65Mn熱軋寬鋼帶冶煉生產研究與應用

儲彬彬

（山東省萊蕪市鋼城區山東股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東 萊鋼 271104）

優質熱軋窄帶鋼廣泛應用于建筑、五金等輕工領域，在鋼鐵市場中占有較大的份額，65Mn作為常用的碳素彈簧鋼在鋼材總產量中占有很大比例。普碳鋼市場已經處于飽和狀態，售價偏低且競爭激烈。為提高產品的經濟效益，增加市場競爭力，65Mn優質高碳鋼熱軋窄帶鋼是制造彈簧金屬制品的重要原料，產品附加值高，質量要求嚴格，以往大多采用電爐工藝生產。為適應市場需求，河北鋼鐵集團承鋼公司在轉爐上對該鋼種進行了試制，各項性能指標達到了要求。目前經過不斷優化工藝、跟蹤用戶使用，不斷改進，目前已形成批量生產能力，且完全滿足了用戶需求，成為新的利潤增長點。

1 工藝流程及化學成分

1.1 工藝流程

鐵水脫s預處理一轉爐冶煉一LF精煉一帶鋼坯連鑄一合格連鑄坯準備一加熱一高壓水除鱗一軋制一平板運輸鏈冷卻一入庫

1.2 化學成分

該鋼種的化學成分國家標準及生產控制標準如表1所示中。

2 冶煉工藝

2.1 轉爐冶煉

入爐原料必須滿足轉爐工藝技術要求，要求采用干燥的原材物料；嚴格裝入量，誤差小于±2噸。底吹模式采用E模式，冶煉10分鐘后底吹改為吹氬模式。終渣堿度控制在3.0～3.5范圍內。渣料必須于終點前3分鐘加完，全程渣子化好、化透，終渣不透不允許放鋼。采用紅凈鋼包，鋼包烘烤溫度≥900℃。采用滑板擋渣出鋼，保證包內渣厚≤150mm，出鋼時加入600kg/爐合成渣。放鋼時間不小于3min。采用碳化硅、高碳錳鐵、硅鐵、鋁錳鐵進行脫氧合金化。脫氧劑參考加入量：碳化硅2.0-3.0kg/t鋼，鋁錳鐵1.0kg/t鋼，視鋼水具體情況可適當增減。增碳劑采用碳粉，增碳劑應對準鋼流均勻加入，在出鋼3/4前加完，碳含量按0.55-0.63%控制。如遇碳粉潮濕情況，需用電極粉進行增碳。

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2.2 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。

（1）加熱制度：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。因外部原因造成精煉爐不能出鋼，必須在低溫狀態下保溫。

（2）脫氧制度：采用碳化硅、碳化鈣、鋁粒或鋁線進行脫氧。終渣堿度盡量控制在2.2以上。出站前頂渣須為白渣或黃白渣。

（3）吹氬制度：全程底吹氬攪拌，前期可根據情況適當調高氬氣壓力，出站前采用小壓力軟吹，保證夾雜物上浮。

加料后8分鐘，且頂渣化好后，取樣分析、測溫，根據化學成分取樣分析結果，進行成份微調。若碳含量偏低，可喂入碳線或加碳粉進行增碳。如遇碳粉潮濕情況，需用電極粉進行增碳。鋼水出站前，根據鋼中鋁含量每爐喂入250-400m鈣鐵線進行鈣化處理。LF精煉冶煉時間不低于25分鐘，軟吹時間不得低于12分鐘，軟吹要求包內鋼液微動，鋼水不得裸露。

2.3 連鑄操作

65Mn可與60Mn、70Mn混澆，混澆部分按低牌號產品判定，除此之外需異鋼種熱換中間包。拉速控制范圍1.0-1.15m/min。結晶器保護渣：使用高碳鋼保護渣。結晶器振動沿用現有模式。二次冷卻采用弱冷模式，比水量0.5L/kg鋼。中間包采用堿性覆蓋劑結合碳化稻殼進行覆蓋，保證中包液面覆蓋良好。全程保護澆注。鑄坯下線后如需落地，則需堆垛避風存放，冬季必須放置在熱坯垛中間緩冷。

3 內部質量控制

（1）鋼水溫度控制是提高鑄坯質量的重要環節，對過熱度高易造成鋼水在凝固過程中大的溫度梯度，促使柱狀晶的生長，從而在凝固前沿彼此搭接產生所謂“搭橋”，阻止或妨礙鋼水進入收縮孔穴，產生鑄坯中心疏松、縮孔，加劇中心偏析。依照液相線溫度計算結果及生產節奏要求，我廠中包鋼水溫度嚴格控制在1495℃-1510℃，鋼水過熱度按照15℃～30℃控制。生產實踐表明，該溫度控制較為合理。

（2）對中高碳鋼種鋼種來說，合理拉速限定十分重要，過高易造成漏鋼、拉斷等生產事故，而且隨著拉速的提高，鋼水在結晶器中的流動狀態更加激烈，傳熱及凝固過程易于波動，導致鋼水中夾雜物上浮困難；也易使鋼液凝固速度降低，延長液相穴長度，液相穴鋼流在二冷區的湍流影響范圍加大，易于引發內裂和偏析缺陷。我們根據實際生產經驗，拉速控制在≤1.4m／min，生產較為穩定。

4 軋制工藝

65Mn碳含量較高、軋制變形抗力較大。粗軋階段充分利用出爐坯溫度高、塑性好的有利條件，實現較大變形，以減輕精軋機組的負荷，因此中間坯目標厚度控制在28-34mm。為保證表面質量，高壓水除鱗全部投入使用。為避免后兩架精軋軋輥損傷，應盡量降低后兩架軋機軋制壓下率，并適當降低軋速。終軋溫度控制：900℃±20℃。卷取目標溫度：710±℃15℃。

結語

采用本文論述的工藝生產65Mn優質高碳鋼熱軋帶鋼完全能滿足質量要求。轉爐冶煉65Mn的重點是終點成分控制，精煉操作的重點是增碳及脫氧。65Mn質量控制的關鍵是解決夾雜物含量和鑄坯內部中心缺陷，采用合理的脫氧合金化制度和良好的保護澆注措施，穩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、良好的鑄坯內部質量。

[1]65Mn優碳鋼板生產工藝探討[J].江西冶金，2012（3）：1-3.

[2]陳文滿；80t復吹轉爐-LF-CC流程生產65Mn彈簧鋼的工藝實踐 [J].特殊鋼，2009（1）：52-54.