一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法

技术领域

本发明属于金属制品领域，具体涉及一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法。

背景技术

为了实现降低碳排放的目标，电炉炼钢高质量发展成为了目前人们重点的关注对象；同时，炼钢的下游客户也提出明确要求，部分精品钢盘条需要电炉工序进行生产，以达到低碳绿色生产的目的，转炉钢电炉化生产是电炉产品延伸方面落地的一标志性举措，同时也是绿色低碳生产的重要举措。

电炉转炉化炼钢是一种现代化的钢铁生产工艺，将电炉炼铁单元与转炉炼钢单元紧密结合，采用了电力和氧气两个重要原理，通过不断调整炉内气氛和温度，使得炉内的铁水经过氧化、还原等反应，脱除夹杂物，同时加入所需合金元素，最终获得高质量的钢水。

电炉转炉化炼钢的炼钢原理包括夹杂物的脱除和合金元素的添加。其中，电炉转炉化炼钢的第一步是夹杂物的脱除。在炉子中加入适量的碱质物质如石灰、白云石等，脱除铁水中的硫、磷等杂质，同时通过通入氧气，吹切铁中的碳元素，进一步提高钢的品质。为了获得具有特定性能的钢材，电炉转炉化炼钢过程中还需要适量地添加合金元素。例如：加入稀土元素可以提高钢材耐腐蚀性能；加入铬元素可以提高钢材的硬度和耐磨性能；加入钼元素可以提高钢材的强度和硬度等。

国际合成纤维标准化局在标准中对钢帘线的定义是：“由两根或两根以上钢丝组成的，或者由股与股的组合或者由股与丝的组合所形成的结构。”钢帘线是随子午线轮胎的发展而发展的，而子午线轮胎又是汽车工业和高速公路的伴生物。传统的斜交胎是用纤维(如聚酯帘线、尼龙帘线)作为骨架材料的，而新型的子午线轮胎则选用钢帘线作为骨架材料，按其结构可分为全钢子午线轮胎和半钢子午线轮胎，前者的带束层和胎体全部采用钢帘线作为骨架材料，后者的带束层用钢帘线、胎体用纤维作为骨架材料。轿车、轻型卡车一般采用半钢子午线轮胎，载重型卡车、工程机械车采用全钢子午线轮胎。

钢帘线是用优质高碳钢制成的表面镀有黄铜、且具有特殊用途的细规格钢丝股或绳。主要用于轿车轮胎、轻型卡车轮胎、载重型卡车轮胎、工程机械车轮胎和飞机轮胎及其它橡胶制品骨架材料。采用钢帘线作为增强材料所制作的子午线轮胎具有使用寿命长、行驶速度快、耐穿刺、弹性好、安全舒适、节约燃料等优点。

发明内容

当前大多数帘线钢的生产工序为长流程工序：转炉(BOF)→精炼(LF)→连铸铸钢(CCM)→斯太尔摩轧线，但转炉工序生产时需要大量铁水，不符合绿色低碳生产。

为了解决上述存在的技术问题，本申请提供如下技术方案：

本发明提供一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法，包括电炉冶炼、精炼、连铸铸钢和斯太尔摩轧线，于所述电炉冶炼中，当废钢比为20％-40％，铁水比为60％-80％时，通电的时间为14-20min，电炉炉渣碱度为1.65-1.85；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为50-72：3-4；

当废钢比为45％-60％，铁水比为40％-55％时，通电的时间为20-26min，电炉炉渣碱度为1.75-1.95；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为30-42：2-3。

优选的，所述高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法得到的帘线钢，按重量分数计，其元素组成Cu＜0.06％，Cr＜0.06％，Ni＜0.06％，S＜0.012％，N＜0.005％。

优选的，所述电炉冶炼时，铁水经过KR(Kambara Reactor)脱硫工艺，硫的含量小于0.003％。

优选的，当废钢比和铁水比为2：8时，通电的时间为14-16min；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为50-66：3-4。

优选的，当废钢比和铁水比为3：7时，通电的时间为16-18min；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为66-69.6：3-4。

优选的，当废钢比和铁水比为4：6时，通电的时间为18-20min；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为69.6-72：3-4。

优选的，当废钢比和铁水比为9：11时，通电的时间为20-22min；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为30-39：2-3。

优选的，当废钢比和铁水比为1：1时，通电的时间为22-24min；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为39-40.8：2-3。

优选的，当废钢比和铁水比为3：2时，通电的时间为24-26min；炉料装入和电炉出钢时均加入石灰，质量比为40.8-42：2-3。

优选的，所述电炉冶炼中，炉料装入时的石灰分5-6次加入；当废钢比为20％-40％，铁水比为60％-80％时，每次加入的石灰量为500-600kg；当废钢比为45％-60％，铁水比为40％-55％时，每次加入的石灰量为600-700kg。

当电炉工位冶炼结束达到出钢条件后，将钢水倒入盛钢桶内，通过天车将盛钢桶吊入精炼工位进一步冶炼(微调合金、钢水升温及软搅拌)，软搅拌结束后，再通过天车将盛钢桶吊入连铸工位进行浇注，然后成坯，最后送入轧制工位，通过斯太尔摩轧线轧制成客户要求的规格。

本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明采用电炉工序生产帘线钢作为主流生产工序，该工序为短流程工序：电炉(EAF)→精炼(LF)→连铸铸钢(CCM)→斯太尔摩轧线，相比转炉，电炉生产时，仅需要少量铁水+大量废钢，符合绿色低碳的目标。

附图说明

图1为电炉工序生产流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

实施例1

一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法，包括电炉冶炼、精炼、连铸铸钢和斯太尔摩轧线，于电炉冶炼中，铁水经过KR脱硫，S元素＜0.003wt％。

当20％废钢比+80％铁水比冶炼时，通电14-16分钟，一级石灰分5-6批加入，每批500Kg-550Kg，电炉出钢加入一级石灰150Kg-200Kg，电炉炉渣碱度控制在1.65-1.85，电炉出钢钢水的化学成分中平均残余元素，按重量分数计，Cu元素：0.0065％-0.0068％、Cr元素：0.0024％-0.028％、Ni元素：0.008％-0.010％，S元素：0.0058％-0.006％，N元素：0.0030％-0.0032％符合工艺要求。

实施例2

一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法，包括电炉冶炼、精炼、连铸铸钢和斯太尔摩轧线，于电炉冶炼中，铁水经过KR脱硫，S元素＜0.003wt％。

当30％废钢比+70％铁水比冶炼时，通电16-18分钟，一级石灰分5-6批加入，每批550Kg-580Kg，电炉出钢加入一级石灰150Kg-200Kg，电炉炉渣碱度控制在1.65-1.85，电炉出钢钢水的化学成分中平均残余元素，按重量分数计，Cu元素：0.0090-0.0098％、Cr元素：0.030％-0.032％、Ni元素：0.010％-0.012％，S元素：0.0060％-0.0068％，N元素：0.0035％-0.0038％；符合工艺要求。

实施例3

一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法，包括电炉冶炼、精炼、连铸铸钢和斯太尔摩轧线，于电炉冶炼中，铁水经过KR脱硫，S元素＜0.003wt％。

当40％废钢比+60％铁水比冶炼时，通电18-20分钟，一级石灰分5-6批加入，每批580Kg-600Kg，电炉出钢加入一级石灰150Kg-200Kg，电炉炉渣碱度控制在1.65-1.85，电炉出钢钢水的化学成分中平均残余元素，按重量分数计，Cu元素：0.011％-0.012％、Cr元素：0.032％-0.035％、Ni元素：0.011％-0.012％，S元素：0.0064％-0.0068％，N元素：0.0039％-0.0041％符合工艺要求。

实施例4

一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法，包括电炉冶炼、精炼、连铸铸钢和斯太尔摩轧线，于电炉冶炼中，铁水经过KR脱硫，S元素＜0.003wt％。

当45％废钢比+55％铁水比冶炼时，通电20-22分钟，一级石灰分5-6批加入，每批600Kg-650Kg，电炉出钢加入一级石灰200Kg-300Kg，电炉炉渣碱度控制在1.75-1.95，电炉出钢钢水的化学成分中平均残余元素，按重量分数计，Cu元素：0.0124％-0.013％、Cr元素：0.037％-0.038％、Ni元素：0.0134％-0.014％，S元素：0.0069％-0.0071％，N元素：0.00412％-0.0042％，符合工艺要求。

实施例5

一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法，包括电炉冶炼、精炼、连铸铸钢和斯太尔摩轧线，于电炉冶炼中，铁水经过KR脱硫，S元素＜0.003wt％。

当50％废钢比+50％铁水比冶炼时，通电22-24分钟，一级石灰分5-6批加入，每批650Kg-680Kg，电炉出钢加入一级石灰200Kg-300Kg，电炉炉渣碱度控制在1.75-1.95，电炉出钢钢水的化学成分中平均残余元素，按重量分数计，Cu元素：0.014％-0.015％、Cr元素：0.042％-0.044％、Ni元素：0.0148％-0.0152％，S元素：0.0075％-0.0078％，N元素：0.0044％-0.0045％；符合工艺要求。

实施例6

一种高废钢比电炉70级帘线钢的生产方法，包括电炉冶炼、精炼、连铸铸钢和斯太尔摩轧线，于电炉冶炼中，铁水经过KR脱硫，S元素＜0.003wt％。

当60％废钢比+40％铁水比冶炼时，通电24-26分钟，一级石灰分5-6批加入，每批680Kg-700Kg，电炉出钢加入一级石灰200Kg-300Kg，电炉炉渣碱度控制在1.75-1.95，电炉出钢钢水的化学成分中残余元素，按重量分数计，Cu元素：0.017％-0.018％、Cr元素：0.045％-0.046％、Ni元素：0.00160％-0.0162％，S元素：0.00756％-0.0080％，N元素：0.0046％-0.0048％，符合工艺要求。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。