專利名稱：一種20CrMoA抽油桿鋼的冶煉方法
技術領域：
本發明涉及專用鋼的冶煉技術，將電爐冶煉含鉻鋼種的方法用于20CrMoA抽油桿鋼的冶煉，十分有效，科學易行。
背景技術：
目前國內的鋼鐵企業中冶煉20CrMoA抽油桿鋼，成分鉻的配加采用電爐出鋼加高碳鉻鐵的方法，此方法必須考慮高碳鉻鐵的增碳，平均增碳量在O. 08%,因此電爐在冶煉20CrMoA鋼種時必須將終點碳控制在O. 08%以下，根據碳氧平衡機理，鋼中的氧含量基本在 400ppm以上，這樣導致鋼的質量下降，又増加了電爐的脫氧合金及氧氣等指標消耗，為確保電爐冶煉20CrMoA的終點碳控制在O. 10%以上，降低鋼中的氧含量及各項消耗是使用該方法的瓶頸。文獻檢索披露《ー種電爐冶煉20CrMoA的終點碳和鉻控制エ藝》授權專利，采用電爐原料配加含鉻生鐵冶煉低碳抽油桿鋼20CrMoA，填補了電爐冶煉低碳含鉻鋼、抽油桿鋼的空白，為生產低碳含鉻鋼提供了更多的エ藝選擇，但該方法只適用于能用冶煉含鉻鋼的鋼種。本發明的構思與不同點在于如何運用電爐生產20CrMoA抽油桿鋼，既拓展思路，突破了原使用方法的瓶頸，使生產實踐更趨合理、完善。
發明內容
本發明的目的在于提供的20CrMoA抽油桿鋼的電爐冶煉方法，既不改變現有的電爐冶煉設備，又能生產出優質的抽油桿鋼，同時可有效降低生產成本，為技術創新作出了示范。本發明的目的是這樣實現的ー種20CrMoA抽油桿鋼的冶煉方法，配料采用兩籃添加方式，適用于70t直流電弧爐的冶煉；
第一籃，金屬料的添加量控制在55-60t，含鉻生鐵10-15t的加量，其鐵中的鉻含量在3-5%;
在冶煉初期，將電流強度控制為85kA，提高電弧爐的熱效率，縮短入爐廢鋼及含鉻生鐵熔化時間，減少鉻的氧化；
第二藍，金屬料的添加量25-35t，待到入爐金屬料基本熔清后，開始配以碳氧槍吹氧助熔，供氧強度控制在I. 0m3/t. min ；
在冶煉的氧化期，向爐內噴入碳粉，其量為7. OKg/噸鋼，將供氧強度提高至I. Im3/t. min，快速脫碳，降低流渣速度，減少熔渣中的氧化鉻含量，提高鉻的回收率；
在冶煉終點采取高拉碳的控制，先將電爐終點碳控制在O. 20-0. 30%之間，然后補吹氧氣量100-150m3，將鋼水碳含量控制為O. 10-0. 14% ;為了確保鉻的回收在60%以上，鋼水中的鉻含量控制在O. 3-0. 45%。所述的電爐冶煉方法，所得成品鋼中平均鉻含量為O. 35%/t，節約高碳鉻鐵4. 4kg/t鋼，降低成本35元/t鋼。所述的電爐冶煉方法，選用的原料均為行業標準產品。本發明的電爐法有三種獨到的冶煉功能
1、熔化功能，電爐直流電弧爐，熱效率高，能夠熔化各類廢鋼和生鐵；
2、氧化脫碳功能，通過吹氧加速鋼-渣之間的物質傳遞，利于脫碳、脫磷反應的進行，并保證減少鋼水中鉻的氧化；
3、保鉻功能，通過電爐合理的吹氧脫碳，減少鋼中鉻的氧化；(1)鉻的氧化反應式2(FeO) + 3 [Cr] = (Cr2O3) +2 [Fe]；
由反應式分析得知若保證鉻盡可能少的氧化，必須適當減少氧氣的消耗，減少渣中氧化鐵的含量，提高電爐終點碳，因此生產低碳20CrMoA抽油桿鋼應盡量避免鋼水過氧化，減少渣中的FeO含量；
(2)由于電爐吹氧，終點鋼水中[C]含量平均在O.05-0. 08%，留碳成為生產低碳20CrMoA抽油桿鋼難題，反應式如下(FeO) + [C] = (CO) +[Fe]；
由反應式分析得知渣中的FeO含量控制在合理的范圍內，可提高鉻的回收率。本發明方法充分利用了電爐的脫碳保鉻功能，使得電爐合理控制電爐終點碳的成 分，達到脫碳保鉻的功能，穩定鋼水中終點[Cr]的含量，使原有設備得以充分利用，從而極大地降低了生產成本，達到了預期的生產目標，彰顯技術進歩。
本發明對照附圖作進ー步說明。附圖I為含量和出鋼氧即[C]_
平衡關系 如圖所示以終點碳、氧含量來調整招合金的加入量，制定出20CrMoA合適的終點碳含量和出鋼氧關系。附圖2冶煉20CrMoA電爐終點碳、鉻的數據關系 如圖所示電爐終點碳的含量與終點鉻含量呈線性關系，實際碳控制在O. 11-0. 14%，鉻控制在O. 30-0. 45%。
具體實施例方式本發明對照實施例作進ー步說明。生產20CrMoA抽油桿鋼的電爐冶煉方法，包括原料エ序、電爐冶煉エ序、LF鋼包爐精煉エ序，以70噸直流電弧爐為例；
電爐エ序
①在電爐冶煉中，配料要配加含鉻鐵塊，其鉻鐵塊平均含鉻量在5%，含鉻鐵塊的加入量占配料總裝入量的15%，噸位控制在15t，總裝入量控制在90噸，其第一籃60 t，第二籃30t ；含鉻生鐵在第一籃料加入。②在冶煉初期采用高檔位送電，保持其電流強度為85kA，以便盡量縮短廢鋼及含鉻生鐵溶化時間，并配以碳氧槍吹氧助熔，其供氧強度為I. 0m3/t. min ;在冶煉的氧化期向爐內噴入碳粉，碳粉的噴加量為7. OKg/噸鋼，向爐內噴吹碳粉減少熔渣中的FeO，以達到脫碳保鉻的目的。③電爐終點控制上采用防止鋼水過氧化，控制電爐終點鋼水碳含量為O. 12%，確保鉻的回收在60%以上，鋼水終點鉻在O. 40%。④在電爐的終點控制上,根據生產低碳20CrMoA抽油桿鋼時鋼水終點碳含量的要求，按圖I所示的鋼水的[C]-
平衡關系，制定出20CrMoA合適的終點碳含量和出鋼氧關
系O⑤在出鋼過程中精煉根據電爐終點鉻含量進行選擇配加中碳鉻鐵、高碳鉻鉄；同時根據終點碳、氧含量來調整鋁合金的加入量，鋼水到精煉站后根據成份情況進行微調；不同溫度，終點碳、氧情況下鉻鐵合金及脫氧劑加入量見下表。
權利要求
1.ー種20CrMoA抽油桿鋼的冶煉方法，其特征在于配料采用兩籃添加方式，適用于70t直流電弧爐的冶煉； 第一籃，金屬料的添加量控制在55-60t，含鉻生鐵10-15t的加量，其鐵中的鉻含量在3-5%; 在冶煉初期，將電流強度控制為85kA，提高電弧爐的熱效率，縮短入爐廢鋼及含鉻生鐵熔化時間，減少鉻的氧化； 第二藍，金屬料的添加量25-35t，待到入爐金屬料基本熔清后，開始配以碳氧槍吹氧助熔，供氧強度控制在I. 0m3/t. min ； 在冶煉的氧化期，向爐內噴入碳粉，其量為7. OKg/噸鋼，將供氧強度提高至I. Im3/t. min，快速脫碳，降低流渣速度，減少熔渣中的氧化鉻含量，提高鉻的回收率； 在冶煉終點采取高拉碳的控制，先將電爐終點碳控制在O. 20-0. 30%之間，然后補吹氧氣量100-150m3，將鋼水碳含量控制為O. 10-0. 14% ;為了確保鉻的回收在60%以上，鋼水中的鉻含量控制在O. 3-0. 45%。
2.根據權利要求I所述的電爐冶煉方法，其特征在于所得成品鋼中平均鉻含量為O.35%/t,節約高碳鉻鐵4. 4kg /t鋼,降低成本35元/t鋼。
3.根據權利要求I所述的電爐冶煉方法，其特征在于選用的原料均為行業標準產品。
全文摘要
發明提供的一種20CrMoA抽油桿鋼的冶煉方法，適用于70t直流電弧爐的冶煉；第一籃，金屬料的添加量控制在55-60t，含鉻生鐵10-15t的加量，其中鐵中的鉻含量在3-5%;在冶煉初期，將電流強度控制為85kA，提高電弧爐的熱效率，縮短入爐廢鋼及含鉻生鐵熔化時間，減少鉻的氧化；第二藍，金屬料的添加量25-35t，待到入爐金屬料基本熔清后，開始配以碳氧槍吹氧助熔，供氧強度控制在1.0m3/t.min；在冶煉的氧化期，向爐內噴入碳粉，其量為7.0Kg/噸鋼，將供氧強度提高至1.1m3/t.min，快速脫碳，降低流渣速度，減少熔渣中的氧化鉻含量，提高鉻的回收率；在冶煉終點采取高拉碳的控制，先將電爐終點碳控制在0.20-0.30%之間，然后補吹氧氣量100-150m3，將鋼水碳含量控制為0.10-0.14%，確保鉻的回收在60%以上，鋼水中的鉻含量控制在0.3-0.45%。
文檔編號C21C5/52GK102649988SQ20111004617
公開日2012年8月29日 申請日期2011年2月25日 優先權日2011年2月25日
發明者李立民, 穆保安, 霍爽 申請人:新疆八一鋼鐵股份有限公司