提高履帶鏈軌節(jié)用鋼35MnB潔凈度的研究
張小華 徐克順 陳偉 鄒城輝
（常州市東方特鋼有限公司 江蘇 常州 213151）
摘 要：常州市東方特鋼有限公司采用100噸轉(zhuǎn)爐LD+100噸精煉LF+真空處理VD+連鑄CCM+連軋+精整生產(chǎn)線生產(chǎn)35MnB履帶鏈軌節(jié)用鋼，深受潔凈度不穩(wěn)定的困擾，通過對(duì)降低初煉爐終點(diǎn)的鋼水[O]含量，優(yōu)化鋼包精煉渣的化學(xué)成分，規(guī)范關(guān)鍵控制點(diǎn)的操作，試驗(yàn)13爐，其總[O]含量，非金屬夾雜物級(jí)別和塔形檢驗(yàn)很穩(wěn)定，滿足客戶需求。
關(guān)鍵詞：35MnB；潔凈度；研究
前言
履帶鏈軌節(jié)主要用于挖掘機(jī)、推土機(jī)等工程機(jī)械和坦克等軍工機(jī)械所用履帶中用以連接的部分。在工作過程中不僅承受整臺(tái)機(jī)器的重量以及驅(qū)動(dòng)輪對(duì)它的驅(qū)動(dòng)力，轉(zhuǎn)向過程中還要承受側(cè)向力，在凹凸不平的道路行駛時(shí)還會(huì)使鏈軌節(jié)承受沖擊載荷。因此，履帶鏈軌節(jié)用鋼具有較高的純凈度。
常州市東方特鋼有限公司采用100噸轉(zhuǎn)爐LD+100噸精煉LF+真空處理VD+連鑄CCM+連軋+精整生產(chǎn)線生產(chǎn)該產(chǎn)品。自從2018年成功開發(fā)此產(chǎn)品以來存在夾雜物偶有超標(biāo)、塔形檢驗(yàn)結(jié)果較差，深受潔凈度不穩(wěn)定的困擾；為此，技術(shù)中心組織人員對(duì)各個(gè)工序進(jìn)行研究；最終，鋼中夾雜物穩(wěn)定可控，各項(xiàng)檢驗(yàn)完全滿足客戶要求。
1 技術(shù)要求
1.1 化學(xué)成分控制
1.2 非金屬夾雜物
1.3 塔形檢驗(yàn)
2 生產(chǎn)過程研究
2.1 LD轉(zhuǎn)爐工序
通過heraeus定氧儀測(cè)量鋼水終點(diǎn)[O]含量，跟蹤研究了35MnB轉(zhuǎn)爐出鋼[O]的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在[C][O]積達(dá)到0.0028~0.0030，數(shù)值明顯偏高，在 [C]含量相同的情況下，[O]含量偏高，使得脫氧產(chǎn)物增多。為此，采用頂?shù)讖?fù)吹、保碳（終點(diǎn)C≥0.08%）和低溫（1600℃~1620℃）出鋼、改進(jìn)擋渣方式等，降低轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[C][O]積，達(dá)到降低初煉鋼水[O]含量的目的。
2.2 LF精煉工序
為了追求鋼中的低[O]含量，采用高堿度渣精煉，,同時(shí)精煉終渣CaO/Al2O3的比值達(dá)到3~5。
由于鋼中堿度高，CaO/Al2O3的比值高，爐渣中的CaO活性高，導(dǎo)致鋼中即使[O]含量很低的情況下，仍然存在少量大顆粒鈣鋁酸鹽類夾雜物；而大顆粒夾雜物會(huì)導(dǎo)致發(fā)紋超標(biāo)，嚴(yán)重時(shí)貫穿塔形的兩個(gè)臺(tái)階。
經(jīng)過研究，為了降低大顆粒夾雜的出現(xiàn)幾率，采用合適的堿度（3~5），CaO/Al2O3的值范圍1.6~2.0，同時(shí)保證精煉白渣時(shí)間≥20min。
2.3 VD真空處理
為了進(jìn)一步提高鋼水潔凈度，降低鋼中有害氣體的含量，在真空度≤67Pa的情況下，保持時(shí)間≥12min。真空處理結(jié)束后喂入Ca線進(jìn)行變性處理，保證[Ca]/[Al]范圍0.05~0.10。喂線后軟吹時(shí)間≥15min。
2.4 CCM連鑄工序
為了防止二次氧化，大包長(zhǎng)水口采用氬封結(jié)構(gòu)，中包使用整體內(nèi)裝水口；為了降低鋼水對(duì)耐材的侵蝕，采用低過熱度澆注。
3 產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量
3.1 鋼材的總氧含量
由表6看出，鋼中的T[O]含量基本≤0.0012%，滿足客戶對(duì)[O]含量的要求。
3.2 鋼中非金屬夾雜物
3.3 塔形檢驗(yàn)
經(jīng)過對(duì)初煉鋼水氧含量控制、精煉渣的改進(jìn)，各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的嚴(yán)格控制，每爐隨機(jī)取的2個(gè)非金屬夾雜物試樣，級(jí)別為0~1.0級(jí)；塔形檢驗(yàn)，沒有發(fā)現(xiàn)連接兩個(gè)臺(tái)階的發(fā)紋；非金屬夾雜物級(jí)別和發(fā)紋長(zhǎng)度全部滿足客戶需求。
4 結(jié)論
1）以前片面追求鋼的低[O]含量，采用高堿度渣，沒有關(guān)注操作細(xì)節(jié)，精煉白渣保持時(shí)間短等原因，導(dǎo)致非金屬夾雜物和塔形檢驗(yàn)存在一次檢驗(yàn)不合格的情況，困擾了很久。
2）經(jīng)過對(duì)生產(chǎn)過程研究，采取了以下改進(jìn)措施：對(duì)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)定氧，控制[C][O]積的范圍，有效降低了初煉鋼水的氧含量；對(duì)精煉爐的爐渣結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化，降低CaO的活性度；規(guī)范了VD真空處理操作；控制鋼中[Ca]/[Al]；連鑄采用全程保護(hù)澆注，使用整體內(nèi)裝水口和低過熱度澆注。
3）通過優(yōu)化改進(jìn)，鋼中的氧含量、非金屬夾雜物級(jí)別和發(fā)紋長(zhǎng)度很穩(wěn)定，滿足客戶要求；為生產(chǎn)其它高潔凈鋼提供了方向。
