[發明專利]一種氬氧精煉低碳鉻鐵合金方法

無效

• 申請號: 201010102823.7
• 申請日: 2010-01-29
• 公開（公告）號: CN102140567A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 張德江;曹志強;王淮;尤文;吳化;郭軍
• 申請（專利權）人: 長春工業大學;中鋼集團吉林鐵合金股份有限公司
• 主分類號: C21C7/068
• 分類號: C21C7/068
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及高碳高鉻合金降碳的方法，特別是涉及一種將高碳鉻鐵合金精煉成低碳鉻鐵合金的方法。

背景技術

低碳鉻鐵合金是冶煉特種鋼和超低碳合金結構鋼的重要原料，它的碳含量越低和鉻含量越高，其經濟價值和使用價值就越高。

目前冶煉低碳鉻鐵合金的方法主要為三步法和“波倫法”(Perrin)，其主要步驟為先生產碳含量(wt.％)大于8％的高碳鉻鐵合金，再以這種高碳鉻鐵合金為原料生產硅鉻合金，再以硅鉻合金為原料生產低碳鉻鐵合金，由此可獲得碳含量(wt.％)低于0.5％的低碳鉻鐵合金。這類方法的缺點是工序長，電耗高，鉻損失大。

近年研究嘗試直接將碳含量(wt.％)大于8％、鉻含量(wt.％)為60％～75％的高碳鉻鐵合金熔體采用轉爐頂吹氬(氮)/氧混合氣和精煉不銹鋼的AOD法相結合的復吹(頂吹+底吹)精煉方法來精煉獲得低碳鉻鐵合金。其中：頂吹氧的目的是大量氧化高碳鉻鐵合金熔體中的碳；頂吹氬(氮)/氧混合氣的目的是在大量氧化高碳鉻鐵合金熔體中碳的同時，降低高碳鉻鐵合金熔體內和液面上的一氧化碳分壓，以有利于碳的氧化反應并盡量降低鉻的氧化，而對氬(氮)/氧混合氣中氧含量的控制，一般是考慮隨鉻鐵合金熔體中碳含量的降低而減少其氧的含量；底吹氬(氮)/氧混合氣的目的是通過攪拌來加強氧與碳的接觸并降低高碳鉻鐵合金熔體內的一氧化碳分壓，促進碳的氧化并盡量減少鉻的氧化。

采用氬(氮)/氧混合復吹的精煉方法將高碳鉻鐵合精煉成低碳鉻鐵合可大大簡化生產工序和降低生產成本，但到目前為止仍存在工藝不穩定、降碳困難和大量鉻損失等問題。

專利申請(88107053)提出了一種采用氬(氮)/氧混吹的方法，并以此制造鉻含量為18％的低氮不銹鋼，可使碳含量降至0.05％。類似該方法用于精煉鉻系不銹鋼已經較為成熟，但鉻系不銹鋼在精煉前的碳、鉻含量要遠比高碳鉻鐵合金精煉前的碳、鉻含量低得多，若簡單的將該方法用于精煉高碳鉻鐵合金，會出現或由于吹氧量不足而難以降碳并造成大量鉻的氧化，或由于吹氧量充足使碳氧化反應劇烈造成鉻鐵合金熔體沸騰導致“噴濺”事故。

專利申請(95108548.4)提出將含Cr鋼水在碳含量低于1％的條件下，向鋼水底吹氧氣、惰性氣體或混合氣體來攪拌渣和鋼水，促進渣中氧化鉻和鋼水中碳的鉻還原反應，并在鋼水表面噴吹惰性氣體來降低一氧化碳分壓。這種方法同樣不適于高碳鉻鐵合金的精煉，因為較低的鉻鐵合金熔體溫度吹氧會使鉻優先于碳氧化，造成大量鉻損失且需要大大延長其精煉時間。

專利申請(200610049958.5)提出一種脫碳效果較為明顯的固態下脫碳的微碳鉻鐵生產方法。該方法需將高碳鉻鐵破碎粉磨成粉料，使制造成本提高并不適于大批量生產。

專利申請(88100734.X)敘述了頂底復吹轉爐冶煉微碳鉻鐵的方法，提出可以在1600℃～1730℃溫度范圍內進行頂、底供氧及稀釋性氣體煉出碳含量(wt.％)≤0.03％的微碳鉻鐵合金。盡管采用了稀釋性氣體來降低冶煉中的一氧化碳分壓，但在這較低熔池溫度下吹氧獲得碳含量這樣低的微碳鉻鐵合金，勢必造成鉻的大量氧化，加入有限度的鉻礦粉只能使鉻的回收率少量提高，同時也使熔池中的碳、磷、硫等有害物質增加。

專利申請(200710034451.7)公開了一種中頻感應爐熔化高碳鉻鐵后轉入罐體進行氬氧吹煉低微碳鉻鐵合金的生產工藝。該方法除需將初煉的高碳鉻鐵塊重新熔化耗費能量外，也未考慮在較低的溫度吹氧容易造成鉻大量氧化的問題，加入硅鐵也只能使少量鉻還原，對降碳的具體數據未能指出。