[發明專利]一種18Ni鋼中間合金的制備方法

有效

• 申請號: 202010568829.7
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111763800B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 王佳明;張來明;葉文冰;張宇;張健;李源;羅祥華;戴盛濤;郭新正
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團江油長城特殊鋼有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21C7/06;C21C7/064;C21C7/068;C21C7/10
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴政;劉依云

本發明涉及冶金及壓力加工技術領域，公開了一種18Ni鋼中間合金的制備方法。該方法包括：S1、在電弧爐爐底墊上石灰，將金屬返回料裝入電弧爐，形成熔池后吹氧助熔、造渣去除鋼液中的雜質，出鋼、泌渣；S2、鋼液入罐后，采用大流量Ar氣攪拌，接著采用低流量Ar氣攪拌，加入Al塊、石灰、螢石、鋼渣友，升溫化渣，除去鋼渣后加入增碳劑增碳；S3、鋼液入罐后，預吹氧，接著改用主吹氧，吹氧后吹Ar氣攪拌，真空碳脫氧，破空，加入Al錠、螢石粉和石灰，合蓋，采用大流量Ar氣攪拌后采用低流量Ar氣攪拌真空化渣，喂Al線，Ar氣攪拌后出鋼；S4、澆注。該方法以返回料為原料制備的中間合金可用來冶煉18Ni馬氏體時效鋼。

技術領域

本發明涉及冶金及壓力加工技術領域，具體涉及一種18Ni鋼中間合金的制備方法。

背景技術

18Ni馬氏體時效鋼采用真空感應爐+真空自耗爐冶煉+鍛造、軋制或擠壓等方式成材，在整個生產過程中，會出現很多切頭、車屑等金屬料，為保證產品最終的性能該鋼在一次冶煉(真空感應爐冶煉)采用純鐵、金屬Ni、金屬Mo、海綿Ti等純金屬冶煉。由于切頭、車屑含有大量氧化皮、油污、混料等雜質無法直接在真空感應爐冶煉使用，該鋼含有大量的Co、Ni其他鋼種也無法使用。據了解通過超聲波清洗手段可去除雜質，但超聲波清洗產線建造成本較高，技術難度大，無法區分混料、經濟性較差。為解決這一問題，我們通過采用EBT+LF+VOD冶煉將生產過程中的切頭、鐵屑冶煉成一種低C、Si、S、P的18Ni鋼專用中間合金。將中間合金做為金屬料在采用真空感應爐+真空自耗爐進行冶煉18Ni馬氏體時效鋼鋼錠。該方法將大量的切頭、車屑進行了回收使用，不僅大量的降低了制造成本還使得Co、Ni等重要戰略資源得到了循環利用。目前該方法已開始使用，采用中間合金冶煉生產的產品性能與采用純金屬冶煉生產的產品性能相當。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術存在的18Ni馬氏體時效鋼的切頭、報廢料和車屑中含有大量氧化皮、油污、混料等雜質無法直接在真空感應爐冶煉中使用，且通過超聲波清洗手段去除雜質成本較高、技術難度大，無法區分混料，經濟性較差的問題，提供一種18Ni鋼中間合金的制備方法，該方法采用EBT+LF+VOD冶煉模式將生產過程中產生的返回料冶煉成一種低C、Si、S、P的18Ni鋼專用中間合金，該18Ni鋼中間合金可以作為金屬料冶煉18Ni馬氏體時效鋼鋼錠，不僅將大量的切頭、報廢料和車屑進行了回收使用，大大降低了制造成本，還使得Co、Ni等重要戰略資源得到了循環利用。

為了實現上述目的，本發明提供了一種18Ni鋼中間合金的制備方法，該方法包括以下步驟：

S1、電弧爐冶煉

在電弧爐爐底墊上石灰后，將金屬返回料裝入電弧爐送電熔化，形成熔池后吹氧助熔、造渣去除鋼液中的雜質，出鋼、泌渣；

S2、LF爐冶煉

電弧爐冶煉得到的鋼液入LF爐后，采用大流量Ar氣進行攪拌，接著采用低流量Ar氣進行攪拌，然后加入Al塊進行沉淀脫氧并加入石灰、螢石、鋼渣友，升溫化渣進行還原脫硫反應，除去鋼渣后加入增碳劑增碳，鋼液進入VOD爐；

S3、VOD爐冶煉

LF爐冶煉得到的鋼液入VOD爐后，進行預吹氧，接著改用主吹氧，吹氧完畢后吹Ar氣進行攪拌，接著啟動真空泵進行真空碳脫氧反應，破空，然后加入Al錠、螢石粉和石灰，合蓋，采用大流量Ar氣進行攪拌后采用低流量Ar氣攪拌真空化渣，接著喂Al線調節鋼液中的Al含量，采用Ar氣攪拌后出鋼；

S4、澆注。

優選地，在步驟S1中，所述金屬返回料為18Ni馬氏體時效鋼的切頭、報廢料和車屑。

優選地，在步驟S1中，通過吹氧助熔、造渣，去除鋼液中的P、Cr、Si雜質元素，使鋼液中的P、Cr、Si元素滿足：P≤0.003重量％，Cr≤0.15重量％，Si≤0.05重量％。