(河北鋼鐵集團承德分公司,河北 承德 067000)
汽車大梁用熱軋卷板冶煉研究與應用
孟憲弟 孟憲喜 尤春開
(河北鋼鐵集團承德分公司,河北 承德 067000)
本文主要論述了汽車大梁用熱軋卷板的冶煉生產(chǎn)工藝。轉爐冶煉的重點是終點成分控制,精煉操作的重點是增碳及脫氧。采用合理的脫氧合金化制度和良好的保護澆注措施,穩(wěn)定控制中間包鋼水溫度、拉速、冷卻水量可以獲得較低的夾雜物含量、良好的鑄坯內(nèi)部質量。
汽車大梁;冶煉;研究
隨著汽車工業(yè)的不斷發(fā)展,汽車輕量化技術受到越來越多的關注。作為汽車重要零部件的鋼制車輪近年來也正向高強度薄規(guī)格方向發(fā)展,國外800 MPa級別的輕量化車輪用鋼已批量應用,國內(nèi)目前以500 MPa 以下的車輪鋼為主,600 MPa 級別的微合金化高強鋼和雙相鋼的應用正在快速推進。為適應市場需求,山鋼集團萊蕪分公司對該鋼種進行了試制,各項性能指標達到了要求。目前經(jīng)過不斷優(yōu)化工藝、跟蹤用戶使用,不斷改進,目前已形成批量生產(chǎn)能力,且完全滿足了用戶需求,成為新的利潤增長點。
鐵水預處理→120噸復吹轉爐→LF精煉→2#/3#板坯連鑄→加熱→除鱗→粗軋除鱗→粗軋可逆軋制→熱卷→開卷→飛剪切頭尾→精軋除鱗→精軋→層流冷卻→卷取
鋼種化學成分(見表1)。
3.1 入爐鐵水條件
鐵水脫硫嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程,鐵水硫控制在0.010%以下,溫度不低于1250℃,脫硫完畢扒凈鐵水表面的渣。
3.2 轉爐冶煉
要求鐵水計量準確,嚴格控制裝入量,誤差小于±0.5噸。冶煉過程中控制合適的槍位和加料時機,渣料于終點前3分鐘加完。盡量做到一次拉碳,終點壓槍時間不低于1分鐘。終點控制:C<0.06%, S<0.010%。采用單渣工藝冶煉,終渣堿度控制在R=3.0~3.5,做到初期早化渣,過程渣化好,終渣化透。必須使用紅凈鋼包,采用擋渣塞、擋渣球雙擋渣方式擋渣出鋼,杜絕大量下渣,放鋼時間不小于3分鐘,包內(nèi)渣層厚度不大于90mm。鋼水出至四分之一時加入硅錳、中碳錳鐵、鈮鐵、硅鈣鋇、鋁錳鐵(或鋁錳鈦)進行脫氧合金化,鋼水出至四分之三時加完。鋁錳鐵加入量為1.5kg/ t鋼。鈮加入量為0.29kg/t鋼,回收率按90%~95%考慮。出鋼前首先在鋼包中加入600kg合成渣。轉爐出鋼溫度控制在1640℃~1670℃之間,保證滿足氬前溫度要求。
3.3 精煉操作
鋼包到精煉后立即進行測溫、定氧、吹氬。氬氣壓力、流量以渣面輕微翻動不露鋼水為宜。出站前頂渣必須為白渣。通電開始時,采用高電壓、低電流長弧操作,爐渣化好后,采用低電壓、高電流埋弧作業(yè)。因外部原因造成精煉爐不能出鋼,必須在低溫狀態(tài)下保溫。加料后8分鐘,且頂渣化好后,取樣分析、測溫,根據(jù)化學成分取樣分析結果,進行成份微調(diào)。根據(jù)目標Ti成分要求,喂入適量Ti線。鋼水出站前,喂入不低于400米Si-Ca線進行鈣化處理。軟吹時間不得低于12分鐘,軟吹要求包內(nèi)鋼液微動,鋼水不得裸露。
精煉溫度要求(根據(jù)目標成分計算液相線溫度為1521.78℃、1519.89℃)
3.4 連鑄操作
為避免混澆,須異鋼種熱換中間包。最高拉速:≤1.25m/min。全程保護澆注,采用低碳(堿性)覆蓋劑和包晶鋼保護渣,并注意保護渣吸附夾雜情況,及時換渣。中間包溫度:連鑄第一爐:1560℃~1570℃,連澆爐次:1540℃~1550℃。二次冷卻:3#機采用弱冷方式,2#機采用弱弱冷。
4.1 軋制溫度制度
粗軋末道次溫度:≥1030℃。精軋終軋溫度: 875±15℃。
4.2 精軋
精軋除鱗:同時投入兩排除鱗集水管,噴咀壓力≥18MPa,充分去除進入精軋機前的中間坯表面氧化鐵皮。合理調(diào)節(jié)各機架中冷卻裝置的水量或開、關機架間的冷卻水,保證軋件的精軋出口溫度保持在目標溫度范圍內(nèi)。根據(jù)板形情況,及時調(diào)整彎輥、竄輥等的調(diào)節(jié)。精軋各道次壓下量分配應盡可能均勻。
本文主要論述了汽車大梁用熱軋卷板的冶煉生產(chǎn)工藝。轉爐冶煉的重點是終點成分控制,精煉操作的重點是增碳及脫氧。采用合理的脫氧合金化制度和良好的保護澆注措施,穩(wěn)定控制中間包鋼水溫度、拉速、冷卻水量可以獲得較低的夾雜物含量、良好的鑄坯內(nèi)部質量。
[1]趙鳳曉.夾雜物尺寸對汽車車輪用鋼疲勞壽命的影響[J].礦冶工程, 2013(01):01-03.
[2]宋振官.600MPa級汽車車輪用鋼的工業(yè)試制[J].山東冶金, 2013(04):01-03.
表1 化學成分
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