[發明專利]電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼的工藝

有效

• 申請號: 201410361792.5
• 申請日: 2014-07-28
• 公開（公告）號: CN104178596A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 蔣春宏;陳永麗;鄧楠
• 申請（專利權）人: 蘭州蘭石集團有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心 62100
• 代理人: 張克勤

技術領域

本發明涉及不銹鋼冶煉技術領域，具體的說是一種在高硅、高鎳、高壓、高溫等條件下的一種電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼的工藝。

背景技術

電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼工藝現已普遍應用于不銹鋼生產領域，其目的是回收廢合金鋼中價值高的金屬元素如鉻、鎳、鉬等，以降低冶煉生產成本。用電弧爐返回吹氧法冶煉生產鎳鉻系不銹鋼，在長期生產實踐中，發現存在如下問題：

（1）電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼生產中高合金鋼返回爐料使用量較低，一般為40%～60%，且合金的回收率不高，冶煉成本較高；

（2）電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼在吹氧脫碳的過程中，鋼液中的鉻也會被氧化，低溫時鉻氧化傾向大，鋼液中的含鉻量愈高時，鉻的氧化燒損愈多，造成出鋼液的成分無法保證，尤其是碳、鉻的含量不好控制；

（3）電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼在生產過程中鋼液的溫度不好控制，電壓、電流操作不當，會造成短弧操作，電壓、電流使用不合理，合金回收率低，嚴重影響生產進程及產品質量；

（4）電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼在吹煉時爐內溫度不斷升高，使爐襯長時間處于過熱狀態，高溫爐渣對爐襯侵蝕嚴重，造成爐襯損壞，需要用鹵水鎂砂高溫快速補爐或重新砌爐，補爐操作復雜，費時費工。

發明內容

本發明的目的是提供一種電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼工藝，通過高硅、高鎳、高溫、高壓、雙管連續吹氧、及時加合金快速降低爐內鋼液溫度和合理供電等工藝技術和操作手段，以解決電弧爐返回法冶煉時回爐料使用量低、化學成分難以控制、合金元素鉻回收率低、冶煉時間長、爐襯損壞嚴重等問題。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為：

一種電弧爐返回吹氧法冶煉不銹鋼的工藝，其特征在于它包括以下步驟：

步驟一、配料：90%的爐料采用本鋼種高合金鋼返回料，如有大塊爐料切割成小塊；在裝料前爐底加入鋼液重量1.0～1.5%的FeSi，配入Ni到中上線；

步驟二、熔化期：當爐料熔清后，鋼液的溫度≥1600℃時，根據爐渣情況，判斷是否放渣，保證吹氧脫碳在薄渣下進行；

步驟三、氧化期：取爐試樣分析鋼液成分，將Si的成分調整控制到鋼液重量的1.0～1.5%，Ni的成分調整控制到鋼液重量的9.5～10.5%，計算鋼液成分鉻碳質量比，確定吹氧溫度，當爐內鋼液溫度滿足要求時，將吹氧壓力提高至1.5～1.8MPa，用兩根吹氧管連續吹氧18～22分鐘，觀察爐膛氣氛、吹氧火焰的顏色，再次取樣分析鋼液成分，將C的成分調整控制到≤鋼液重量的0.03%；

步驟四、還原期：在脫氧良好的白渣情況下加入FeCr合金塊調整最終成分同時能起到快速降低爐內溫度的作用，其中所述FeCr合金塊中Cr含量為60～70%，加入FeCr合金后及時推拉攪拌鋼液，補加FeCr合金調整鋼液最終成分，爐內溫度快速降低，攪拌鋼液，把露于渣面上的固體FeCr合金塊推入鋼液中，分批次加入還原劑回收渣中的Cr，當加入的合金露于渣面上時，采用電壓210V、電流10KA的供電方式；如合金埋入渣面下時則采用電壓180V，電流8KA的供電方式，還原期嚴禁短弧操作，電極下降要同步；

步驟五、出鋼，澆注。

作為本發明的進一步改進，步驟三所述的吹氧溫度范圍為1705～1835℃。

作為本發明的更進一步改進，步驟四中所述合FeCr合金塊中Cr含量為60～70%。

作為本發明的更進一步改進，所述步驟四中所述還原劑為鋁塊、鋁屑、FeSi、CaSi中的一種或兩種以上的組合。其中所述鋁塊中鋁的質量百分比含量≥95%；所述鋁屑中鋁的質量百分比含量≥95%；所述FeSi中Si的質量百分比含量為72～80%；所述CaSi中Si的質量百分比含量≥28%。

本發明所述的工藝具有以下技術特點：

（1）、高硅：氧化期硅含量為鋼液重量的1.0％～1.5％。由于硅和氧的親和力大于鉻和氧的親和力，硅先于鉻被氧化，且熔化所需時間較長，為了解決熔化期鉻燒損嚴重難題和為氧化期提供適當的硅含量,在實際操作中，提前在裝料時加入鋼液重量1.0％～1.5％的硅鐵。每氧化1％的硅比每氧化1％的鉻放出的熱量多，這樣在熔化過程中用硅來保護鉻，降低鉻的燒損，與此同時，硅氧化放出較大熱量，迅速提高了鋼液溫度，為碳的提前氧化創造了條件。通過實驗證明，化清鉻的含量比原工藝中鉻的含量提高了1.5％～2.0％。