权利要求

1.一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、转炉冶炼：将转炉内温度抬升至1600℃～1700℃，之后将高炉冶炼出来的生铁投入转炉中进行冶炼，得到钢水;

S2、LF炉精炼：将S1中得到的钢水导入到钢包精炼炉内进行精炼，通过电弧加热、炉内还原气、造白渣精炼对钢水进行升温、合金成分微调、脱硫、脱氧、造渣、夹杂物控制及均匀温度处理;

S3、钢水脱气：利用RH或VD对S2中得到的钢水进行真空脱气处理，进一步排出钢水中的空气，得到真空脱气钢水;

S4、连铸加工：将S3中得到的真空脱气钢水导入连铸机中加工，得到铸坯;

S5、加罩缓冷：对S4中产出的铸坯加罩保温缓冷，使其缓慢散热至常温;

S6、热轧：对S5中冷却至常温的铸坯进行加热，之后对加热后的铸坯进行轧制成棒材，得到圆钢;

S7、圆钢缓冷：对S6中得到的圆钢加罩保温缓冷，使其缓慢散热至常温，得到圆钢棒材;

S8、成品检验、入库：对S7中的圆钢棒材进行质检，合格品包装入库，次品单独存放并回收。

2.根据权利要求1所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S1中进行转炉冶炼前使用高炉冶炼钢材原料时的原料包含原料钢和废钢，所述原料钢的铁水中杂质含量小于0.04%，上述铁水中的杂质包括砷、锡、铅、锑和铋，并且所述废钢则取自S8中的次品回收后的圆钢棒材。

3.根据权利要求2所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S1中进行转炉冶炼时，对转炉的出料口进行取样监测，所述转炉的出料口处的钢水中碳含量大于0.06%，并且所述转炉的出料口的底部设置有挡料板，并且在转炉的出料口处设置有加料结构，在转炉冶炼的钢水排出至四分之一时所述加料结构向钢水中加入脱氧剂、合金和渣料。

4.根据权利要求3所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S3中LF炉精炼过程中的作业时间大于等于40min，并且在精炼过程中向LF炉中加入Al粒，在LF炉精炼结束钢水排出前向S4中的连铸机的开浇炉以及连浇炉中分别加入100m和70m的Ca线进行钙化处理，并且Ca线加入量可根据转炉过氧化、连铸可浇性异常的情况微调20～50m，在LF精炼结束并向外排料前，对LF炉内的钢水进行有害成分抽样检测，保证As、Sn、Pb、Sb、Bi元素处于预先制定的标准以下，预先制定的有害物质含量标准分别为As≤0.02%、Sn≤0.02%、Pb≤0.008%、Sb≤0.02%、Bi≤0.01%。

5.根据权利要求4所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S3中进行钢水脱气时，对真空脱气设备内的抽真空目标值设置在0.5tor以下，并且保持该目标值时间不小于10min，所述真空脱气设备对钢水破空后转吹时间不小于15min，钢水从真空脱气设备中出站时每浇次抽定氢≥1炉，按目标≤1.8ppm进行控制，在钢水从真空脱气设备中出站时保证开浇炉温度≤35℃、连浇炉≤30℃进行控制。

6.根据权利要求5所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S4中进行连铸加工时对连铸机的钢水导入结构设置有保护结构，并且浇铸过程中全程采用保护浇铸，并且在浇铸过程中采用中碳钢系列保护渣，并且在连铸加工过程中始终保持开浇炉温度≤35℃、连浇炉≤30℃进行控制，并且对铸坯进行挑废处理，所述铸坯的挑废处理标准值为结晶器液面拨动超出±5mm，同时连铸加工过程中采用结晶器电磁搅拌。

7.根据权利要求6所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S5中加罩缓冷采用防护罩将铸坯完全包裹住，并且加罩缓冷时间不少于24h。

8.根据权利要求7所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S6对铸坯进行轧制时需要预先对铸坯进行加热，所述铸坯的加热包含三个阶段，分别为预热段、加热段以及均热段，所述预热段温度不超过700℃，并且铸坯在预热段时间不低于100min，所述加热段温度设置为1180℃±40℃，且所述铸坯在加热段时间不低于100min，所述均热段的温度设置为1190℃±30℃，并且所述铸坯处于均热段时间不低于100min。

9.根据权利要求8所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S7中的成型圆钢在冷却时采用冷床加保温罩快速入缓冷坑，入坑温度≥300℃、缓冷时间不少于24小时。

10.根据权利要求9所述的一种高锰合金管坯用钢生产工艺，其特征在于：所述S6中进行热轧加工生产作业中，定期对热轧设备的轧槽、挡板、导卫、辊道进行维护，打磨和抛光上述部件表面的锐角和毛刺，并且在圆钢棒材冷却完成后对其表面进行二次抛光作业。

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及合金管坯钢生产工艺技术领域，具体为一种高锰合金管坯用钢生产工艺。

背景技术

[0002]合金管的应用广泛，在一些气瓶的生产工艺中，需要用到强度较高的合金材料，由于气瓶自身的壁较薄，且具有较大的尺寸，这就使得生产气瓶所需要的合金钢的质量具有较高的要求。

[0003]现有技术中生产气瓶所用到的合金钢在生产过程中受到原料和生产工艺的限制，使得其内部含有的杂质量较高，而将这些杂质精炼去除则需要花费较高的成本，导致产品的生产费用居高不下，进而影响到用户的选用;鉴于此，我们提出了一种高锰合金管坯用钢生产工艺。

发明内容

[0004]本发明的目的在于提供一种高锰合金管坯用钢生产工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

[0005]为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高锰合金管坯用钢生产工艺，包括以下步骤：

[0006]S1、转炉冶炼：将转炉内温度抬升至1600℃～1700℃，之后将高炉冶炼出来的生铁投入转炉中进行冶炼，得到钢水;

[0007]S2、LF炉精炼：将S1中得到的钢水导入至钢包精炼炉(LF炉)内进行精炼，通过电弧加热、炉内还原气、造白渣精炼对钢水进行升温、合金成分微调、脱硫、脱氧、造渣、夹杂物控制及均匀温度处理，从而提高钢水品质;

[0008]S3、钢水脱气：利用RH或VD对S2中得到的钢水进行真空脱气处理，进一步排出钢水中的空气，得到真空脱气钢水;

[0009]S4、连铸加工：将S3中得到的真空脱气钢水导入连铸机中加工，得到铸坯;

[0010]S5、加罩缓冷：对S4中产出的铸坯加罩保温缓冷，使其缓慢散热至常温;

[0011]S6、热轧：对S5中冷却至常温的铸坯进行加热，之后对加热后的铸坯进行轧制成棒材，得到圆钢;

[0012]S7、圆钢缓冷：对S6中得到的圆钢加罩保温缓冷，使其缓慢散热至常温，得到圆钢棒材;

[0013]S8、成品检验、入库：对S7中的圆钢棒材进行质检，合格品包装入库，次品单独存放并回收。

[0014]优选的，所述S1中进行转炉冶炼前使用高炉冶炼钢材原料时的原料包含原料钢和废钢，所述原料钢的铁水中杂质含量小于0.04%，上述铁水中的杂质包括砷、锡、铅、锑和铋，并且所述废钢则取自S8中的次品回收后的圆钢棒材，从而在转炉冶炼之前事先对钢水中的有毒物质进行去除，使其降低至极小的水平，保证钢水的质量，同时通过在原料中混入已经经过一系列精加工步骤的圆钢棒材，不仅能够对废弃的材料进行回收利用，同时也能保证转炉冶炼的进料中杂质更低，从而保证后续生产的圆钢棒材的生产质量。

[0015]优选的，所述S1中进行转炉冶炼时，对转炉的出料口进行取样监测，所述转炉的出料口处的钢水中碳含量大于0.06%，并且所述转炉的出料口的底部设置有挡料板，从而避免转炉冶炼过程中出料时残渣随着钢水一同排出，进而降低钢水的质量，影响到钢水中的杂质含量，并且在转炉的出料口处设置有加料结构，在转炉冶炼的钢水排出至四分之一时所述加料结构向钢水中加入脱氧剂、合金和渣料，从而便于后续过程中将钢水中的氧气和其他空气进行脱离，避免钢水快速氧化，影响到后续的连铸加工。

[0016]优选的，所述S3中LF炉精炼过程中的作业时间大于等于40min，从而使得钢水快速成白渣脱氧，并且在精炼过程中向LF炉中加入Al粒，以使得钢水能够扩散脱氧，快速造渣脱氧、脱硫，快速成渣，在LF炉精炼结束钢水排出前向S4中的连铸机的开浇炉以及连浇炉中分别加入100m和70m的Ca线进行钙化处理，并且Ca线加入量可根据转炉过氧化、连铸可浇性异常的情况微调20～50m，在LF精炼结束并向外排料前，对LF炉内的钢水进行有害成分抽样检测，保证As、Sn、Pb、Sb、Bi元素处于预先制定的标准以下，预先制定的有害物质含量标准分别为As≤0.02%、Sn≤0.02%、Pb≤0.008%、Sb≤0.02%、Bi≤0.01%。

[0017]优选的，所述S3中进行钢水脱气时，对真空脱气设备内的抽真空目标值设置在0.5tor以下，并且保持该目标值时间不小于10min，所述真空脱气设备对钢水破空后转吹时间不小于15min，钢水从真空脱气设备中出站时每浇次抽定氢≥1炉，按目标≤1.8ppm进行控制，从而降低精炼过程中钢水中的氢气等气体的含量，保证钢水质量，在钢水从真空脱气设备中出站时保证开浇炉温度≤35℃、连浇炉≤30℃进行控制，以补偿中间包内衬在开浇时温度较低进而对钢水进行吸热时产生的热量损失，同时也可以避免水口冻结，确保浇铸的顺利。

[0018]优选的，所述S4中进行连铸加工时对连铸机的钢水导入结构设置有保护结构，并且浇铸过程中全程采用保护浇铸，并且在浇铸过程中采用中碳钢系列保护渣，并且在连铸加工过程中始终保持开浇炉温度≤35℃、连浇炉≤30℃进行控制，避免连铸加工过程中温度超高，并且对铸坯进行挑废处理，所述铸坯的挑废处理标准值为结晶器液面拨动超出±5mm，同时连铸加工过程中采用结晶器电磁搅拌。

[0019]优选的，所述S5中加罩缓冷采用防护罩将铸坯完全包裹住，并且加罩缓冷时间不少于24h，从而使得铸坯在制成后缓慢降温，并且通过防护罩将其包裹住，使得外部空气不会轻易与铸坯发生反应，减少高温铸坯与氧气等发生反应，造成铸坯表层氧化的问题。

[0020]优选的，所述S6对铸坯进行轧制时需要预先对铸坯进行加热，所述铸坯的加热包含三个阶段，分别为预热段、加热段以及均热段，所述预热段温度不超过700℃，并且铸坯在预热段时间不低于100min，所述加热段温度设置为1180℃±40℃，且所述铸坯在加热段时间不低于100min，所述均热段的温度设置为1190℃±30℃，并且所述铸坯处于均热段时间不低于100min，从而使得铸坯在热轧加工前能够逐步升温，从而保证铸坯的热轧加工的安全性以及铸坯的成型质量。

[0021]优选的，所述S7中的成型圆钢在冷却时采用冷床加保温罩快速入缓冷坑，入坑温度≥300℃、缓冷时间不少于24小时，以使得成型圆钢棒材在制备完成后可以缓慢冷却，以保证其成型效果，避免快速冷却影响到成型圆钢棒材的强度。

[0022]优选的，所述S6中进行热轧加工生产作业中，定期对热轧设备的轧槽、挡板、导卫、辊道进行维护，打磨和抛光上述部件表面的锐角和毛刺，并且在圆钢棒材冷却完成后对其表面进行二次抛光作业，以保证圆钢棒材在生产结束时的品质。

[0023]与现有技术相比，本发明提供了一种高锰合金管坯用钢生产工艺，具备以下有益效果：

[0024]1、该高锰合金管坯用钢生产工艺，通过钢包精炼炉对钢水进行精炼，同时利用RH或者VD对钢水进行真空脱气，多次排杂的情况下有效的去除钢水中的有害物质以及空气，从而使得后续连铸加工生产得到的铸坯的杂质含量更低，不仅成本更低，同时去除杂质的效率更高，从而得到更高质量的合金管坯用钢材料。

[0025]2、该高锰合金管坯用钢生产工艺，通过在转炉冶炼过程中加入生产工艺中已经经过一系列精加工步骤的圆钢棒材，不仅能够对废弃的材料进行回收利用，同时也能保证转炉冶炼的进料中杂质更低，从而保证后续生产的圆钢棒材的生产质量。

[0026]3、该高锰合金管坯用钢生产工艺，通过在铸坯成型以及圆钢棒材成型后采用加罩缓冷的方式对铸坯以及圆钢棒材进行缓慢冷却，使其温度在一个相对密闭的环境中逐步的降低至常温状态，以使得外部空气不会轻易与铸坯以及圆钢棒材发生反应，减少高温铸坯和圆钢棒材与氧气等发生反应，造成铸坯表层氧化的问题，影响到铸坯以及圆钢棒材的生产质量。

附图说明

[0027]图1为本发明生产步骤流程示意图;

[0028]图2为本发明生产流程示意图。

具体实施方式

[0029]如图1-图2所示，本发明提供一种技术方案：一种高锰合金管坯用钢生产工艺，包括以下步骤：

[0030]S1、转炉冶炼：将转炉内温度抬升至1600℃～1700℃，之后将高炉冶炼出来的生铁投入转炉中进行冶炼，得到钢水;

[0031]S2、LF炉精炼：将S1中得到的钢水导入至钢包精炼炉(LF炉)内进行精炼，通过电弧加热、炉内还原气、造白渣精炼对钢水进行升温、合金成分微调、脱硫、脱氧、造渣、夹杂物控制及均匀温度处理，从而提高钢水品质;

[0032]S3、钢水脱气：利用RH或VD对S2中得到的钢水进行真空脱气处理，进一步排出钢水中的空气，得到真空脱气钢水;

[0033]S4、连铸加工：将S3中得到的真空脱气钢水导入连铸机中加工，得到铸坯;

[0034]S5、加罩缓冷：对S4中产出的铸坯加罩保温缓冷，使其缓慢散热至常温;

[0035]S6、热轧：对S5中冷却至常温的铸坯进行加热，之后对加热后的铸坯进行轧制成棒材，得到圆钢;

[0036]S7、圆钢缓冷：对S6中得到的圆钢加罩保温缓冷，使其缓慢散热至常温，得到圆钢棒材;

[0037]S8、成品检验、入库：对S7中的圆钢棒材进行质检，合格品包装入库，次品单独存放并回收。

[0038]在本发明的一种实施例中，S1中进行转炉冶炼前使用高炉冶炼钢材原料时的原料包含原料钢和废钢，原料钢的铁水中杂质含量小于0.04%，上述铁水中的杂质包括砷、锡、铅、锑和铋，并且废钢则取自S8中的次品回收后的圆钢棒材，从而在转炉冶炼之前事先对钢水中的有毒物质进行去除，使其降低至极小的水平，保证钢水的质量，同时通过在原料中混入已经经过一系列精加工步骤的圆钢棒材，不仅能够对废弃的材料进行回收利用，同时也能保证转炉冶炼的进料中杂质更低，从而保证后续生产的圆钢棒材的生产质量，同时，S1中进行转炉冶炼时，对转炉的出料口进行取样监测，转炉的出料口处的钢水中碳含量大于0.06%，并且转炉的出料口的底部设置有挡料板，从而避免转炉冶炼过程中出料时残渣随着钢水一同排出，进而降低钢水的质量，影响到钢水中的杂质含量，并且在转炉的出料口处设置有加料结构，在转炉冶炼的钢水排出至四分之一时加料结构向钢水中加入脱氧剂、合金和渣料，从而便于后续过程中将钢水中的氧气和其他空气进行脱离，避免钢水快速氧化，影响到后续的连铸加工。

[0039]进一步的，S3中LF炉精炼过程中的作业时间大于等于40min，从而使得钢水快速成白渣脱氧，并且在精炼过程中向LF炉中加入Al粒，以使得钢水能够扩散脱氧，快速造渣脱氧、脱硫，快速成渣，在LF炉精炼结束钢水排出前向S4中的连铸机的开浇炉以及连浇炉中分别加入100m和70m的Ca线进行钙化处理，并且Ca线加入量可根据转炉过氧化、连铸可浇性异常的情况微调20～50m，在LF精炼结束并向外排料前，对LF炉内的钢水进行有害成分抽样检测，保证As、Sn、Pb、Sb、Bi元素处于预先制定的标准以下，预先制定的有害物质含量标准分别为As≤0.02%、Sn≤0.02%、Pb≤0.008%、Sb≤0.02%、Bi≤0.01%，具体的，S3中进行钢水脱气时，对真空脱气设备内的抽真空目标值设置在0.5tor以下，并且保持该目标值时间不小于10min，真空脱气设备对钢水破空后转吹时间不小于15min，钢水从真空脱气设备中出站时每浇次抽定氢≥1炉，按目标≤1.8ppm进行控制，从而降低精炼过程中钢水中的氢气等气体的含量，保证钢水质量，在钢水从真空脱气设备中出站时保证开浇炉温度≤35℃、连浇炉≤30℃进行控制，以补偿中间包内衬在开浇时温度较低进而对钢水进行吸热时产生的热量损失，同时也可以避免水口冻结，确保浇铸的顺利。

[0040]另外，S4中进行连铸加工时对连铸机的钢水导入结构设置有保护结构，并且浇铸过程中全程采用保护浇铸，并且在浇铸过程中采用中碳钢系列保护渣，并且在连铸加工过程中始终保持开浇炉温度≤35℃、连浇炉≤30℃进行控制，避免连铸加工过程中温度超高，并且对铸坯进行挑废处理，铸坯的挑废处理标准值为结晶器液面拨动超出±5mm，同时连铸加工过程中采用结晶器电磁搅拌。

[0041]在本发明的实施例中，S5中加罩缓冷采用防护罩将铸坯完全包裹住，并且加罩缓冷时间不少于24h，从而使得铸坯在制成后缓慢降温，并且通过防护罩将其包裹住，使得外部空气不会轻易与铸坯发生反应，减少高温铸坯与氧气等发生反应，造成铸坯表层氧化的问题，同时，S6对铸坯进行轧制时需要预先对铸坯进行加热，铸坯的加热包含三个阶段，分别为预热段、加热段以及均热段，预热段温度不超过700℃，并且铸坯在预热段时间不低于100min，加热段温度设置为1180℃±40℃，且铸坯在加热段时间不低于100min，均热段的温度设置为1190℃±30℃，并且铸坯处于均热段时间不低于100min，从而使得铸坯在热轧加工前能够逐步升温，从而保证铸坯的热轧加工的安全性以及铸坯的成型质量。

[0042]在本发明中，S7中的成型圆钢在冷却时采用冷床加保温罩快速入缓冷坑，入坑温度≥300℃、缓冷时间不少于24小时，以使得成型圆钢棒材在制备完成后可以缓慢冷却，以保证其成型效果，避免快速冷却影响到成型圆钢棒材的强度，进一步的，S6中进行热轧加工生产作业中，定期对热轧设备的轧槽、挡板、导卫、辊道进行维护，打磨和抛光上述部件表面的锐角和毛刺，并且在圆钢棒材冷却完成后对其表面进行二次抛光作业，以保证圆钢棒材在生产结束时的品质。

[0043]值得注意的是，在圆钢棒材的验收过程中，管坯表面不得有裂纹、结疤、折叠、针孔、夹渣、夹杂、发裂。允许有从实际尺寸算起不超过直径负偏差的凹坑和深度不大于1.0mm的划痕存在，同时管坯表面缺陷允许清理(但不能用火焰清理)，清理深度从实际尺寸算起应不大于公称直径的3%，并且清理处应圆滑无棱角，清理的深、宽、长之比不小于1:6:8，同一截面最大清理深度只允许存在一处。

[0044]上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。

说明书附图(2)