宣鋼高品質硬線盤條的開發生產

張玉海

（河鋼集團宣鋼公司技術中心，河北宣化 075100）

宣鋼高品質硬線盤條的開發生產

張玉海

（河鋼集團宣鋼公司技術中心，河北宣化 075100）

宣鋼二鋼軋廠利用現有工藝裝備，通過對復吹轉爐冶煉、LF爐外精煉、150 mm方坯連鑄、高線等各工序主要工藝控制點進行深入研究，成功研發SWRH42A、SWRH47A、SWRH62A等系列鋼種，產品應用于石油平臺用鋼絲繩、電梯用鋼絲繩、胎圈鋼絲等，質量滿足用戶使用要求。

硬線盤條；高拉碳；精煉渣堿度；鑄坯

1 前言

河鋼集團宣鋼公司充分利用150 t頂底復吹轉爐—LF精煉爐—12機12流150 mm×150 mm方坯連鑄機—仿摩根5代高線機組等現有的工藝裝備，不斷優化硬線生產工藝，盤條產品質量得到大幅提升，并成功的生產出了具有較強市場競爭力的石油平臺用鋼絲繩、電梯用鋼絲繩、胎圈鋼絲等線材產品。由于此產品技術含量高，且售價優于同規格的優碳鋼盤條，具有較高的經濟效益和市場前景，滿足了下游高端用戶的需求。

2 高品質硬線盤條工藝控制

根據國家制絲用非合金鋼盤條標準要求，SWRH42A、SWRH47A、SWRH62A等系列熱軋盤條是金屬制品行業生產電梯用鋼絲繩、胎圈鋼絲、膠管鋼絲的母材，結合宣鋼生產優碳盤條的工藝數據，優化上述系列鋼種的內控化學成分如表1所示。

表1 優化后的鋼種化學成分（質量分數）%

2.1 轉爐煉鋼工藝

2.1.1 轉爐終點高碳低磷控制

電梯用鋼絲繩、輪胎圈線、膠管鋼絲等對夾雜物要求嚴格，因此冶煉前對鐵水采用KR脫硫預處理，入爐鐵水S含量控制0.010%以下；轉爐冶煉過程采用“高拉碳、造雙渣”操作方法。轉爐終點控制實際成分：C≥0.30%、P≤0.015%、S≤0.010%。

轉爐終點C控制在0.30%以上，降低低氮增碳劑的用量，避免因補充大量低氮增碳劑產生夾雜物；同時有效控制因增碳時開大氬氣致使鋼水裸露造成鋼水過度氧化；減少了鋼中非金屬夾雜，提高了鋼水的純凈度。

2.1.2 轉爐出鋼預脫氧與合金化

為減少不易變形的Al2O3夾雜物生成量，出鋼過程采用硅鈣鋇進行弱脫氧工藝。合金化采用MnSi合金，同時配加FeSi。由于FeSi、MnSi合金中含Al元素，為了控制精煉爐補加合金后Al2O3夾雜生成，精煉化學成分控制精準率達到95%以上，微調Mn （±0.02%）、Si（±0.01%）。最后加入500 kg/爐精煉渣進行預熱，縮短精煉過程的上電時間。

2.2 精煉工藝控制

在精煉過程使用碳化硅進行微脫氧，補充硅錳合金、硅鐵進行成分調整。精煉時間＞50 min，其中白渣保持15 min以上。喂入純鈣線改變夾雜物形態，喂線后軟吹時間＞20 min，同時軟吹過程中嚴禁補料。精煉過程采用低堿度渣（R=0.9～1.3），以減少脆性夾雜物生成［1］。表2為抽取的精煉渣樣成分。

表2 典型精煉渣成分（質量分數）%

2.3 連鑄工藝控制

連鑄采用全程保護澆注，中間包鋼水深度正常情況下保持800 mm左右；采用塞棒自動控流，實施恒速拉鋼制度，拉速波動±0.1 m/min；結晶器電磁攪拌頻率4 Hz，電流240 A。

根據生產經驗，鑄坯采用弱冷制度，二冷采用氣霧冷卻，比水量為0.50 L/kg。為了保證鑄坯質量，采取低過熱度澆注，鋼水過熱度在15～30℃，鑄坯內部質量良好［1］，滿足產品質量要求，鑄坯形貌見圖1、圖2。中包采取低氮覆蓋劑加碳化稻殼雙層保溫措施。

圖1 SWRH42A鑄坯形貌

圖2 SWRH62A鑄坯形貌

通過對各種牌號盤條進行檢測，氧含量［O］平均為0.0021%，氮含量［N］平均為0.003 4%，滿足高級硬線對氣體控制要求，盤條氣體檢測指標見表3。

表3 盤條氣體檢測指標

2.4 軋鋼工藝控制

2.4.1 軋制工藝控制參數

結合二高線實際工藝裝備狀況，制定軋制工藝參數見表4。

表4 軋制工藝控制參數

2.4.2 盤條質量控制

盤條表面禁止存在耳子、折疊、結疤、麻面等表面缺陷。通過測經儀嚴格監控，盤條尺寸精度偏差在±0.15 mm以內。抗拉強度偏差，同卷＜30 MPa，同批次＜40 MPa。金相組織主要為索氏體組織，盤條進行晶界滲碳體及心部馬氏體島檢驗，盤條晶界滲碳體＜1.5級,心部馬氏體島＜1.0級［3］。盤條表面脫碳最大脫碳層深度＜50 μm。

2.4.3 軋鋼工序控制

高線軋制采用大風量的斯太爾摩冷卻線及軋后穿水冷卻工藝，穩定終軋溫度、吐絲溫度；優化輥道速度；適當延長鋼坯加熱時間，使得坯料加熱均勻，碳化物充分溶解，獲得均勻的索氏體組織，保證線材通條性能［4］。

3 結語

河鋼集團宣鋼公司利用現有工藝裝備開發的SWRH42A、SWRH47A、SWRH62A等A系列硬線盤條產品，其化學成分、力學性能等各項指標達到國內先進水平，完全達到客戶使用要求，在多家電梯鋼絲繩廠、膠管鋼絲廠使用，市場反饋良好。

目前已實現批量生產，月均銷量1 000 t以上，取得良好的經濟效益。宣鋼A系列盤條的開發擴大了線材品種種類，為進一步開拓高端硬線市場打下了良好的基礎。

［1］陳亮.簾線鋼夾雜物塑性化控制的實驗室研究［J］.鋼鐵研究，2010，38（1）：3-13.

［2］孫利斌.品種鋼生產連鑄工藝優化［J］.甘肅冶金，2009，31 （4）：10-12.

［3］高志平.硬線盤條中常見的組織缺陷分析［J］.河北冶金，2001，123（3）：19-21.

［4］孫杰青.高速線材軋機生產優質硬線的工藝分析［J］.金屬制品，2004，30（1）：32-34.

Development and Practice of Quality Hard-Wired Wire Rod in Xuanhua Steel

ZHANG Yuhai

（The Technology Center of Hbis Group Xuansteel Company,Xuanhua 075100,China）

By using existing technology and equipments,through depth study on the key technology of each process in blowing converter smelting,LF refining,150 mm continuous casting billet,wire and other control points,the SWRH42A,SWRH47A, SWRH62A and other series products of steel were successfully developed in the second steelmaking and rolling mill of Xuanhua Steel.The above products are applied in steel wire rope making,steel wire for elevator,tire bead wire rope and oil platform.Their quality can meet user requirements.

hard-wired wire rod;gawra carbon;basicity of refining slag;casting slab

TG33

B

1004-4620（2017）02-0015-02

2017-02-16

張玉海，男，1975年生，1997年畢業于河北聯合大學鋼鐵冶金專業。現為河鋼集團宣鋼公司技術中心工程師，從事鋼鐵技術研究工作。