丁字钢的熔炼过程需要结合具体钢材类型和性能要求进行定制化处理。首先将废钢、生铁等原材料按比例装入电弧炉(EAF)或转炉(BOF),对于高品质丁字钢还需添加锰、硅等合金元素(如Mn含量控制在0.9-1.2%)。熔炼温度需严格保持在1600-1650℃之间,这个温度区间既能保证金属完全液化,又可避免过量氧化。
在精炼阶段要特别注意脱氧处理,通常采用铝沉淀脱氧法(铝加入量0.02-0.06%)配合吹氩搅拌。对于桥梁用丁字钢等关键部件,还需经过LF炉二次精炼将硫含量降至0.015%以下。炉前快速分析仪(C含量误差±0.01%)的实时监测能确保成分精确达标,特别是碳当量(CE)要控制在0.42以下以保证焊接性能。
连铸环节对丁字钢质量影响显著,应采用电磁搅拌技术(电流强度300-500A)来细化晶粒。铸坯温度需维持在900℃以上直接进入轧制工序,这样能有效避免表面裂纹。近年来有企业尝试薄板坯连铸连轧工艺(铸坯厚度70-90mm),这种工艺能提升成材率约3%,特别适合中小规格丁字钢的生产。
最后的控冷工序决定了丁字钢的最终力学性能,对于Q355B级钢材需要采用ACC控冷系统(冷却速率15-25℃/s)。温度降至600℃左右时应转入缓冷坑进行堆冷,这个步骤能有效释放残余应力。整个熔炼周期大约需要8-12小时,关键是要保持各工序温度曲线的连贯性,任何异常的温度波动都可能导致产品出现带状组织等缺陷。