一种高耐蚀钢的冶炼方法与流程
1.本发明涉及冶金领域，具体涉及一种锑含量0.1%高耐蚀钢的冶炼方法。
背景技术：
2.耐候钢，即耐大气腐蚀钢，是指含少量耐候性合金元素，在大气中具有良好的耐腐蚀性能，相对于不锈钢价格较低的低合金钢。耐候钢的耐大气腐蚀性能是普碳钢的2～8倍，并且使用时间越长，耐腐蚀性能越突出。耐候钢作为一种高效钢材，一直是大气腐蚀用钢品种开发与腐蚀研究的热点。
3.随着我国铁路建设的快速发展，铁路车辆逐渐向高速、重载和减量化方向发展，这对铁路车辆用耐候结构钢的综合使用性能提出了更高的要求，需开发新一代高耐蚀性铁路货车用钢。含铜、锑耐候钢种被普遍认为是国内理想的“耐硫酸低温腐蚀”用钢材之一，且其对于盐酸(hc1)、(hf)、苛性钠(na0h)、氯化钠(nac1)都有较强的耐腐蚀性能。锑元素的加入可以提高钢的硬度和耐腐蚀性能，可使钢的腐蚀速率≤0.8g/m2
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4.但由于锑及其化合物属于有毒物质，冶炼过程中会产生含有毒物质的粉尘，接触锑及其化合物容易出现急、慢性中毒事故。由于生产危险性强，且防护难度大，钢厂无法进行含锑钢种大生产。因此对含锑钢的冶炼工艺也不明确，由于锑元素的特殊性，锑元素的加入将对冶炼工艺产生影响，冶炼过程既要减小锑毒性对生产职工的危害，达到职业卫生要求，又要考虑到锑对其它钢中元素的影响，保证锑收率的稳定性，为批量稳定生产创造条件。
5.为了适应耐候钢发展需求，开发新一代高耐蚀性铁路货车用钢，在钢中加入锑元素，提高钢的耐蚀性能。本发明提供一种锑含量0.1%高耐蚀钢的冶炼方法，实现含锑高耐蚀钢的冶炼。
技术实现要素：
6.本发明的目的就是针对上述问题，提供一种高耐蚀钢的冶炼方法。
7.本发明的目的是这样实现的：一种高耐蚀钢的冶炼方法，锑含量0.1%高耐蚀钢的化学成分质量百分比是：c为0.05-0.08%，si为0.15-0.25%，mn为0.75-0.95%，p≤0.015%，s≤0.003%，cr为0.85-1.05%，ni为0.20-0.25%，cu为0.35-0.40%，nb为0.018-0.028%，ti为0.010-0.035%，sb为0.05-0.15%，余量是铁及不可避免的杂质。
8.一种锑含量0.1%高耐蚀钢的冶炼方法，包括以下步骤：步骤一：铁水预处理；要求将铁水中s含量脱至0.005%以下；步骤二：转炉冶炼；（1）要求转炉入炉铁水s≤0.005%，使用s小于0.02%的废钢；（2）合金元素加入顺序按氧化活跃性由低到高加入；（3）转炉出钢钢水终点温度1650℃-1680℃，化学成分质量百分比是：c≤0.05，p≤0.008，s≤0.020，cu：0.35-0.40，ni：0.20-0.25,余量是铁及不可避免的杂质；步骤三：lf炉精炼：进站加500-700kg石灰，加入铝丸200-300kg，双管底吹流量1200-1400l/min强搅7-15min脱硫；出站温度要求1570-1585℃；步骤四：连铸：采用带直线段弧形板坯连铸机。
0.028，ti为0.010-0.035，sb为0.05-0.15，余量是铁及不可避免的杂质。
15.本发明的合金添加量以生产210吨钢水的量添加；为保证生产安全，生产中采用的职业卫生防护方法如下：1.生产过程各相关工序必须配备负压除尘设施；2.生产过程中，相关作业人员佩戴kn95级及以上防尘口罩、护目镜及防护手套；3.作业人员接触锑后进入主控室及离开作业现场前要将工作衣、安全帽清理干净，饮食、喝水等之前要洗手。
16.本发明的工艺路线：铁水预处理—转炉—lf炉精炼—直弧形板坯连铸机；其中，转炉冶炼工艺：1.要求转炉入炉铁水s≤0.005%，并使用s小于0.02%的废钢；2.合金元素加入顺序应该按氧化活跃性由低到高加入，为了保证合金元素的精准控制，合金加入方式如下：（1）由于ni、cu元素在转炉内基本不发生氧化反应， 根据成品含量的目标中限计算单炉钢水所需要的ni合金和cu板重量，随废钢一起加入转炉内，在炉内完成合金化过程；（2）出钢后补加合金进行钢水脱氧和合金化，钢中的cr、mn成分在转炉出钢过程中配进控制下限；3.转炉出钢钢水终点温度1650℃-1680℃，化学成分质量百分比是：c≤0.05，p≤0.008，s≤0.020，cu：0.35-0.40，ni：0.20-0.25,余量是铁及不可避免的杂质；4.凡使用该钢种回炉钢水，为防止残cr、ni、cu、sb出格，只能冶炼普碳钢和优碳钢，并对相应元素含量作相应折算决定回炉钢水装入量；5.lf炉精炼工艺：（1）进站加500-700kg石灰 ，加入铝丸200-300kg，双管底吹流量1200-1400l/min强搅7-15min脱硫。（2）lf炉合金配加顺序：先配加nb合金，再配加sb合金，后配加ti合金，最后喂硅钙线。为减小含锑粉尘对生产现场的污染，要求在lf炉成分调整完成后加入锑合金；为提高 ti的收率，锑合金加入后再配加钛合金；6.锑合金配加前钢水成分控制要求：为保sb的收得率，脱硫结束后，除钛以外其他元素满足成分控制要求，并且钢中al含量配加到0.05%-0.08%时配加锑合金；7.加入锑合金后lf炉不得再次送电、升温；8.配加锑合金后的搅拌工艺：要求在300-400l/min的底吹氩流量下，钢包底吹搅拌5-8min以上，之后配加钛合金；9.锑合金加入方法：由于锑锭外形较大，每块20-22kg，无法通过lf炉料仓加入，生产中采用天车吊装加入钢包内；10.出站温度要求1570-1585℃。
17.实施例一生产一炉锑含量0.10%的高耐蚀钢，断面230*1530/1330mm。采用工艺路线包括下述工序：铁水预处理—转炉—lf精炼—连铸机。
18.职业卫生防护：1.生产过程要确保除尘设备正常运转，并在现场配备轴流风机强制通风；2.锑搬运（含运输、装卸）及装炉；lf炉冶炼操作、取钢样、渣样；连铸操作、连铸坯切割、取坯样；钢包吊运、冶炼渣倒渣；清理钢包；检化验制样等作业环节，相关作业人员要规范佩戴kn95级及以上防尘口罩、护目镜、防护手套。
19.预处理工序结束铁水s含量0.003%。
20.转炉出钢温度是1660℃；化学成分质量百分比分别是c为0.033， p为0.0053，s为0.0086，ni为0.21，cu为0.363，余量是铁及不可避免的杂质。
21.lf炉进站加600kg石灰 ，铝丸200kg，双管底吹流量1200l/min强搅9min脱硫。微调成分后，调整钢中al含量至0.054%，之后采用天车吊装配加锑锭230kg，钢包以300l/min的底吹流量搅拌8min，再配加钛铁。加入锑合金后未再次升温，出站温度1572℃。
22.合金溶液终点化学成分质量百分比分别是：c为0.057，si为0.19，mn为0.85，p为0.0067，s为0.0012，cr为0.926，ni为0.22，cu为0.37，nb为0.023，ti为0.03，sb为0.1079，余量是铁及不可避免的杂质。
23.根据锑锭加入量计算sb收得率如下。
24.所述采用合金如下。
25.实施例二生产一炉锑含量0.10%的高耐蚀钢，断面230*1530/1330mm。采用工艺路线包括下述工序：铁水预处理—转炉—lf精炼—连铸机。
26.预处理工序结束铁水s含量0.004%。
27.转炉出钢温度是1666℃；转炉炉后出钢化学成分质量百分比分别是c为0.022，p为0.0069，s为0.0094， ni为0.20，cu为0.357，余量是铁及不可避免的杂质。
28.lf炉进站加600kg石灰 ，铝丸300kg，双管底吹流量1400l/min强搅12min脱硫。微调成分后，调整钢中al含量至0.051%，之后采用天车吊装配加锑锭213kg，钢包以300l/min的底吹流量搅拌5min，再配加钛铁。加入锑合金后未再次升温，出站温度1585℃。
29.合金溶液终点化学成分质量百分比分别是：c为0.063，si为0.204，mn为0.842，p为0.0084，s为0.0017，cr为0.936，ni为0.223，cu为0.367，nb为0.020，ti为0.025，sb为0.0983，余量是铁及不可避免的杂质。
30.根据锑锭加入量计算sb收得率如下。
31.所述采用合金如下。
32.实施例三生产一炉锑含量0.10%的高耐蚀钢，断面230*1530/1330mm。采用工艺路线包括下述工序：铁水预处理—转炉—lf精炼—连铸机。
33.预处理工序结束铁水s含量0.003%。
34.转炉出钢温度是1672℃；转炉炉后出钢化学成分质量百分比分别是c为0.03，p为0.0045，s为0.0052， ni为0.20，cu为0.36，余量是铁及不可避免的杂质。
35.lf炉进站加500kg石灰 ，铝丸200kg，双管底吹流量1400l/min强搅8min脱硫。微调成分后，调整钢中al含量至0.075%，之后采用天车吊装配加锑锭225kg，钢包以300l/min的底吹流量搅拌5min，再配加钛铁。加入锑合金后未再次升温，出站温度1582℃。
36.合金溶液终点化学成分质量百分比分别是：c为0.058，si为0.197，mn为0.866，p为0.0068，s为0.001，cr为0.928，ni为0.215，cu为0.37，nb为0.022，ti为0.028，sb为0.102，余
量是铁及不可避免的杂质。
37.根据锑锭加入量计算sb收得率如下。
38.所述采用合金如下。
39.以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明所保护范围的结构特征并不限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
技术特征：
1.一种高耐蚀钢的冶炼方法，其特征在于：锑含量0.1%高耐蚀钢的化学成分质量百分比是：c为0.05-0.08%，si为0.15-0.25%，mn为0.75-0.95%，p≤0.015%，s≤0.003%，cr为0.85-1.05%，ni为0.20-0.25%，cu为0.35-0.40%，nb为0.018-0.028%，ti为0.010-0.035%，sb为0.05-0.15%，余量是铁及不可避免的杂质。2.一种高耐蚀钢的冶炼方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：铁水预处理；要求将铁水中s含量脱至0.005%以下；步骤二：转炉冶炼；（1）要求转炉入炉铁水s≤0.005%，使用s小于0.02%的废钢；（2）合金元素加入顺序按氧化活跃性由低到高加入；（3）转炉出钢钢水终点温度1650℃-1680℃，化学成分质量百分比是：c≤0.05，p≤0.008，s≤0.020，cu：0.35-0.40，ni：0.20-0.25,余量是铁及不可避免的杂质；步骤三：lf炉精炼：进站加500-700kg石灰，加入铝丸200-300kg，双管底吹流量1200-1400l/min强搅7-15min脱硫；出站温度要求1570-1585℃；步骤四：连铸：采用带直线段弧形板坯连铸机。3.根据权利要求2所述的一种高耐蚀钢的冶炼方法，其特征在于：步骤二中合金加入方式如下：由于ni、cu元素在转炉内基本不发生氧化反应，根据成品含量的控制中限计算单炉钢水所需要的ni合金和cu板重量，即合金加入量=实际钢水量
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成品含量控制中限
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ni合金、cu板的ni、cu含量
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ni、cu元素的收得率，随废钢一起加入转炉内，在炉内完成合金化过程；出钢后补加合金进行钢水脱氧和合金化，钢中的cr、mn成分在转炉出钢过程中配进控制下限；凡使用该钢种回炉钢水，为防止残余cr、cu、sb出格，只能冶炼普碳钢和优碳钢，并对相应元素含量作相应折算决定回炉钢水装入量，即要求该钢种回炉钢水装入量＜普碳钢/优碳钢的钢水量
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普碳钢/优碳钢中的cr、cu、sb含量控制要求上限
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回炉钢水中的cr、cu、sb含量。4.根据权利要求2所述的一种高耐蚀钢的冶炼方法，其特征在于：步骤三中lf炉合金配加顺序：先配加nb合金，再配加sb合金，后配加ti合金，最后喂硅钙线；为减小含锑粉尘对生产现场的污染，要求在lf炉成分调整完成后加入锑合金；为提高 ti的收率，锑合金加入后再配加钛合金；锑合金配加前钢水成分控制要求：为保sb的收得率，脱硫结束后，除钛以外其他元素满足进入钢种成分控制要求范围内，并且钢中al含量配加到0.05%-0.08%时配加锑合金；加入锑合金后lf炉不得再次送电、升温；配加锑合金后的搅拌工艺：要求在300-400l/min的底吹氩流量下，钢包底吹搅拌5-8min，之后配加钛合金；锑合金加入方法：由于锑锭外形较大，每块20-22kg，无法通过lf炉料仓加入，生产中采用天车吊装加入钢包内。
技术总结
本发明属于冶金领域，一种高耐蚀钢的冶炼方法，化学成分质量百分比是：C为0.05-0.08，Si为0.15-0.25，Mn为0.75-0.95，P≤0.015，S≤0.003，Cr为0.85-1.05，i为0.20-0.25，Cu为0.35-0.40，b为0.018-0.028，Ti为0.010-0.035，Sb为0.05-0.15，余量是铁及不可避免的杂质；冶炼工艺路线是铁水预处理—转炉—LF炉精炼—直弧形板坯连铸机；采取职业卫生防护方法后，在LF炉成分调整完毕，钛合金加入以前配加锑合金。本发明通过对LF炉合金化顺序的优化，减小钢中配加锑元素对现场的污染，同时保证了含锑高耐蚀钢中各合金元素的金属收得率，实现在炼钢厂冶炼含锑高耐蚀钢。实现在炼钢厂冶炼含锑高耐蚀钢。
