[發(fā)明專利]一種冶煉超低碳高合金不銹鋼的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710515777.5
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107365949A
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳國忠;嚴良峰;馬登德;湯之偉;黃海平
• 申請（專利權(quán)）人: 振石集團東方特鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/42;C22C38/02;C22C38/04;C22C33/04;C21C5/52;C21C7/068;C21C7/064
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙)33209
• 代理人: 梁斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及冶金工藝，尤其涉及一種冶煉超低碳高合金不銹鋼的方法。

背景技術(shù)

超低碳高合金鋼（00Cr20Ni25Mo4.5Cu）是低碳、高鎳、高鉬的奧氏體不銹耐酸鋼，耐腐蝕性能極好，在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蝕性，在中性含氯離子介質(zhì)中具有很好的抗點蝕性，同時具有良好的抗縫隙腐蝕及抗應力腐蝕性能。其鋼種要求碳質(zhì)量含量小于0.02%，而Cr、Ni、Mo等合金質(zhì)量含量比例非常高。在當前工業(yè)生產(chǎn)條件下，在沒有真空爐（VOD）的工藝下，其生產(chǎn)時最大的難點在于碳含量的控制，而且在非真空的AOD爐內(nèi)冶煉時，采用合適的氬氧比脫碳，當碳含量超低時，脫碳效率超低，且由于合金含量高，后道工序加入的合金較多，很容易造成碳含量超標，現(xiàn)有技術(shù)的冶煉方法，如申請?zhí)枮?00810061084.4的中國專利，在沒有真空爐（VOD）的工藝下，均不適合冶煉該超低碳高合金鋼。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種冶煉超低碳高合金不銹鋼的方法，成本低廉，能進行工業(yè)性批量生產(chǎn)，最大程度的利用現(xiàn)有的AOD爐冶煉設(shè)備，節(jié)省VOD設(shè)備的投資。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是：一種冶煉超低碳高合金不銹鋼的方法，依次包括如下工藝步驟：原料配料、Consteel電爐熔煉和中頻爐熔化合金、AOD爐精煉、LF吹氬精煉、連鑄板坯澆鑄，其中AOD爐精煉包括依次如下步驟：兌鋼、氧化脫碳、加入合金和輔料、加入還原劑及化渣劑進行還原反應、流渣、二次脫硫及成份微調(diào)， 其特征在于：a、氧化脫碳期中根據(jù)鋼水中含C的質(zhì)量百分數(shù)，按照不同的氬氧比或氮氧比吹入氬氧或氮氧的混合氣體；b、冶煉時還原反應過程中采用的渣系為CaO-Al₂O₃-MgO-SiO₂渣系。

作為優(yōu)選，在Consteel電爐和中頻爐中，把鋼中所需的原料Ni、Mo的質(zhì)量配加到位，在后道工序只進行少量的微調(diào)，并把鐵水的P含量控制在目標范圍內(nèi)。

作為優(yōu)選，AOD爐精煉還原反應過程中所述CaO-Al₂O₃-MgO-SiO₂渣系中各成分所占質(zhì)量百分比如下：CaO為50%-60 %、Al₂O₃為15%-20% 、MgO為3%-5% 、SiO₂為10%-15 % 、其它氧化物為10-15%。

作為優(yōu)選，AOD爐氧化脫碳期中，除Si、Mn外其它合金配加到位，避免后道工序加過多的合金而導致增碳。

作為優(yōu)選，AOD爐還原反應過程中加入的還原劑為鋁和低碳硅錳。

作為優(yōu)選，AOD爐還原反應過程中根據(jù)鋼種的Mn含量的質(zhì)量百分數(shù)要求加入相應的低碳硅錳；鋁的加入量通過以下方式計算出：吹入AOD爐的氧氣總量減去鋼水中脫碳和氧化硅所需的氧量計算總的還原鋁的重量，再減去低碳硅錳中所含硅的重量，就是還原階段需要加入的鋁的重量；還原階段用鋁代替AOD常規(guī)還原劑硅鐵，可以減少爐渣中SiO₂ 的質(zhì)量百分比，增加爐渣中Al₂O₃的質(zhì)量百分比，形成脫氧、脫硫能力高的CaO-Al₂O₃-MgO-SiO₂高堿度渣系，在此工藝中，采用鋁作為主還原劑，增加了脫硫能力，減少后序脫硫時加入的輔料重量，可減少增碳問題。

作為優(yōu)選，AOD爐氧化脫碳過程中根據(jù)鋼水中含C的質(zhì)量百分數(shù)，設(shè)定各個階段的氬氧比或氮氧比。

作為優(yōu)選，所述的其它氧化物為Fe₂O₃、Cr₂O₃ 、MnO、 Na₂O、P₂O₅的混合物。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：利用Consteel電爐進行原料的熔煉和脫P處理，中頻爐進行鎳板、鉬鐵、高鉻合金的熔煉，然后兌入到AOD爐中。利用AOD爐合理的氬氧比提高脫碳效率，減少還原劑的消耗，并在AOD爐氧化期把合金配加到位。AOD爐還原階段形成高堿度的還原渣，增加脫硫效果，減少脫硫工序的增碳。使用本發(fā)明的冶煉方法可在AOD爐中穩(wěn)定生產(chǎn)出超低碳（C≤0.02%）高合金不銹鋼，成本低廉，能進行工業(yè)性批量生產(chǎn)，最大程度的利用現(xiàn)有的AOD爐冶煉設(shè)備，節(jié)省VOD設(shè)備的投資。

具體實施方式