低氮低鋁鈦線方式加鈦，喂鈦線前軟吹3～5min，喂鈦線后軟吹8～10min出站?？刂瞥稣綼ls在50～100ppm，夾雜物為al2o3-ti2o3-mgo系夾雜物。實(shí)踐證明合理的合金化路線可顯著降低鋁鈦氧化物夾雜的數(shù)量，提高鋼水潔凈度。

（3）澆鑄過程：

a、全程保護(hù)澆注：開澆爐次中包到位后，開始向中包內(nèi)吹氬氣，直至中包停澆；澆鑄過程長水口采用氬封保護(hù)；浸入水口與中間包上水口采用石棉墊保護(hù)。

b、中間包覆蓋劑：主要調(diào)整覆蓋劑mgo和sio2含量，避免與鋼水中ti氧化生產(chǎn)tio2夾雜，采用低硅高鎂覆蓋劑，mgo含量82～88%，sio2含量5%及以下。大包鋼水開澆后開始加入30袋（每袋10kg），保證中包液面不裸露。

c、結(jié)晶器保護(hù)渣：鋼水在結(jié)晶器彎月面處大量析出tin，并聚集在鋼液與保護(hù)渣界面處，與保護(hù)渣中的fe2o3反應(yīng)，放出氮?dú)?，促使局部鋼液溫度下降，冷凝后形成“結(jié)魚”。通過提高中間包過熱度（40～50℃）及通過覆蓋較厚的保護(hù)渣（厚度25～30mm）保持彎月面處較高的溫度，抑制tin析出。本發(fā)明采用的保護(hù)渣要具有較低的熔化溫度（1200℃及以下）、較快的熔速（50s及以內(nèi)），較低的堿度（1.1及以下）和合適的粘度（0.5～0.7pa·s），從而具有玻璃渣的潤滑及防氧化效果好的特征，使之特別適用于高鈦合金焊絲用鋼的連鑄使用，可有效防止高鈦合金鋼中ti等合金元素的氧化，并且能有效防止ti氧化后生產(chǎn)氧化鈦對(duì)保護(hù)渣性能及使用效果惡化的影響，防止結(jié)晶器內(nèi)保護(hù)渣結(jié)殼，明顯改善潤滑效果和提高鑄坯質(zhì)量。

實(shí)施例1－6：本控制高熔點(diǎn)夾雜物的高鈦焊絲鋼生產(chǎn)方法的具體工藝如下所述。

（1）采用上述工藝過程，各實(shí)施例轉(zhuǎn)爐冶煉過程的工藝參數(shù)控制如表1所示，煉的鋼水量約70t/爐。

表1：轉(zhuǎn)爐過程控制參數(shù)

（2）各實(shí)施例lf精煉過程的工藝參數(shù)控制如表2－3所示。

表2：lf精煉過程中渣系控制參數(shù)

表3：lf精煉過程中鈦合金化控制參數(shù)

（3）各實(shí)施例澆鑄過程的工藝參數(shù)控制如表4所示。

表4：連鑄過程控制參數(shù)

上述實(shí)施例通過系統(tǒng)優(yōu)化煉鋼、精煉和連鑄生產(chǎn)工藝，冶煉高鈦焊絲鋼時(shí)獲得良好脫氧、穩(wěn)鈦效果的同時(shí)，將鋼中非金屬夾雜物的組成控制在al2o3-ti2o3-mgo相圖較低熔點(diǎn)區(qū)域；其中，實(shí)施例1的非金屬夾雜物組成控制在al2o3-ti2o3-mgo相圖如圖1所示，實(shí)施例2的非金屬夾雜物組成控制在al2o3-ti2o3-mgo相圖如圖2所示。

圖1中，1600℃線之間的區(qū)域內(nèi)，熔點(diǎn)在1600℃以下；同理，1400℃線之間的區(qū)域內(nèi)，熔點(diǎn)在1400℃以下。黑點(diǎn)在圖中代表鋼中夾雜物，由圖1可見，6個(gè)黑點(diǎn)，有4個(gè)在1400℃線之間的區(qū)域內(nèi)，即熔點(diǎn)在1400℃以下；有1個(gè)在1400℃線與1600℃線之間的區(qū)域內(nèi)，即熔點(diǎn)在1400～1600℃之間；有1個(gè)在1600℃線上，即熔點(diǎn)約1600℃。

圖2中有2個(gè)黑點(diǎn)，1個(gè)在1400℃線之間的區(qū)域內(nèi)，即熔點(diǎn)在1400℃以下；1個(gè)在1400℃線與1600℃線之間接近1400℃線的區(qū)域內(nèi)，即熔點(diǎn)在1500℃以下。