阅读说明：本技术 一种合金结构钢45CrNi的冶炼方法 (Smelting method of alloy structural steel 45CrNi ) 是由 魏巍 李虹 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种合金结构钢45CrNi的冶炼方法,所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序。本发明冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi性能：抗拉强度≥980MPa、屈服强度≥835MPa、断后伸长率≥12%、断面收缩率≥50%；合金结构钢45CrNi成品P≤0.010%、S≤0.010%、H≤1.5ppm、O≤15ppm、N≤70ppm；合金结构钢45CrNi轧材高倍夹杂物A类粗系≤1.5级、A类细系≤2.0级,B类粗系≤1.0级、B类细系≤2.0级,C类粗系≤0.5级、C类细系≤0.5级,D类粗系≤1.0级、D类细系≤1.0级,Ds类≤2.0级,晶粒度≥5.0级。(The invention discloses a smelting method of alloy structural steel 45CrNi, which comprises the working procedures of converter smelting, LF refining, VD vacuum treatment and continuous casting. The alloy structural steel 45CrNi produced by the smelting method has the following properties: the tensile strength is more than or equal to 980MPa, the yield strength is more than or equal to 835MPa, the elongation after fracture is more than or equal to 12 percent, and the reduction of area is more than or equal to 50 percent; the P content of the finished 45CrNi alloy structural steel product is less than or equal to 0.010 percent, the S content is less than or equal to 0.010 percent, the H content is less than or equal to 1.5ppm, the O content is less than or equal to 15ppm, and the N content is less than or equal to 70 ppm; the high-power inclusion of the 45CrNi rolled alloy structural steel has the A-type coarse system less than or equal to 1.5 grade, the A-type fine system less than or equal to 2.0 grade, the B-type coarse system less than or equal to 1.0 grade, the B-type fine system less than or equal to 2.0 grade, the C-type coarse system less than or equal to 0.5 grade, the C-type fine system less than or equal to 0.5 grade, the D-type coarse system less than or equal to 1.0 grade, the D-type fine system less than or equal to 1.0 grade, the Ds-type secondary grade less than or equal to 2.0 grade.)

一种合金结构钢45CrNi的冶炼方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种合金结构钢45CrNi的冶炼方法。

背景技术

合金结构钢45CrNi，其产品成份接近国外的标准牌号为：美国ASTM标准3140、英国BS标准640M40、法国NF标准35NC6。45CrNi具有良好的淬透性，淬火回火后可获得较高的强度及一定的韧性，加工后的调质件被广泛应用于制造工程机械车辆变速箱曲轴，内燃机曲轴，汽车或拖拉机主轴、连杆、气门等易磨损的零部件。

由于合金结构钢45CrNi用途较为特殊，因此对连铸坯低倍、成份、气体含量等要求较严，产品性能要求较高，成为45CrNi冶炼生产的控制难点。目前45CrNi连铸坯通常要求低倍片应进行磁粉探伤，不得出现超过2个肉眼可见≥5mm的缺陷，不得出现肉眼可见的裂纹。成品P含量、S含量普遍要求≤0.010%，H含量≤1.5ppm、O含量≤15ppm、N含量≤70ppm。采用现有“BOF→LF→VD→CC”工艺流程生产，难以保证45CrNi成品P含量、S含量、气体含量满足标准要求，难以保证45CrNi产品性能满足标准及用户使用要求，难以保证连铸过程中45CrNi高合金钢水良好的流动性，以上因素成为高质量45CrNi产品生产的制约条件。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种合金结构钢45CrNi的冶炼方法。该发明在转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工艺基础上进行优化改进，优选原辅料，管控操作细节，关注重点环节，保证合金结构钢45CrNi连铸过程中钢水良好的流动性，连铸坯低倍及磁粉探伤满足标准要求，成品P≤0.010%、S≤0.010%、H≤1.5ppm、O≤15ppm、N≤70ppm，抗拉强度≥980MPa、屈服强度≥835MPa、断后伸长率≥12%、断面收缩率≥50%。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种合金结构钢45CrNi的冶炼方法，所述冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.070～0.100%、S：0.020～0.030%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣5-8t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间4～6min，溅渣时氮气流量23000～26000m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为80～85%、废钢量为15～20%，废钢装料过程中加入镍铁100～120kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰8～15kg/t钢，转炉吹炼3～4min、温度1300～1400℃时倒出前期渣，再次加入白灰25～35kg/t钢、轻烧白云石30～35kg/t钢、石灰石8～12kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.08～0.12%，避免钢水过氧化，出钢过程依次加入钢芯铝2～3kg/t钢、高碳锰铁7～9kg/t钢、高碳铬铁10～12kg/t钢、白灰6～8kg/t钢、精炼渣5～7kg/t钢，出钢时炉内剩钢水1～3t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.5～0.7kg/t钢喂入铝线，保证钢水氧含量较低，为LF脱硫提供良好条件；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.020～0.040%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼过程白灰用量2～5kg/t钢，精炼时间70～90min，白渣保持时间35～60min，LF精炼过程碳化硅用量4～6kg/t 钢进行扩散脱氧，保证良好的脱氧效果；LF精炼过程氩气流量控制在300～700NL/min，保证良好的透气性及搅拌效果，促进脱氧脱硫反应进行；LF精炼结束前15～25min完成成分调整，保证LF精炼最后15min仅进行加热保温不进行成分调整；LF渣系控制为：CaO：52～55%、Al₂O₃：28～32%、SiO₂≤10%、MgO≤5%、TFe+MnO≤0.6%、R：5.3～6.1，渣系脱硫效果好，化渣快，可满足合金结构钢45CrNi的生产要求；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的1/2～2/3，VD保持时间15～20min，VD过程氩气流量控制在150～400NL/min，VD破空后按Al为0.015～0.025%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.0～1.5kg/t钢，软吹时间控制在20～40min，软吹时氩气流量10～20L/min，促进夹杂物充分上浮，连浇炉吊包过热度控制在50～65℃；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量26～30t，浇注结束时钢包余钢量5～7t；连铸拉速控制在0.40～0.42m/min，结晶器水量为3000～3500L/min，比水量为0.17～0.20L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流100～150A、电搅频率2.0～8.0HZ，连铸中包过热度控制在25～35℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，铸坯下线缓冷，连铸坯入缓冷坑温度580～650℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度50～100℃；连铸坯经处理得到合金结构钢45CrNi。

本发明所述步骤（1）、（2）白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标为：CaO≥90%、MgO≤5.0%、SiO₂≤2.0%、S≤0.030%，灼减≤4%、活性度≥320、粒度10～50mm≥90%。

本发明所述步骤（2）精炼渣成分组成为：CaO：45～55%，SiO₂≤5.0%，Al₂O₃：35～45%，CaF₂≤5.0%，MgO：3.0～8.0%。

本发明所述步骤（3）预熔钢包覆盖剂成分组成为：CaO：9～17%，SiO₂：29～39%，Al₂O₃：6～14%，MgO≤6.0%，Fe₂O₃≤5.0%，C固：20～35%。

本发明所述步骤（4）高碳中包覆盖剂成分组成：C：7～17%，CaO：24～40%，SiO₂：20～36%，Al₂O₃≤10%，MgO≤8.0%，Fe₂O₃≤5.0%。

本发明所述步骤（4）中碳结晶器保护渣成分组成：C：12～22%，CaO：9～19%，SiO₂：31～41%，Al₂O₃≤13%，MgO≤8.0%，Fe₂O₃≤7.0%。

本发明所述冶炼方法生产的连铸坯低倍及磁粉探伤满足45CrNi使用要求。

本发明所述冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi性能：抗拉强度≥980MPa、屈服强度≥835MPa、断后伸长率≥12%、断面收缩率≥50%。

本发明所述冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi成品P≤0.010%、S≤0.010%、H≤1.5ppm、O≤15ppm、N≤70ppm。

本发明所述冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi轧材高倍夹杂物A类粗系≤1.5级、A类细系≤2.0级，B类粗系≤1.0级、B类细系≤2.0级，C类粗系≤0.5级、C类细系≤0.5级，D类粗系≤1.0级、D类细系≤1.0级，Ds类≤2.0级，晶粒度≥5.0级。

本发明合金结构钢45CrNi产品标准参考GB/T 3077-1988；产品性能检测标准参考GB/T 228.1；轧材高倍夹杂物检验标准参考GB/T 10561；轧材晶粒度检验标准参考GB/T6394；连铸坯低倍情况检验标准参考YB/T4149。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明在转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工艺基础上进行优化改进，优选原辅料，管控操作细节，关注重点环节，保证合金结构钢45CrNi连铸过程中钢水良好的流动性，成品P≤0.010%、S≤0.010%、H≤1.5ppm、O≤15ppm、N≤70ppm，抗拉强度≥980MPa、屈服强度≥835MPa、断后伸长率≥12%、断面收缩率≥50%。2、本发明连铸坯低倍及磁粉探伤满足标准要求，保证45CrNi产品性能满足标准及使用要求。

附图说明

图1为实施例1的45CrNi连铸坯低倍磁粉探伤情况图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细地说明。

实施例1

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.085%、S：0.023%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣7t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间4.5min，溅渣时氮气流量24810m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为82%、废钢量为18%，废钢装料过程中加入镍铁108kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰11kg/t钢，转炉吹炼3.2min、温度1370℃时倒出前期渣，再次加入白灰28kg/t钢、轻烧白云石33kg/t钢、石灰石9kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.09%，出钢过程依次加入钢芯铝2.8kg/t钢、高碳锰铁7.6kg/t钢、高碳铬铁11.3kg/t钢、白灰6.7kg/t钢、精炼渣6.1kg/t钢，出钢时炉内剩钢水1.5t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.57kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.033%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量3.5kg/t钢，精炼时间72min，白渣保持时间37min，LF精炼过程碳化硅用量4.3kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在420NL/min，LF精炼结束前15min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的7/12，VD保持时间16min，VD过程氩气流量控制在240NL/min，VD破空后按Al为0.019%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.3kg/t钢，软吹时间控制在27min，软吹时氩气流量12L/min，连浇炉吊包过热度控制在55℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量28t，浇注结束时钢包余钢量6.7t；连铸拉速控制在0.41m/min，结晶器水量为3100L/min，比水量为0.19L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流130A、电搅频率6.0HZ，连铸中包过热度控制在29℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度600℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度85℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

本实施例45CrNi连铸坯低倍磁粉探伤情况见图1。（实施例2-8的45CrNi连铸坯低倍磁粉探伤情况与图1类似，故省略）

实施例2

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.091%、S：0.027%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣6t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间5.5min，溅渣时氮气流量25830m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为84%、废钢量为16%，废钢装料过程中加入镍铁113kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰13kg/t钢，转炉吹炼3.7min、温度1340℃时倒出前期渣，再次加入白灰32kg/t钢、轻烧白云石31kg/t钢、石灰石11kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.085%，出钢过程依次加入钢芯铝2.4kg/t钢、高碳锰铁8.3kg/t钢、高碳铬铁10.6kg/t钢、白灰7.2kg/t钢、精炼渣5.3kg/t钢，出钢时炉内剩钢水2.2t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.63kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.026%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量4.5kg/t钢，精炼时间75min，白渣保持时间40min，LF精炼过程碳化硅用量5.1kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在570NL/min，LF精炼结束前16min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的1/2，VD保持时间18min，VD过程氩气流量控制在330NL/min，VD破空后按Al为0.022%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.4kg/t钢，软吹时间控制在33min，软吹时氩气流量17L/min，连浇炉吊包过热度控制在58℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量29t，浇注结束时钢包余钢量5.6t；连铸拉速控制在0.40m/min，结晶器水量为3250L/min，比水量为0.18L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流110A、电搅频率4.0HZ，连铸中包过热度控制在32℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度620℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度95℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

实施例3

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.083%、S：0.025%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣6.5t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间5.8min，溅渣时氮气流量23700m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为81%、废钢量为19%，废钢装料过程中加入镍铁105kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰9kg/t钢，转炉吹炼3.5min、温度1350℃时倒出前期渣，再次加入白灰30kg/t钢、轻烧白云石34kg/t钢、石灰石10kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.092%，出钢过程依次加入钢芯铝2.3kg/t钢、高碳锰铁7.4kg/t钢、高碳铬铁10.3kg/t钢、白灰6.4kg/t钢、精炼渣6.6kg/t钢，出钢时炉内剩钢水2.0t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.65kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.037%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量2.8kg/t钢，精炼时间73min，白渣保持时间38min，LF精炼过程碳化硅用量5.7kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在360NL/min，LF精炼结束前19min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的2/3，VD保持时间17min，VD过程氩气流量控制在180NL/min，VD破空后按Al为0.017%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.1kg/t钢，软吹时间控制在24min，软吹时氩气流量16L/min，连浇炉吊包过热度控制在63℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量29t，浇注结束时钢包余钢量5.8t；连铸拉速控制在0.42m/min，结晶器水量为3420L/min，比水量为0.17L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流120A、电搅频率7.0HZ，连铸中包过热度控制在30℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度640℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度88℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

实施例4

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.095%、S：0.024%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣5.5t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间4.2min，溅渣时氮气流量24500m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为83%、废钢量为17%，废钢装料过程中加入镍铁110kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰10kg/t钢，转炉吹炼3.6min、温度1380℃时倒出前期渣，再次加入白灰34kg/t钢、轻烧白云石32kg/t钢、石灰石10.5kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.088%，出钢过程依次加入钢芯铝2.6kg/t钢、高碳锰铁8.7kg/t钢、高碳铬铁11.8kg/t钢、白灰7.5kg/t钢、精炼渣5.7kg/t钢，出钢时炉内剩钢水2.6t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.52kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.022%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量2.3kg/t钢，精炼时间74min，白渣保持时间36min，LF精炼过程碳化硅用量4.6kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在620NL/min，LF精炼结束前20min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的7/12，VD保持时间16min，VD过程氩气流量控制在210NL/min，VD破空后按Al为0.024%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.2kg/t钢，软吹时间控制在35min，软吹时氩气流量14L/min，连浇炉吊包过热度控制在53℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量27t，浇注结束时钢包余钢量6t；连铸拉速控制在0.41m/min，结晶器水量为3070L/min，比水量为0.19L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流140A、电搅频率5.0HZ，连铸中包过热度控制在27℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度610℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度90℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

实施例5

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.086%、S：0.022%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣7.5t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间4.8min，溅渣时氮气流量25320m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为82.5%、废钢量为17.5%，废钢装料过程中加入镍铁102kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰14kg/t钢，转炉吹炼3.9min、温度1320℃时倒出前期渣，再次加入白灰26kg/t钢、轻烧白云石32.5kg/t钢、石灰石9.5kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.10%，出钢过程依次加入钢芯铝2.5kg/t钢、高碳锰铁8.5kg/t钢、高碳铬铁11.0kg/t钢、白灰7.0kg/t钢、精炼渣6.0kg/t钢，出钢时炉内剩钢水2.4t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.55kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.030%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量3.0kg/t钢，精炼时间71min，白渣保持时间39min，LF精炼过程碳化硅用量5.0kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在530NL/min，LF精炼结束前21min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的1/2，VD保持时间18min，VD过程氩气流量控制在370NL/min，VD破空后按Al为0.020%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.4kg/t钢，软吹时间控制在30min，软吹时氩气流量18L/min，连浇炉吊包过热度控制在60℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量28t，浇注结束时钢包余钢量5.5t；连铸拉速控制在0.42m/min，结晶器水量为3320L/min，比水量为0.18L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流125A、电搅频率3.0HZ，连铸中包过热度控制在33℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度590℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度92℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

实施例6

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.095%、S：0.020%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣6.2t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间5.0min，溅渣时氮气流量24380m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为81.5%、废钢量为18.5%，废钢装料过程中加入镍铁117kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰12kg/t钢，转炉吹炼3.3min、温度1360℃时倒出前期渣，再次加入白灰31kg/t钢、轻烧白云石30.6kg/t钢、石灰石11.5kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.095%，出钢过程依次加入钢芯铝2.9kg/t钢、高碳锰铁7.2kg/t钢、高碳铬铁11.3kg/t钢、白灰6.5kg/t钢、精炼渣5.5kg/t钢，出钢时炉内剩钢水1.8t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.68kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.035%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量4.2kg/t钢，精炼时间75min，白渣保持时间38min，LF精炼过程碳化硅用量5.3kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在470NL/min，LF精炼结束前21min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的2/3，VD保持时间17min，VD过程氩气流量控制在200NL/min，VD破空后按Al为0.018%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.25kg/t钢，软吹时间控制在22min，软吹时氩气流量15L/min，连浇炉吊包过热度控制在51℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量27.5t，浇注结束时钢包余钢量5.6t；连铸拉速控制在0.40m/min，结晶器水量为3470L/min，比水量为0.17L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流143A、电搅频率4.0HZ，连铸中包过热度控制在34℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度630℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度90℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

实施例7

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.070%、S：0.030%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣5t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间6.0min，溅渣时氮气流量23000m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为80%、废钢量为20%，废钢装料过程中加入镍铁100kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰15kg/t钢，转炉吹炼3.0min、温度1400℃时倒出前期渣，再次加入白灰25kg/t钢、轻烧白云石35kg/t钢、石灰石8kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.080%，出钢过程依次加入钢芯铝3kg/t钢、高碳锰铁7kg/t钢、高碳铬铁12kg/t钢、白灰6.0kg/t钢、精炼渣7.0kg/t钢，出钢时炉内剩钢水1.0t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.70kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.020%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量5.0kg/t钢，精炼时间70min，白渣保持时间35min，LF精炼过程碳化硅用量4kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在700NL/min，LF精炼结束前25min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的1/2，VD保持时间15min，VD过程氩气流量控制在150NL/min，VD破空后按Al为0.025%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.0kg/t钢，软吹时间控制在40min，软吹时氩气流量20L/min，连浇炉吊包过热度控制在50℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量26t，浇注结束时钢包余钢量7t；连铸拉速控制在0.41m/min，结晶器水量为3000L/min，比水量为0.20L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流100A、电搅频率8.0HZ，连铸中包过热度控制在25℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度580℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度100℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

实施例8

本实施例合金结构钢45CrNi的冶炼方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：

（1）转炉冶炼：铁水P：0.100%、S：0.026%，前一炉冶炼结束后转炉炉内留钢渣8t，底吹氮气进行溅渣护炉，溅渣时间4.0min，溅渣时氮气流量26000m³/h；转炉铁水与废钢比例为：铁水量为85%、废钢量为15%，废钢装料过程中加入镍铁120kg/t钢；转炉冶炼过程加入白灰8kg/t钢，转炉吹炼4.0min、温度1300℃时倒出前期渣，再次加入白灰35kg/t钢、轻烧白云石30kg/t钢、石灰石12kg/t钢进行二次造渣，以加强转炉脱P；转炉高拉碳出钢，出钢C：0.12%，出钢过程依次加入钢芯铝2kg/t钢、高碳锰铁9kg/t钢、高碳铬铁10kg/t钢、白灰8.0kg/t钢、精炼渣5.0kg/t钢，出钢时炉内剩钢水3.0t，出钢过程严禁下渣，出钢后按0.50kg/t钢喂入铝线；白灰为优质精炼白灰，成分组成及性能指标见表1；

（2）LF精炼：LF到位Al：0.040%，LF精炼到位后补加优质白灰及精炼渣，精炼渣成分组成见表2，精炼过程白灰用量2.0kg/t钢，精炼时间90min，白渣保持时间60min，LF精炼过程碳化硅用量6kg/t 钢进行扩散脱氧；LF精炼过程氩气流量控制在300NL/min，LF精炼结束前19min完成成分调整；LF渣系控制见表3；

（3）VD真空处理：VD处理前倒渣，倒渣量为总渣量的2/3，VD保持时间20min，VD过程氩气流量控制在400NL/min，VD破空后按Al为0.015%喂铝线，加预熔钢包覆盖剂1.5kg/t钢，软吹时间控制在20min，软吹时氩气流量10L/min，连浇炉吊包过热度控制在65℃；预熔钢包覆盖剂成分组成见表4；

（4）连铸：连铸过程进行保护浇注，钢包禁止下渣，中包满包浇注，连铸转包时中包余钢量30t，浇注结束时钢包余钢量5.0t；连铸拉速控制在0.42m/min，结晶器水量为3500L/min，比水量为0.17L/kg，采用结晶器搅拌及末端搅拌，电搅电流150A、电搅频率2.0HZ，连铸中包过热度控制在35℃，使用高碳中包覆盖剂及中碳结晶器保护渣，连铸坯入缓冷坑温度650℃，在缓冷坑内扣盖缓冷，出坑温度50℃，连铸坯经处理得到∮450mm断面合金结构钢45CrNi；高碳中包覆盖剂成分组成见表5；中碳结晶器保护渣成分组成见表6。

本实施例冶炼方法生产的合金结构钢45CrNi化学成分组成及其质量百分含量见表7；连铸坯低倍情况见表8；合金结构钢45CrNi产品性能见表9；轧材高倍夹杂物及晶粒度情况见表10。

表1实施例1-8优质白灰成分组成及性能指标

实施例	CaO(%)	MgO(%)	SiO<sub>2</sub>(%)	S(%)	灼减(%)	活性度	粒度10～50mm(%)
								1	91	4.5	1.75	0.025	3.5	350	92.5
2	91.4	4.2	1.62	0.026	3.1	330	93.1
								3	90.5	4.7	1.91	0.021	3.7	328	91.2
4	90	4.3	1.83	0.028	3.9	360	90.3
								5	92.3	4.9	1.95	0.024	3.2	400	92.0
6	93.2	4.6	1.68	0.027	3.6	320	90.8
								7	91.8	5.0	2.00	0.030	4.0	347	90
8	92.1	4.8	1.87	0.023	3.3	372	92.7

表2实施例1-8精炼渣成分组成（%）

实施例	CaO	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	CaF<sub>2</sub>	MgO
						1	48.3	4.3	36.1	4.1	3.8
2	52.1	3.9	38.2	3.7	4.3
						3	50.2	4.5	40.6	4.5	5.6
4	45.0	4.1	42.5	4.1	7.5
						5	46.7	3.7	44.1	3.7	6.7
6	54.5	4.7	37.2	4.7	3.0
						7	55.0	5.0	45.0	5.0	5.1
8	49.3	4.6	35.0	4.6	8.0

表3实施例1-8精炼渣系控制情况

实施例	CaO(%)	SiO<sub>2</sub>(%)	MgO(%)	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>(%)	MnO(%)	TiO<sub>2</sub>(%)	P(%)	S(%)	TFe(%)	R
											1	53.7	9.2	3.6	29.4	0.13	0.34	0.01	1.10	0.32	5.84
2	52.0	10.0	3.5	29.6	0.31	0.24	0.01	1.11	0.29	5.30
											3	53.5	9.3	3.1	32.0	0.18	0.27	0.01	1.08	0.28	5.75
4	55.0	8.9	3.5	29.1	0.22	0.26	0.02	1.12	0.29	6.10
											5	53.7	9.0	5.0	29.5	0.15	0.31	0.01	1.07	0.31	5.97
6	52.4	9.4	3.7	29.1	0.18	0.25	0.01	1.11	0.27	5.57
											7	52.9	9.1	3.6	28.0	0.13	0.33	0.02	1.05	0.32	5.81
8	52.9	9.7	3.2	29.3	0.12	0.24	0.01	1.12	0.27	5.45

表4实施例1-8预熔钢包覆盖剂成分组成（%）

实施例	CaO	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	MgO	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	C固
							1	12.1	30.5	7.75	5.25	4.5	25
2	9.4	33.2	10.52	4.26	3.1	33
							3	13.5	34.7	11.91	3.21	4.7	32
4	9.0	36.3	8.83	5.68	3.9	28
							5	10.3	29.0	12.95	4.74	4.2	22
6	11.2	37.6	6.00	3.97	4.6	20
							7	17.0	38.2	9.13	6.00	4.0	35
8	15.1	39.0	14.00	5.83	5.0	29

表5实施例1-8高碳中包覆盖剂成分组成（%）

实施例	C	CaO	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	MgO	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
							1	12.5	26.1	30.5	7.75	7.25	4.5
2	8.6	29.4	33.2	8.52	6.26	4.1
							3	10.2	33.5	24.7	9.91	7.21	3.7
4	14.1	35.0	26.3	8.83	6.68	3.9
							5	15.7	25.3	29.0	8.95	5.74	4.3
6	7.0	31.2	20.0	6.82	7.97	4.6
							7	11.3	24.0	36.0	9.13	8.00	4.8
8	17.0	40.0	22.4	10.00	6.83	5.0

表6实施例1-8中碳结晶器保护渣成分组成（%）

实施例	C	CaO	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	MgO	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
							1	12.5	9.1	34.5	12.75	7.35	5.5
2	14.6	12.4	33.2	10.52	6.46	6.1
							3	17.2	13.5	31.7	9.91	7.11	5.7
4	14.1	15.0	36.3	11.83	6.58	6.9
							5	15.7	17.3	41.0	10.95	5.34	5.3
6	19.0	11.2	40.5	12.82	7.47	6.6
							7	12.0	9.0	31.0	10.13	8.00	5.8
8	22.0	19.0	32.4	13.00	6.63	7.0

表7实施例1-8合金结构钢45CrNi化学成分组成

及其质量百分含量（%）

实施例	C	Si	Mn	P	S	Al	Cr	Ni	Cu	H（ppm）	O（ppm）	N（ppm）
													1	0.43	0.25	0.69	0.009	0.002	0.015	0.61	1.15	0.01	1.3	6.7	53.6
2	0.45	0.22	0.65	0.008	0.002	0.018	0.55	1.16	0.01	1.2	7.6	55.6
													3	0.43	0.26	0.70	0.009	0.003	0.019	0.60	1.15	0.02	1.2	7.3	51.2
4	0.44	0.25	0.71	0.009	0.002	0.010	0.59	1.15	0.01	1.2	6.1	58.0
													5	0.44	0.25	0.69	0.009	0.002	0.020	0.60	1.10	0.01	1.0	7.8	53.1
6	0.43	0.25	0.68	0.010	0.002	0.018	0.60	1.16	0.01	1.2	6.7	54.8
													7	0.43	0.26	0.75	0.009	0.005	0.019	0.65	1.20	0.01	1.1	7.5	56.1
8	0.47	0.28	0.70	0.008	0.002	0.025	0.59	1.15	0.01	1.2	6.6	57.2

表8实施例1-8合金结构钢45CrNi连铸坯低倍情况

实施例	中心疏松	一般疏松	中心裂纹	锭型偏析	中间裂纹	中心偏析	缩孔	皮下气泡	一般斑点偏析	边缘斑点偏析
											1	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--
2	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--
											3	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--
4	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--
											5	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--
6	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--
											7	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--
8	1.0	--	--	--	--	--	--	--	--	--

表9实施例1-8合金结构钢45CrNi性能检测情况

表10实施例1-8合金结构钢45CrNi高倍夹杂物及晶粒度检测情况

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。