汽车板钢冶炼生产.docx

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1、冶金技术专业-电炉炼钢-电炉冶炼4130钢的生产实践-王艳春、李魁猛唐山科技职业技术学院王艳春；唐山钢铁集团机械（重机）装备有限公司李魁猛案例名称电炉冶炼4130钢的生产实践案例说明本案例适合中职、高职、职业本科等院校冶金技术专业，在学习完电炉炼钢、炉外精炼课程后进行综合性教学中使用，更适合在电炉炼钢工、炉外精炼工等工种的职工培训中使用。案例背景某大型重机装备制造公司，拥有一座50吨电弧炉，米用LF炉、VD精炼装置，生产大、中型钢锭及轧辊、铸件产品，产品质量在国内外市场享有很高的声誉。案例所涉及的知识点品种质量一一钢种质量要求、钢种生产工艺路线；电炉炼

2、钢、炉外精炼工艺。案例所涉及的技能点钢种生产操作要点的制定。案例工作任务的分解工艺路线选择，电炉炼钢、炉外精炼工艺制度选择及工艺参数制定。教学目标1.了解高质量钢种冶炼应关注的问题；2.在掌握各精炼炉功能的基础上，基本掌握根据钢种要求选择合适的工艺路线时应考虑的因素；3.掌握各工序生产操作要点的确定；4.通过本案例的教学，引领学生将所学知识转化成能力。案例建议的教学时间6~8学时案例的操作演示现场调研、问题讨论、点评、案例分析、讲授、课堂练习、大作业。案例点评电炉冶炼4130钢的生产实践案例教学可实现现场实践与所学理论知识的有机结合，学生根据书本上学到

3、的有关电炉炼钢、炉外精炼的理论知识，结合具体钢种的质量要求，选择合适的工艺路线并确定生产操作要点，既加深了对知识的理解，又实现了从理论知识到现实工作能力的转化。本案例可迁移为其他品种钢冶炼教学，学生通过本案例学习，具有其他品种钢冶炼的能力电弧炉冶炼4130钢的生产实践1背景介绍某大型重机装备制造公司，拥有一座50吨电弧炉，采用LF炉、VD精炼装置，生产大、中型钢锭及轧辊、铸件产品，产品质量在国内外市场享有很咼的声誉。2主要内容2.14130钢的成分、用途和要求4130钢是一种晶粒细化的低合金钢，它对于大尺寸材料具有优异的热处理性能。它可广泛用于经过调质

4、热处理的棒材和管材。典型应用：石油和天然气完井设备，如封隔器、尾管悬挂器部件，包括球阀、闸板阀、管汇、四通法兰、异径接头法兰和防喷器在内的井口部件。4130是中碳钢，并含有高铬、钼、锰成分来改善淬透性。由于碳含量较低，4130通常可进行更剧烈的淬火处理，淬火硬度和回火后的性能会显著提高。此外，为了提高回火后的强度，钢材里还添加了少量的钒和铌。晶粒大小通过微量的铝和铌的添加得到控制。细化的晶粒结构提高了各种强度下的材料韧性。某大型重机装备制造公司生产的4130钢锭化学成分（％）见表1。表1某厂生产的4130钢锭化学成分要求%—儿糸CMnPSSiCrNi

5、MoVNbCu协议0.28-0.50-0.25-1.00-0.20-0.02-0.02-0.330.700.0090.0080.371.150.250.270.050.050.30目标值0.300.310.580.0060.0050.321.080.150.230.0280.028表2某厂生产的4130锻件非金属夹杂物要求级ABCDDs细系粗系细系粗系细系粗系细系粗系1.00.50.50.50.50.51.00.51.0探伤要求：单个缺陷w①3,密集缺陷w①2。其它要求：As+Sn+Pb+Sb+Biw0.045%。对S、P含量、非金属夹杂物和H、O、

6、N气体进行严格控制，保证钢液纯净度，并对C、Cr、Mo、Ni、V等化学成分进行严格控制。其中钢中氢含量w2ppm;氧含量w30ppm;氮含量w70ppm。2.1钢种生产难度1）成分范围窄：为保证成品最终性能，要求化学成分靠近目标值控制2）非金属夹杂物等级要求高。3）钢中气体含量要求严格。2.2工艺路线该大型重机装备制造公司利用电弧炉冶炼4130钢。熔化的钢水转入精炼炉进行脱硫、脱氧、合金元素的调整，在接近真空的条件下吹氩气搅拌，去除杂质和有害气体。这种熔炼和精炼工艺流程降低了硫和磷等有害元素的含量。后续的钙化处理能使MnS夹杂物球化。工艺路线：EBT—

7、LF—VD。2.3.1电弧炉冶炼（1）配料以炉内布料合理、节约成本为原则，配入废辊和As、Sn、Pb、Sb、Bi含量低的优质废钢，配入C含量为1.45〜1.65%,P含量w0.040%。（2）加料前炉底预先加入500kg石灰预造泡沫渣。注意冶炼过程全程造泡沫渣，防止钢水吸气。（3）熔清后取样分析，进行快速脱磷操作，脱磷温度保持在1510〜1550C为宜，氧化脱碳开始温度1550〜1570C，氧气压力0.4〜0.8Mpa。（4）电弧炉严格执行给电工艺，快速造泡沫渣进行埋弧冶炼;吹氧过程中视化清磷成分进行脱磷操作。(5)氧化期氧化脱碳量》0.50%,冶炼终

8、点碳含量》0.10%。(6)停氧后静沸腾5分钟以上，并进行钢水沉淀脱氧及钢渣扩散脱氧后才允许出