高速工具鋼的精煉方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高速工具鋼回收料的精煉方法，其包括以下步驟：將原料于感應(yīng)爐中熔煉，然后進(jìn)行LF爐精煉鋼錠；將該精煉鋼水鑄成鋼錠。按該方法，其選用的原料中有以高速工具鋼廢屑和低碳碳素鋼廢鋼組成的金屬料，按總重量百分比計(jì)，該金屬料中含有不低于70％的高速鋼廢屑。LF爐精煉明顯提高了鋼水的潔凈度，從而為提高鋼的質(zhì)量提供了保證。經(jīng)LF爐精煉的鋼水中的全氧含量小于20ppm；硫含量小于0.002％；10微米以上的夾雜物幾乎全部被排除。本發(fā)明專利技術(shù)的高速鋼回收料精煉方法具有生產(chǎn)成本低、產(chǎn)品潔凈度高的優(yōu)點(diǎn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種高速鋼的精煉方法，具體地，涉及一種對(duì)經(jīng)回收、重熔的高速鋼回收料的精煉方法。本專利技術(shù)是對(duì)本申請(qǐng)人的ZL200910260289. X號(hào)中國專利技術(shù)專利的改進(jìn)。
技術(shù)介紹
目前市場(chǎng)上的用于制作鋸條高速工具鋼大都依賴進(jìn)口，其價(jià)格非常高。為了降低這類高速工具鋼的生產(chǎn)成本，目前，國內(nèi)有些企業(yè)采用回收的高速鋼廢鋼屑作為原料進(jìn)行冶煉。但是由于回收的高速鋼廢屑中混有大量雜質(zhì)、油污和水分，因而，在冶煉過程中如何去除雜質(zhì)和氣體，提高鋼的潔凈度，凈化鋼的鑄態(tài)組織的晶界，從而提高鋼的高溫抗氧化不 起皮的性能，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。在本申請(qǐng)人的ZL200910260289. X號(hào)中國專利技術(shù)專利中，曾以稀土處理和電渣重熔工藝來來提高高速鋼的潔凈度。盡管該專利方法在提高高速鋼潔凈度上取得了明顯的技術(shù)效果，但由于近來稀土金屬價(jià)格大幅度提升及鋼材價(jià)格的波動(dòng)的壓力，亟需尋求新的，精煉高速鋼回收料的方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種精煉高速鋼回收料的方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的精煉高速鋼回收料的方法包括以下步驟a.將由回收的高速鋼鋼屑和低碳碳素鋼廢鋼組成的金屬料、合金化劑和造渣材料為原料在感應(yīng)爐中熔煉，待上述材料全熔后，進(jìn)行成分粗調(diào)、預(yù)脫氧等工藝步驟；b.將得自上述感應(yīng)爐的熔體在LF爐中精煉，在精煉時(shí)進(jìn)行加熱、吹氬處理和成分微調(diào)；c.將經(jīng)過LF爐精煉的熔體鑄成鋼錠。其中，a步驟所述的金屬原料，按總重量百分比計(jì)，含有不低于70%的高速工具鋼回收料。在步驟b所述的LF爐精煉時(shí)所用的爐渣由CaO、SiO2和Al2O3構(gòu)成，其配比為CaO SiO2 Al2O3 = 60 : 20 : 20。 在步驟b所述的LF爐精煉的吹氬處理時(shí)間為1-2分鐘/噸鋼。成功地利用高速鋼回收料作為原料生產(chǎn)高速鋼的關(guān)鍵在于保證其質(zhì)量，特別是鋼的潔凈度。為保證鋼的潔凈度，ZL200910260289.X號(hào)中國專利技術(shù)專利采用的技術(shù)手段是“稀土處理”和“電渣重熔”工藝。加稀土金屬，可以去除鋼水中的氧和硫及使夾雜物變形、變性，但若不能有效地去除作為脫氧產(chǎn)物的稀土氧化物，并防止鋼中稀土金屬在澆鑄過程中二次氧化所產(chǎn)生的稀土氧化物，則上述氧化物將留在鋼中成為有害的夾雜物；另外，自今年以來，由于國家產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整，稀土金屬的價(jià)格上漲進(jìn)10倍。稀土金屬價(jià)格的迅猛上漲，使得用稀土金屬處理以提高高速鋼潔凈度的技術(shù)優(yōu)勢(shì)蕩然無存。電渣重熔可以去除鋼中的硫、氧和夾雜物，但該方法工藝較為復(fù)雜，設(shè)備的投資也較高。基于上述考慮，本專利技術(shù)對(duì)ZL200910260289.X號(hào)中國專利技術(shù)專利的改進(jìn)在于，用LF爐精煉取代了原來的稀土金屬處理步驟和電渣重熔步驟。LF爐具有電弧加熱和吹氬精煉功能，其電弧加熱功能不但可以保證在爐中形成堿度高、氧化鐵含量低、流動(dòng)性好且捕捉夾雜物能力強(qiáng)的熔渣，可使鋼水具有充分的被處理時(shí)間，而且還可以精細(xì)控制鋼水的成分，即成分精調(diào)。精確控制成分，是當(dāng)前冶金業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)之一；其吹A(chǔ)r功能可以充分?jǐn)噭?dòng)鋼水，保證充分去除鋼中的氧和夾雜物，并為脫硫創(chuàng)造良好的動(dòng)力學(xué)條件；而上述特別配制的熔渣不僅具有優(yōu)良的脫硫能力，而且還可以捕收從鋼中排出的夾雜物。本專利技術(shù)的方法不但保留了 ZL200910260289.X號(hào)中國專利技術(shù)專利方法的全部?jī)?yōu)點(diǎn)而且還有所提高。按本專利技術(shù)的方法，可使鋼中全氧低于18ppm ;S < 0.002% ;大于或等于10微米的夾雜物幾乎全被去除；用經(jīng)如此處理過的高速鋼生產(chǎn)的扁絲的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，均可與進(jìn)口產(chǎn)品媲美。按本專利技術(shù)的方法，因用LF爐精煉取代了稀土處理及電渣重熔，從而進(jìn)一步提高了所生產(chǎn)的高速工具鋼的潔凈度，有效地去除了鋼中的有害元素，避免了稀土金屬二次氧化成為夾雜物的可能，結(jié)果所得高速鋼的組織致密均勻，無縮孔、皮下氣泡和大顆粒夾雜物。LF爐精煉的上述作用不但能改善高速鋼的熱塑性，使成材率提高，成本降低，還能改善鋼中碳化物不均勻度的級(jí)別；使帶狀組織的寬度及碳化物顆粒尺寸減小，結(jié)果使凝固析出的共晶碳化物網(wǎng)絡(luò)薄，堆積少、定向凝固的枝晶結(jié)構(gòu)在經(jīng)受塑性加工后，易于破碎和/或易于變形，從而改善了高速鋼的性能。此外，因用LF爐精煉取代了稀土處理及電渣重熔還可簡(jiǎn)化生產(chǎn)工藝，從而為降低生產(chǎn)成本提供了技術(shù)保證。此外，由于強(qiáng)化了精煉功能，回收料在金屬料中的比例可提升至70 %以上。本專利技術(shù)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的貢獻(xiàn)在于，優(yōu)選了 LF爐精煉的某些技術(shù)參數(shù)，即優(yōu)選了精煉時(shí)所用的渣系及吹氬時(shí)間。本專利技術(shù)選用的渣系的配比為CaO SiO2 Al2O3 =60 20 20。該渣因具有較高的堿度，低的氧化鐵含量及良好的流動(dòng)性，故具有較強(qiáng)的脫硫能力，同時(shí)它還具有捕收夾雜物的能力。精煉吹氬所產(chǎn)生的攪拌作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了精煉渣的上述能力。將吹氬時(shí)間限定為1-2分鐘/噸鋼，是考慮去除硫、夾雜物與鋼水降溫之間的平衡吹氬時(shí)間過短，則去除硫、夾雜物的效果不佳；吹氬時(shí)間過長(zhǎng)，則導(dǎo)致鋼水大量降溫。至于吹氬強(qiáng)度應(yīng)如此掌握渣面呈現(xiàn)微弱沸騰，但無強(qiáng)烈噴濺即可。具體實(shí)施例方式以下通過具體實(shí)施例詳細(xì)說明本專利技術(shù)的精煉高速鋼回收料的方法。實(shí)施例1，M2高速工具鋼回收料的精煉。取高速工具鋼廢屑I. 4噸和低碳碳素鋼廢鋼O. 4噸組成的金屬料和適量的合金化劑為原料，本專利技術(shù)所述的合金化劑是根據(jù)所用高速工具鋼屑的成分，進(jìn)行成分調(diào)整時(shí)所需的，含Si、Mn、Cr、Mo、V、W等元素的常規(guī)合金；將上述高速鋼廢屑和低碳碳素鋼廢鋼放入中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔化；加入占金屬料I. 2%的螢石和碳粉造洛，所述的螢石和碳粉的比例為1:2;待爐中的上述金屬料全熔后，在渣面上加入Al粉和C粉進(jìn)行擴(kuò)散脫氧。根據(jù)熔鋼的化學(xué)成分分析，用上述的合金化劑粗調(diào)鋼的化學(xué)成份；當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1520°C -1560°C時(shí)扒除鋼液表面的渣層，然后插鋁進(jìn)行終脫氧，插鋁后停電將鋼水注入LF爐精煉，精煉時(shí)鋼液上覆蓋的熔渣的組成為CaO SiO2 Al2O3 = 60 20 20 ;用常規(guī)合金精調(diào)化學(xué)成分；吹氬3分鐘；吹氬強(qiáng)度以不產(chǎn)生激烈噴濺為度；升溫至1580°C時(shí)出鋼并將鋼水澆鑄成錠。經(jīng)檢驗(yàn)制得的精鋼錠的成分為成分(％ C Si Mn Cr Mo V WS重量)含量 1.00 0.25 0.3 4.00 4.50 2.00 5. 75 0.0015 經(jīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)得知，Σ O為17ppm，且無大于10微米的夾雜物存在。 實(shí)施例2，M3高速鋼扁絲的制備方法。取I. 4噸高速鋼廢屑和O. 65噸低碳碳素鋼廢鋼屑組成的金屬料和適量的合金化劑為原料，該合金化劑的定義同實(shí)施例I ;將上述高速鋼廢屑和低碳碳素鋼廢鋼置入中頻感應(yīng)爐中進(jìn)行熔化；加入占金屬料I. 5%的螢石和碳粉造渣，所述螢石和碳粉兩者比例為I : 2。在渣面上加入Al粉和C粉進(jìn)行擴(kuò)散脫氧處理。根據(jù)熔鋼的化學(xué)成分分析，用上述的合金化劑調(diào)整鋼的化學(xué)成份；當(dāng)鋼水溫度達(dá)到1520°C -1560°C時(shí)扒除鋼液表面的渣層，然后插鋁進(jìn)行終脫氧，插鋁后停電出鋼，將鋼水澆入LF爐精煉，精煉時(shí)鋼液上覆蓋的熔渣的組成為=CaO SiO2 Al2O3 = 60 20 20 ;用常規(guī)合金精調(diào)化學(xué)成分；吹氬3分鐘；吹氬強(qiáng)度以不產(chǎn)生激烈噴濺為度；升溫至1580°C時(shí)出鋼并將鋼水澆鑄成錠。經(jīng)檢驗(yàn)，制得的鋼錠的成分為成分 C 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高速工具鋼的精煉方法，其特征為，包括以下步驟：a.將由回收的高速鋼鋼屑和低碳碳素鋼廢鋼組成的金屬料、合金化劑和造渣材料為原料在感應(yīng)爐中熔煉，待上述材料全熔后，進(jìn)行成分粗調(diào)、預(yù)脫氧等工藝步驟；b.將得自上述感應(yīng)爐的熔體在LF爐中精煉，在精煉時(shí)進(jìn)行加熱、吹氬處理和成分微調(diào)；c.將經(jīng)過LF爐精煉的熔體鑄成鋼錠。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李寶軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：大連永寶特鋼工具有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：