蒂森克虏伯和神户制钢生产帘线钢的先进工艺

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1、蒂森克虏伯和神户制钢生产帘线钢的先进工艺2010-11-279:38:36来源：中国钢铁产业网信息中心编辑：韩静随着汽车轻量化的发展，生产钢帘线用钢丝逐步向高强化发展。钢帘线是由钢丝拉拔成直径0.15mm-0.38mm的细丝捻绞而成，拉拔的钢丝被拉至100千米不允许断线，其质量取决于帘线用钢坯的质量和帘线盘条性能及质量。如果线材中存在氧化铝和尖晶石等硬质非金属夹杂物，在拉拔和捻股期间容易断线。因此，对帘线钢的每步生产工序都有严格的要求，且化学成分要求苛刻，夹杂物的类型、形状、大小和数量的控制要求高。生产钢丝用线材时，减少或软化非金属夹杂物至关重要。 　　1  生产帘

2、线钢的先进工艺 　　帘线钢的冶炼工艺主要有两种：①电炉→二次精炼→连铸或模铸。②高炉→铁水预处理→转炉冶炼→二次精炼→连铸。由于电炉炉料废钢中残留的有害微量元素Ni、Pb、Cu、Cr影响钢质量，一般采用电炉冶炼帘线钢要严格控制炼钢用废钢的化学成分。 　　德国蒂森克虏伯钢铁公司是世界上著名的钢帘线专用线材生产厂家，其生产帘线钢的工艺流程是：铁水经鱼雷罐车运至炼钢厂，在140吨铁水包中进行脱硫预处理，外加15%-20%返回废钢组成炼钢原料。然后在165吨转炉内进行吹炼，转炉顶底复吹。炉顶有6支氧枪，每分钟吹入500m3-650m3氧气。炉底设有直径为4mm的10孔供气元

3、件，每分钟吹氩流量0.015Nm/t-0.5Nm/t。其氧枪的位置、吹氧速度和底吹氩气流量均由声控仪或废气成分分析仪自动控制。最后采用RH炉外精炼，最大真空度为50Pa，两台TN喷粉装置，其中一台用于喷吹CaC2粉和CaSi粉成分微调。此外还配有双线喂丝机喂CaSi线和Ca线。这些工艺技术的应用，为保证钢帘线专用线材的洁净度创造了条件。 　　2  帘线钢的化学成分控制新技术 　　国外先进钢铁厂生产的帘线钢的化学成分稳定，C、Mn和Si含量波动小。帘线钢生产先进企业都有其帘线钢化学成分控制技术，在此仅分析日本神户制钢发明的一系列帘线钢化学成分控制新技术。 　　神户制钢

4、生产帘线钢在钢包精炼时，搅拌气体流量为0.0005Nm3/min·t-0.004Nm3/min·t。2007年，神户制钢提出的一系列帘线钢化学成分控制原则如下： 　　C：0.4%-1.3%。因为C能提高帘线钢的强度，所以要求C高于0.4%，最好在0.5%以上。但C过剩易使帘线钢脆化，从而降低线材的拔丝性能，因此C最好控制在0.5%-1.2%。 　　Si：0.1%-2.5%。Si具有脱氧功能，要想发挥Si的脱氧功能，其含量必须在0.1%以上，最好大于0.2%。但是，如果Si过剩，就会生成大量的SiO2，从而降低线材的拔丝性能，一般将Si控制在2.5%以下，最好在2.3

5、%以下。 　　Mn：0.2%-1.0%。Mn具有脱氧功能，同时还具有控制夹杂物的作用。要将Mn控制在0.2%以上（最好在0.3%以上）。但Mn过剩也会使钢材脆化，降低其拔丝性能，因此要将Mn控制在1.0%以下，最好在0.9%以下。 　　Al：低于0.003%。Al是控制夹杂物形态的元素，含量最好在0.001%左右。如果Al含量过高，就会生成粗大的Al2O3夹杂，引起断线，因此Al要控制在0.003%以下，最好在0.002%以下。 　　另外，钢水中含有下列元素可以进一步有效地提高线材的性能。 　　Ni：0.05%-0.1%。Ni可以提高拉拔材韧性，要想发挥其这一效果，

6、Ni含量要大于0.05%，最好大于0.06%。但是，即使Ni过剩，也只能达到饱和，因此Ni要低于0.1%，最好低于0.09%。 　　Cu：0.05%-1%。Cu有助于提高线材强度，Cu通过析出硬化作用来提高线材强度。要想发挥Cu的这一作用，Cu要大于0.05%，最好大于0.06%。如果Cu过剩，会形成晶界偏析，在热轧工序容易出现裂纹和划伤，因此Cu要低于1%，最好低于0.9%。 　　Cr：0.05%-1.5%。在拉拔加工时，Cr可以硬化线材，即使拉拔量较少，也能确保线材的高强度。而且，Cr还能提高钢的耐腐蚀性能。例如，Cr用于钢帘线时，可以有效地控制该超细钢丝的腐蚀

7、。要想发挥Cr的这些作用，Cr要大于0.05%，最好要大于0.06%。但是Cr过剩时，珠光体相变的淬火性能提高，铅浴淬火处理困难。再就是二次氧化铁皮明显致密，机械除鳞性能和酸洗性能下降。因此，Cr要小于1.5%，最好小于1.4%。 　　从Li（0.02ppm-20ppm）、Na（0.02ppm-20ppm）、Ce（3ppm-100ppm）、La（3ppm-100ppm）4种元素中选择1种以上。这些元素具有软化钢中非金属夹杂物的作用。要想发挥其作用，要按要求添加。如果添加Li，Li要大于O.02ppm，最好大于0.03ppm。如果添加Na，Na要大于0.02ppm