專利名稱：鋼磨棍的生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬鋼磨棍的生產工藝技術，包括鋼的冶煉和軋制等過程。
選礦水泥制造等行業使用的輥磨機研磨介質鋼磨棍，大多是用碳素結構鋼(如45號鋼)經切削加工而成，使用壽命短、消耗大成本高。國外有的采用連續模鑄、控制冷卻并按所需長度切割的方法來制造，其工藝復雜、合金元素用量大、成本高。本專利申請人(昆明鋼鐵公司)研制的70Mn2鋼磨棍用鋼，由它制成磨棍后，其使用壽命比碳素結構鋼磨棍大幅度提高，并且所用合金元素為我國蘊藏量很大的錳，成本低。但由于冶煉工藝仍是采用傳統的“三期操作”，即熔化期、氧化期和還原期，因而還存在生產周期長(冶煉時間長達4小時21分)、能耗高(冶煉電耗高達703KWh/T)、提高經濟效益的潛力尚未充分挖掘的問題。
本發明的目的在于提供一種70Mn2鋼磨棍的生產工藝，要求制得的鋼磨棍不但使用壽命長，并且生產周期縮短、能耗降低，生產率提高，以進一步提高經濟效益。
本發明目的是通過采用以下技術手段來實現的(1)熔氧結合，不扒除氧化渣，包內全沉淀脫氧與合金化并吹氬處理進行電弧爐煉鋼;(2)鋼錠不經開坯直接進行控制軋制到使用尺寸。煉鋼工藝能保證縮短生產周期，降低能耗;軋制工藝能使產品具有合理的纖維分布和進一步提高耐磨性、韌性等機械性能指標，從而延長鋼磨棍使用壽命。二者均能提高鋼磨棍的生產效率。
70Mn2鋼磨棍的化學成份為(重量百分比)C0.66～0.76，Si0.17～0.37，Mn1.40～1.80，S≤0.035，P≤0.035，Cu≤0.30，Cr≤0.35，Ni≤0.30。
本發明工藝過程如下(成分數據均為重量比)一、電弧爐煉鋼1.備料本發明的特征是采用低S料。
最好進料前爐底墊石灰10～25kg/T鋼。若能同時再墊氧化鐵皮或碎礦石10～20kg/T鋼則更好。
2.熔化本發明的特征是熔清時要求鋼液中S＜0.075%。
熔化期按常規工藝操作，抓緊時間除P。熔清時分析C、S、P、Ni、Cr和Cu的含量。倒出熔化渣，造新渣繼續除P。
3.氧化本發明的特征是采用高溫氧化，若用礦氧法，要求脫碳量≥0.20%;若用全氧法，要求脫碳量≥0.15%;若用礦石法，要求脫碳量≥0.30%。
4.出鋼條件本發明的特征是要求鋼水中P≤0.02%，若出鋼前把Fe-Mn總加入量的70%以上加入爐內，則要求S≤0.065%;若出鋼時把全部Fe-Mn加入包內，則要求S≤0.055%，在這兩種情況下，若鋼液中S高于上述要求0.005%之內，可在出鋼時順鋼流加入碳酸鈉(1kg/T鋼)強制脫硫。
最好把Fe-Mn總加入量的70～80%加入爐內，這樣做一是為了不使鋼包內的Fe-Mn加入量過大，二是可保證鋼水的半還原性而有利于脫硫。最好加入少量石灰，稠化爐渣以防止回P，待攪拌充分后出鋼。若使用高碳錳鐵，氧末碳量最好控制在0.50～0.65%，若C低可用增碳生鐵增碳，如果增碳量過大(＞0.10)則不采用該工藝。
氧化末渣過多時，倒出或扒去部分爐渣。
出鋼溫度一般為1550～1640℃，具體視所澆注的錠型大小而定，小錠偏上限，大錠偏下限。
5.出鋼本發明的特征是包內鋼水達鋼包容積1/4～1/3時按順序加入余下的Fe-Mn，以及Fe-Si和Al進行沉淀脫氧和合金化，包內鋼水達鋼包容積2/3～3/4時全部加完，Al用量不小于0.35kg/T鋼(優取0.4～0.7kg/T鋼)。本發明的特征還在于出鋼后必須進行吹氬處理。吹氬操作與常規工藝的相同。最好先出鋼，后出渣。
Si和Mn可以分別按82～90%和85～95%的回收率加入包內。
6.澆注;本發明的特征在于澆注脫模后鋼錠表面必須修整。澆注溫度最好控制在高于液相線30～50℃。
在上述電弧煉鋼過程中，鋼包內脫氧合金化后進行吹氬處理，使鋼液得到充分攪拌，促使夾雜物上浮，降低鋼中氧位。由于取消了還原期，避免了電弧區氫的離解，降低了鋼中氫含量。不扒渣操作若先鋼后渣，包內復蓋爐渣較薄，故合金回收率穩定成分易于控制。
二、軋制開軋溫度≤1200℃，終軋溫度≥780℃。最好由錠到材一火成材。軋制后鋸切、定尺、精整。
本發明的生產工藝不僅制得的一噸合金鋼磨棍可代替1.5～2.9噸碳鋼磨棍使用，而且和普通電弧爐煉鋼工藝相比，徹底取消了還原期，電耗降低60kwh/T鋼以上，冶煉時間縮短了45分鐘，爐子生產率提高，操作工藝簡化，合金回收率穩定成分易于控制，鋼中氣體含量降低，各項質量指標均符合技術條件要求，合格率達100%。
實施例用5噸電弧爐冶煉70Mn2鋼磨棍用鋼共計20爐。備料時力求料重準確，誤差不大于0.500噸。進料前爐底墊石灰15kg/T噸。開始氧化溫度≥1560℃，高溫氧化，激烈沸騰，后期盡量多用氧氣，少用或不用礦石，脫碳量≥0.20%。氧末碳控制在0.54～0.60%。平均出鋼溫度為1623℃。出鋼前先將高碳Fe-Mn總加入量的70～80%加入爐內。出鋼時先鋼后渣。包內Al加入量為每噸鋼水0.49kg。出鋼后鋼包內吹氬時間不小于2分鐘，并核算合金加入量是否合適，如不妥應及時回爐返工脫硫率和回磷量都能滿足工藝要求。Mn和Si的平均回收率分別為89%和90%。平均冶煉時間為3h36min(老工藝為4h21min)，平均電耗為638kwh/t(老工藝為703kwh/t)冶煉合格率為100%。Si和Mn的回收率基本上與老工藝持平，而波動范圍較老工藝小。澆注成200mm方錠，每盤24位，錠重315kg/支。澆注時保證鋼水液面平穩上升，澆注畢2小時后脫模。開軋溫度為1200℃，終軋溫度為800℃，軋成φ75mm圓鋼。500mm軋機軋10個道次，300mm軋機軋3個道次，平均壓縮比為7.37。發料規格為φ75×2350，φ75×2950，φ75×3350，φ75×3550。材的硬度≥Rc25。材按標準進行精整入庫，不得有裂紋、折疊、毛刺等。某水泥廠使用該種合金鋼磨棍后，磨棍消耗由原來的0.1365kg/噸下降到0.01～0.074kg/噸。某選礦廠原用碳鋼做磨棍，單消為1100kg/千噸;現用該種合金鋼磨棍，單消降為430kg/千噸。
權利要求
1.70Mn2鋼磨棍的生產工藝，包括冶煉備料、熔化、氧化、出鋼、包內處理、澆注成錠和軋制等步驟，鋼的化學成份為(重量百分比)C0.66～0.76，Si0.17～0.37，Mn1.40～1.80，S≤0.035，P≤0.035，Cu≤0.30，Cr≤0.35，Ni≤0.30，該生產工藝的特征是a.熔氧結合不扒除氧化渣，包內全沉淀脫氧與合金化并吹氬處理進行電弧爐煉鋼，b.鋼錠不經開坯直接進行控制軋制到使用尺寸。
2.如權利要求1所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于(1)電弧爐煉鋼a.備料時采用低S料，b.熔清時要求鋼液中S＜0.075%，c.采用高溫氧化，若用礦氧法，要求脫碳量≥0.20%，若用全氧法，要求脫碳量≥0.15%，若用礦石法，要求脫碳量≥0.30%，d.出鋼條件為P≤0.02%，并且若出鋼前把Fe-Mn總加入量的70%以上加入爐內，則要求S≤0.065%，若出鋼時把全部Fe-Mn加入包內，則要求S≤0.055%，在這兩種情況下，若鋼液中S高于上述要求0.005%之內，可在出鋼時順鋼流加入碳酸鈉(1kg/T鋼)強制脫硫，e.包內鋼水達鋼包容積1/4～1/3時按順序加入余下的Fe-Mn，以及Fe-Si和Al進行沉淀脫氧和合金化，包內鋼水達鋼包容積2/3～3/4時全部加完，Al用量不小于0.35kg/T鋼，f.出完鋼后進行吹氬處理，g.鋼錠表面進行修整，(2)軋制開軋溫度≤1200℃，終軋溫度≥780℃。
3.如權利要求2所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于進料前爐底墊石灰10～25kg/T鋼。
4.如權利要求3所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于進料前爐底還墊氧化鐵皮10～20kg/T鋼。
5.如權利要求2所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于把Fe-Mn總加入量的70～80%加入爐內，包內鋁用量為0.4～0.7kg/T鋼，Si和Mn分別按82～90%和85～95%的回收率加入包內。
6.如權利要求5所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于出鋼前爐內加入少量石灰稠化爐渣，待攪拌充分后出鋼。
7.如權利要求2所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于出鋼時先鋼后渣。
8.如權利要求2所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于若使用高碳錳鐵，氧末碳量控制在0.50～0.66%。
9.如權利要求2所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于澆注溫度控制在高于液相線30～50℃，澆注畢2小時后脫模。
10.如權利要求2所述的70Mn2鋼磨棍的生產工藝，其特征在于軋制時由錠到材-火成材，平均壓縮比為7.37。
全文摘要
本發明屬鋼磨棍的生產工藝，包括鋼的冶煉和軋制等過程。70Mn
文檔編號C22C38/04GK1051397SQ89108339
公開日1991年5月15日 申請日期1989年10月30日 優先權日1989年10月30日
發明者史玉山, 劉天錫, 劉映明, 高昱洲, 張正儉, 吳剛, 陳國彬 申請人:昆明鋼鐵公司