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1、前言 H13钢属于空冷淬硬钢，是最具代表性的热作模具钢。该钢具有良好的韧性、热强性、热疲劳性能、耐磨性以及热处理变形小的优点，通常用于制造铝铸件用的压铸模、热挤压模，穿孔用的工具、芯棒、压机锻模、塑料模等，还广泛应用于铝、铜及其合金的压铸模具。由于该钢种合金含量高等原因，国内大都采用电炉、电渣重熔和锻压工艺或相关工艺生产，质量较为稳定。例如。北满特殊钢公司采用原料准备 30 t电炉——LF精炼——水平铸(Φ150 mm铸坯)——罩冷——检验——电渣重熔的生产路线，而宝钢则采用铁水脱硫——转炉双联——LF——RH——模铸——均热——轧制——精整的工艺。 鞍钢股份有限公司炼钢总厂通过对H13钢生产工艺的研究，根据自身设备和工岂条件，开发出H13钢的转炉连铸连轧生产工艺．本文对此加以介绍。 2 成分设计 H13钢是C?Cr Mo Si—V型钢．其优良的性能主要南钢的化学成分决定．同时也要求钢中杂质元素磷、硫含量尽量低．在成分设计方面需考虑窄范围控制，以保证其性能稳定。如北美压铸协会NADCA#207—2003标准规定：优级H13钢硫含量小于0．005％ ．而超级H13钢硫含量应小于0．003％ 、磷含量应小于0．015％。据此，制定了Hl3钢的成分控制范围，见表1。
3 生产工艺 鞍钢股份有限公司炼钢总厂转炉连铸连轧生产H13钢的工艺路线：铁水预处理——l00 t转炉双联冶炼——钢水扒渣——LF炉——VD炉——大方坯连铸——加热炉950轧制——连轧。 3.1 铁水预处理 铁水预处理的任务是进行深脱硫处理，通过调整粉剂配比、增大喷粉流量及深枪位操作。将铁水中的硫脱到0.002％以下。铁水预处理后立即进行铁水扒渣，减少渣中硫回到铁水中。 3.2 转炉双联冶炼 H13钢中合金含量高达9％,合金加人量大，100 t转炉冶炼需加入合金总量超过10 t。转炉冶炼这种高合金钢主要存在两大难题：一是转炉出钢过程中，加人大量合金造成出钢温降大，不利于合金熔化。且容易造成钢水表面结壳．经过钢水扒渣工艺就会造成合金损失大，合金收得不稳定；另方面转炉出钢后钢水回磷，这部分回磷主要是合金带人。因此要求转炉冶炼时能实现高温低磷出钢，精确命中终点温度和终点磷含量。为了实现其冶炼要求，需采用转炉双联技术冶炼。双联前半钢的主要任务是脱磷。需要控制好碳、磷与温度的平衡关系。枪位控制上。采取“先低后高”吹炼法，前期采用低枪位操作，后期适当抬高枪位，枪位控制在1.6～2.8 m。造渣方面采取“快速成渣。控制碱度”的造渣方法，针对不同铁水条件合理控制物料加入量．将炉渣碱度控制在2.0～3.5之间。供氧制度方面，氧压控制在0.7 MPa左右。及时调整流量保证氧压平稳，在一次吹氧累达到1500 m 后抬枪放一次渣。然后重新下枪吹炼，氧累达到3 000 m3左右时停止吹氧，吹炼过程中控制倒炉放渣次数，减少温度损失。前半钢控制终点碳含量达到2.4％～3.2％ 。终点温度达到1380～1450℃，终点磷含量≤0.020％。双联后半钢的主要任务是脱碳，采用少渣冶炼。枪位控制上，吹炼前期采用中高枪位，后期采用低枪位操作，枪位控制在1.4～2.6 m之间。造渣方面，炉渣碱度控制在2.5～4.0之间，前期要求快速成渣，中期调整枪位防止炉渣返干．后期降低枪位促进熔池搅拌，快速降碳升温。后半钢控制终点碳含量达到0．05％～O．10％ ．温度达到1 650～l 695℃，终点磷含量≤0．006％。采取上述措施后。实现了终点钢水磷含量和温度的稳定控制。转炉双联冶炼的3炉H13钢的终点成分和温度控制见表2。
《鞍钢技术》2013年第2期
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