[發明專利]使用中頻爐熔煉超級第三代雙相不銹鋼的方法

有效

• 申請號: 201210170317.0
• 申請日: 2012-05-29
• 公開（公告）號: CN102660663A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 龐鳳榮;丁明生
• 申請（專利權）人: 天津市東瑞鋼鐵鑄造有限公司
• 主分類號: C21C7/072
• 分類號: C21C7/072
• 代理公司: 天津天麓律師事務所 12212
• 代理人: 王肖武

技術領域：本發明屬于金屬材料的冶煉技術類。它具體涉及一種使用普通設備熔煉超級第三代雙相不銹鋼的方法。

背景技術：隨著近世紀工業的發展，各種新技術、新工藝、新材料不斷涌現。不銹鋼就是一種典型的正在不斷發展著的新型高級合金材料。普通雙相不銹鋼是指它的金相組織為鐵素體固溶相和奧氏體固溶相兩相組成，這二個相中，較少的相，其含量也不應低于40％。通過正確控制化學成份和熱處理工藝，使奧氏體不銹鋼所具有的優良韌性和焊接特性與鐵素鐵不銹鋼所具有的高強度和耐氯化物應力腐蝕性能結合在一起，使雙相不銹鋼有更好的不銹、耐蝕和力學性能。不僅如此，它還具有導熱系數大、線膨脹系數小等優良綜合特性。普通雙相不銹鋼在技術上的發展大體分為三個階段：第一代雙相不銹鋼是上世紀四十年代由美國開發的。但由于它的含碳量較高（≤0.1％C），其焊接時會失去相平衡，沿晶粒邊界析出碳化物，使上述雙相不銹鋼綜合性能下降；第二代不銹鋼是經德、英、法、瑞典和前蘇聯進一步研究，使雙相不銹鋼的成分在超低碳（≤0.03C％）條件下再增加氮就能減輕鉻、鎳等元素在雙相中濃度分布的差異，從而明顯的進一步提高其耐蝕性；第三代雙相不銹鋼是在上世紀八十年代開始發展至今，它是在第二代雙相不銹鋼的基礎上，提高其鉬含量達4％和氮含量最高達到0.3％，并根據不同需要，研制出多種雙相不銹鋼牌號，使其形成耐應力腐蝕、耐孔蝕、耐縫隙腐蝕、耐疲勞腐蝕、耐磨損腐蝕更好的多個品種的所謂超級雙相不銹鋼。目前，這種超級雙相不銹鋼近十年在煉油、石化、造紙、化肥、輕工、食品、能源、特別是除硫環保設備制造等工業領域應用得十分廣泛，并能制造出多種復雜異形鑄件。由于技術難度高，世界上只有極少數國家能生產該種材質的鑄件。美國喬斯林鋼公司研制成功世界第一臺15t的AOD爐（ArgonOxyenDecarbari-Lation）。它使用的是氬氧脫碳法，此法是從爐側壁風口吹入被氬稀釋了的氧氣，此種措施能確保吹入爐內的氧氣全部參與反應。氣體以高速吹入熔池深處，能使鋼液和爐渣充分混合，增加了溶池中的反應速度，因而在短時間里就能使高鉻鋼液順利地脫碳至極低，而金屬則不致過分氧化。目前在國內生產不銹鋼鑄件的企業一般都沒有AOD爐，因其價格昂貴，購一臺進口的2t生產率的AOD爐就需2000萬左右人民幣。此后，國外及國內少數工廠又使用電孤爐-AOD爐雙聯或中頻電爐（或電孤爐）-VOD爐生產此鋼種。只使用普通中頻電爐和一般技術是不能生產出此類合金符合用戶要求的鑄件，當前，天津市的企業對此類合金的中大型鑄件生產就是空白。天津市東瑞鋼鐵鑄造有限公司從2007年開始，接受采購商德國伊伯羅（北京）公司的這種超級耐蝕雙相不銹鋼材質大型電廠除硫泵閥體和蝶板鑄件產品的訂貨，該產品重200-1200公斤，尺寸約φ350-φ2000毫米左右，屬于高強度、超耐腐蝕和耐磨材料，其技術要求極嚴格，不準許出現裂紋、氣孔、縮孔、縮松、砂孔等缺陷。對于面前技術條件柯刻、工藝難度極高的現實且經濟條件并不充分的情況下正呼喚著一種新的工藝方法的出現。

發明內容：本發明的目的是為解決使用AOD爐熔煉不銹鋼產品成本太高的問題特提出本方案———使用中頻爐熔煉超級第三代雙相不銹鋼的方法。它能使用普通設備加上特殊的技術措施做出高質量要求的第三代雙相不銹鋼產品零件，它具有經濟效果突出的特點。

按如上構思本發明所提出的使用中頻爐熔煉超級第三代雙相不銹鋼的方法，其特征是采用了如下的技術措施：

①采用了燒結鎂鋁尖晶石砂MAS-50和電熔鎂鋁尖晶石砂各50％，混料制成復合堿性耐火材料的爐襯，粒度尺寸為0～30mm，其中＜1.0mm者不得超過5％;

②經其爐底加裝吹氬裝置，在修砌中頻爐底時安裝可快速裝拆的中性耐火材料的彌散型透氣磚，使吹氬氣泡分散性高。

③熔煉時用快速熱電偶測溫，當鋼液溫度達1560～1580℃時從爐底的吹氬裝置噴氬，氣源壓力為p＝0.01～0.02MPA，使噴氣壓力能吹動爐內鋼液，液面有微微翻動，吹氬時間為10-20分鐘；

④使用了316L回爐料或超級第三代雙相不銹鋼回爐料為主合計占?40-60?%左右，加配純鐵及其他爐料?60-40?%左右；

⑤經熔化吹氬氣精煉熔煉后，用取樣器取出鋼液做光譜分析其成份，用含氮量在3～5％的氮化鉻鐵增氮達到要求值氮含量為0.12～0.22%，用爐前光譜儀測定至合格成分出鋼；

⑥使用能保證了鋼液純凈性的底注式的堿性自發熱包襯鋼包承接熔化的鋼液。