本發明涉及冶金技術領域，特別涉及一種雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法。
背景技術：
隨著焊接技術和工業自動化程度的提高，焊絲已被廣泛應用于車輛制造、造船、工程機械、橋梁等制造業中，焊接材料是焊接技術的基礎，它為先進的焊接工藝、焊接設備提供支撐，我國焊絲的產量也在快速增長。焊絲的廣泛用途決定了焊絲鋼要有良好的拉拔性能和焊接性能，因而對鋼中的化學成分的質量分數均有嚴格的要求。
焊絲的性能直接關系到整個焊接結構的綜合性能和安全，包括力學性能，耐高溫性能，抗蠕變性能和焊接工藝性能等。焊絲鋼化學成分決定焊絲的內在質量，而焊絲的焊接工藝性能將直接影響焊縫的質量乃至整個焊接結構的安全性，因此對焊絲鋼的冶煉成分具有嚴格的要求。
現有技術中的生產方法無法保證焊絲成分均勻，可能存在嚴重的成分偏析，拉拔性能較差。
技術實現要素：
本發明提供了一種雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法，解決了或部分解決了現有技術中的生產方法無法保證焊絲成分均勻，可能存在嚴重的成分偏析，拉拔性能較差的技術問題，實現了保證焊絲性能良好，提高焊絲的冶金質量的技術效果。
本發明提供的一種雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法，包括以下步驟：
通過機械攪拌法對鐵水脫硫，以質量百分比計算，脫硫后的所述鐵水的S≤0.0005％；
將脫硫后的所述鐵水通過脫磷轉爐冶煉，以質量百分比計算，所述脫磷轉爐的出鋼的C≤3.5％，Si≤0.0020％，S≤0.0040％；
將所述脫磷轉爐的出鋼送入脫碳轉爐冶煉，以質量百分比計算，所述脫碳轉爐的出鋼的C≤0.05％，Si≤0.010％；
對所述脫碳轉爐的出鋼進行循環脫氣法精煉，以質量百分比計算，所述循環脫氣法精煉后的鋼水的C≤0.01％，Si≤0.0045％，S≤0.0050％，N≤0.0018％；
對所述循環脫氣法精煉后的鋼水進行鋼包精煉，以質量百分比計算，所述鋼包精煉后的鋼水的C≤0.03％，Si≤0.0090％，S≤0.0030％，N≤0.0028％；
對所述鋼包精煉后的鋼水進行板坯連鑄。
作為優選，所述脫磷轉爐的出鋼的溫度為1300～1320℃。
作為優選，所述脫碳轉爐冶煉的過程中全程吹氬且控制所述脫碳轉爐的爐后氮≤15ppm；
所述脫碳轉爐的終點溫度為1685～1705℃；
出鋼過程中加入白灰及螢石，進行不脫氧出鋼，按照前后滑板擋渣操作；所述出鋼的時間為6～8min。
作為優選，所述循環脫氣法精煉過程中，鋼水升溫吹氧量≤150Nm3，真空處理時間≥6min，鎮靜時間≥10min；
所述循環脫氣法精煉過程選擇前期真空槽，整個精煉過程的增氮≤3ppm。
作為優選，所述鋼包精煉的到站溫度為1575～1585℃；
所述鋼包精煉的結束溫度為1590～1610℃。
作為優選，所述鋼包精煉的增氮≤8ppm。
作為優選，所述板坯連鑄采用鋼包、中間包及結晶器全程保護澆鑄。
作為優選，所述鋼包開澆時先上套管后開澆，停澆時先停澆后摘套管；
所述中間包加高堿度覆蓋劑，中間包到結晶器之間采用浸入式水口。
作為優選，所述結晶器的液面波動控制在±3mm，過熱度為25～40℃；
所述結晶器的保護渣層厚度為10～12mm。
作為優選，所述板坯連鑄的鑄機的三路氬氣流量都小于＜5Nl/min。
本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
由于采用了機械攪拌法對鐵水脫硫、脫硫后的鐵水通過脫磷轉爐冶煉、脫磷轉爐的出鋼送入脫碳轉爐冶煉、脫碳轉爐的出鋼進行循環脫氣法精煉(RH精煉)、循環脫氣法精煉后的鋼水進行鋼包精煉(LF精煉)、鋼包精煉后的鋼水進行板坯連鑄，實現對低碳焊絲鋼的RH+LF雙聯工藝生產方法，以質量百分比計算，使低碳焊絲鋼的C≤0.03％，Si≤0.0090％，S≤0.0030％，N≤0.0028％，保證生產的低碳焊絲鋼具有良好的拉拔性能和焊接性能。這樣，有效解決了現有技術中的生產方法無法保證焊絲成分均勻，可能存在嚴重的成分偏析，拉拔性能較差的技術問題，實現了保證焊絲性能良好，提高焊絲的冶金質量的技術效果。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法的流程圖。
具體實施方式
本申請實施例提供了一種雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法，解決了或部分解決了現有技術中的生產方法無法保證焊絲成分均勻，可能存在嚴重的成分偏析，拉拔性能較差的技術問題，通過鐵水KR脫硫、脫磷轉爐、脫碳轉爐、RH精煉、LF精煉、板坯連鑄的工藝，實現了保證焊絲性能良好，提高焊絲的冶金質量的技術效果。
參見附圖1，本發明提供的一種雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法，包括以下步驟：
S1：通過機械攪拌法(KR)對鐵水脫硫，以質量百分比計算，脫硫后的鐵水的S≤0.0005％；KR工序要求深脫硫，KR扒渣后要見亮面，嚴控脫硫帶渣量。
S2：將脫硫后的鐵水通過脫磷轉爐冶煉，以質量百分比計算，脫磷轉爐的出鋼的C≤3.5％，Si≤0.0020％，S≤0.0040％；脫磷轉爐的出鋼的溫度為1300～1320℃。
S3：將脫磷轉爐的出鋼送入脫碳轉爐冶煉，以質量百分比計算，脫碳轉爐的出鋼的C≤0.05％，Si≤0.010％；脫碳轉爐冶煉的過程中全程吹氬且采用低氮模式，控制脫碳轉爐的爐后氮≤15ppm；脫碳轉爐的終點溫度為1685～1705℃；出鋼過程中加入白灰及螢石，進行不脫氧出鋼，按照前后滑板擋渣操作，減少下渣；出鋼的時間為6～8min。冶煉過程中選擇合適的槍位以及供氧流量，加強熔池攪拌，要求保持全程化渣良好。
S4：對脫碳轉爐的出鋼進行循環脫氣法(RH)精煉，以質量百分比計算，循環脫氣法精煉后的鋼水的C≤0.01％，Si≤0.0045％，S≤0.0050％，N≤0.0018％；RH精煉過程中，鋼水升溫吹氧量≤150Nm3，真空處理時間≥6min，鎮靜時間≥10min；循環脫氣法精煉過程選擇前期真空槽，整個精煉過程的增氮≤3ppm。RH精煉對于鋼水的脫碳、脫氣、升溫、均勻鋼水溫度和成分、去除夾雜物等方面，精煉效果好，處理周期短，生產能力大，非常適合與大型轉爐相配合。
S5：對循環脫氣法精煉后的鋼水進行鋼包(LF)精煉，以質量百分比計算，鋼包精煉后的鋼水的C≤0.03％，Si≤0.0090％，S≤0.0030％，N≤0.0028％；鋼包精煉的到站溫度為1575～1585℃；鋼包精煉的結束溫度為1590～1610℃，鋼包精煉的增氮≤8ppm。LF精煉的造渣操作為深脫硫模式處理，LF結束溫度為：第一爐1600～1610℃，連澆1590～1610℃，LF精煉的任務主要是造渣脫S，LF爐處理過程不進行深脫硫以防止增硅，根據進站及過程S含量控制脫S攪拌時間，只要達到所需要求的S含量即可。LF精煉工序采用全程關閉除塵、控制升溫過程的氬氣流量。
S6：對鋼包精煉后的鋼水進行板坯連鑄。板坯連鑄采用鋼包、中間包及結晶器全程保護澆鑄，避免了鋼水的二次氧化，有效減少了連鑄坯的夾雜物。鋼包開澆時先上套管后開澆，停澆時先停澆后摘套管；中間包加高堿度覆蓋劑，中間包到結晶器之間采用浸入式水口。結晶器的液面波動控制在±3mm，過熱度為25～40℃；結晶器的保護渣層厚度為10～12mm。板坯連鑄的鑄機的三路氬氣流量都小于5Nl/min，同時調整背壓達到0.2bar以上。
其中，對于焊絲用鋼，鋼中硫化夾雜物使鋼的延展性和韌性降低，S含量過高，盤條拉拔性能變差，盤條成材率降低；碳素焊條鋼經拉拔后，用作焊條鋼芯，要求成分穩定，鋼中S等有害元素含量盡可能低，而且鋼中Si，N含量也要求控制在一定范圍內，Si的質量分數直接影響焊縫金屬的力學性能和抗氣孔性能以及制造工藝性能，鋼中Si質量分數的高低直接影響焊條性能，因此對Si的質量分數限制嚴格，Si對焊條質量的危害主要在于它在焊縫中有降低塑性的傾向。N在鋼中能夠起到強化和穩定奧氏體的作用，但N含量過高，加熱過程中有害元素作為第二相析出，降低鋼的物理、機械性能，使鋼老化，N元素也是焊縫金屬形成氣孔的主要因素之一，必須嚴格控制鋼中N含量。氮在鋼中以氮化物形式存在，其含量影響鋼的時效性能，同時氮化物析出還會引起金屬晶格扭曲而產生較大的內應力，從而惡化了鋼的塑性和沖擊韌性使鋼變脆。
本申請提供的雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法，通過機械攪拌法對鐵水脫硫、脫硫后的鐵水通過脫磷轉爐冶煉、脫磷轉爐的出鋼送入脫碳轉爐冶煉、脫碳轉爐的出鋼進行循環脫氣法精煉(RH精煉)、循環脫氣法精煉后的鋼水進行鋼包精煉(LF精煉)、鋼包精煉后的鋼水進行板坯連鑄，實現對低碳焊絲鋼的RH+LF雙聯工藝生產方法，嚴格控制鋼水中Si、S和N的含量，以質量百分比計算，使低碳焊絲鋼的C≤0.03％，Si≤0.0090％，S≤0.0030％，N≤0.0028％，保證生產的低碳焊絲鋼具有良好的拉拔性能和焊接性能。
下面結合附圖和實施例對本發明提供的雙聯工藝生產低碳焊絲鋼的方法進行詳細描述：
實施例一
采用鐵水KR脫硫→脫磷轉爐→脫碳轉爐→RH精煉→LF精煉→板坯連鑄的工藝路線生產低碳、低硅、低硫、低氮的焊絲鋼。
S1：鐵水采用KR攪拌脫S，脫硫后鐵水的C含量為4.3％，Si含量為0.13％，S含量為0，出站鐵水的溫度為1323℃。
S2：脫磷轉爐的出鋼溫度為1312℃，C含量為3.4％，P含量為0.036％，S含量為0.0038％。
S3：脫碳轉爐冶煉后的終點溫度為1703℃，終點C含量為0.027％，終點氧含量為0.0741％，爐后N含量檢測為0.0014％。出鋼過程加入白灰，螢石，全部使用滑板前后擋渣，擋渣效果良好，出鋼時間為6min。
S4：RH精煉的真空處理時間20min，RH精煉結束后，C含量為0.0084％，Si含量為0.0043％，S含量為0.0047％，N含量為0.0013％。
S5：LF精煉中對進站鋼水渣改質，添加鋁粒，鋁鐵，錳鐵。LF爐處理過程不進行深脫硫以防止增硅，LF精煉結束的S含量為0.0024％，N含量為0.0020％，Si含量為0.0078％。
S6：采用全保護澆鑄，開澆時先上套管后開澆，停澆時先停澆后摘套管，該澆次鑄坯斷面230mm×1600mm，目標拉速為1.35m/min，澆鑄采用80t中間包，浸入式水口，高堿中包覆蓋劑，結晶器低碳保護渣。使用結晶器液面自動控制，液面波動控制在±3mm以內，過熱度35℃，成品的C含量為0.029％，Si含量為0.0081％，N含量為0.0020％，S含量為0.0020％，成份全部合格，滿足成品要求。
實施例二
采用鐵水KR脫硫→脫磷轉爐→脫碳轉爐→RH精煉→LF精煉→板坯連鑄的工藝路線生產低碳、低硅、低硫、低氮的焊絲鋼。
S1：鐵水采用KR攪拌脫S，脫硫后鐵水的C含量為4.1％，Si含量為0.14％，S含量為0.0002％，出站鐵水的溫度為1326℃。
S2：脫磷轉爐的出鋼溫度為1315℃，C含量為3.2％，P含量為0.031％，S含量為0.0037％。
S3：脫碳轉爐冶煉后的終點溫度為1698℃，終點C含量為0.033％，終點氧含量為0.0762％，爐后N含量檢測為0.0011％。出鋼過程加入白灰，螢石，全部使用滑板前后擋渣，擋渣效果良好，出鋼時間為7min。
S4：RH精煉的真空處理時間20min，RH精煉結束后，C含量為0.0081％，Si含量為0.0040％，S含量為0.0049％，N含量為0.0016％。
S5：LF精煉中對進站鋼水渣改質，添加鋁粒，鋁鐵，錳鐵。LF爐處理過程不進行深脫硫以防止增硅，LF精煉結束的S含量為0.0024％，N含量為0.0023％，Si含量為0.0082％。
S6：采用全保護澆鑄，開澆時先上套管后開澆，停澆時先停澆后摘套管，該澆次鑄坯斷面230mm×1600mm，目標拉速為1.40m/min，澆鑄采用80t中間包，浸入式水口，高堿中包覆蓋劑，結晶器低碳保護渣。使用結晶器液面自動控制，液面波動控制在±3mm以內，過熱度32℃，成品的C含量為0.027％，Si含量為0.0074％，N含量為0.0023％，S含量為0.0026％，成份全部合格，滿足成品要求。
實施例三
采用鐵水KR脫硫→脫磷轉爐→脫碳轉爐→RH精煉→LF精煉→板坯連鑄的工藝路線生產低碳、低硅、低硫、低氮的焊絲鋼。
S1：鐵水采用KR攪拌脫S，脫硫后鐵水的C含量為4.2％，Si含量為0.11％，S含量為0.0001％，出站鐵水的溫度為1324℃。
S2：脫磷轉爐的出鋼溫度為1318℃，C含量為3.1％，P含量為0.029％，S含量為0.0035％。
S3：脫碳轉爐冶煉后的終點溫度為1688℃，終點C含量為0.034％，終點氧含量為0.0795％，爐后N含量檢測為0.0012％。出鋼過程加入白灰，螢石，全部使用滑板前后擋渣，擋渣效果良好，出鋼時間為8min。
S4：RH精煉的真空處理時間15min，RH精煉結束后，C含量為0.0084％，Si含量為0.0042％，S含量為0.0047％，N含量為0.0015％。
S5：LF精煉中對進站鋼水渣改質，添加鋁粒，鋁鐵，錳鐵。LF爐處理過程不進行深脫硫以防止增硅，LF精煉結束的S含量為0.0023％，N含量為0.0025％，Si含量為0.0084％。
S6：采用全保護澆鑄，開澆時先上套管后開澆，停澆時先停澆后摘套管，該澆次鑄坯斷面230mm×1600mm，目標拉速為1.35m/min，澆鑄采用80t中間包，浸入式水口，高堿中包覆蓋劑，結晶器低碳保護渣。使用結晶器液面自動控制，液面波動控制在±3mm以內，過熱度29℃，成品的C含量為0.026％，Si含量為0.0077％，N含量為0.0026％，S含量為0.0021％，成份全部合格，滿足成品要求。
本申請實施例中提供的一個或多個技術方案，至少具有如下技術效果或優點：
由于采用了機械攪拌法對鐵水脫硫、脫硫后的鐵水通過脫磷轉爐冶煉、脫磷轉爐的出鋼送入脫碳轉爐冶煉、脫碳轉爐的出鋼進行循環脫氣法精煉(RH精煉)、循環脫氣法精煉后的鋼水進行鋼包精煉(LF精煉)、鋼包精煉后的鋼水進行板坯連鑄，實現對低碳焊絲鋼的RH+LF雙聯工藝生產方法，以質量百分比計算，使低碳焊絲鋼的C≤0.03％，Si≤0.0090％，S≤0.0030％，N≤0.0028％，保證生產的低碳焊絲鋼具有良好的拉拔性能和焊接性能。這樣，有效解決了現有技術中的生產方法無法保證焊絲成分均勻，可能存在嚴重的成分偏析，拉拔性能較差的技術問題，實現了保證焊絲性能良好，提高焊絲的冶金質量的技術效果。
以上所述的具體實施方式，對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施方式而已，并不用于限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。