[發明專利]一種中頻感應爐多渣法冶煉精密或特種合金脫硫、氧工藝

在審

• 申請號: 202010660369.0
• 申請日: 2020-07-10
• 公開（公告）號: CN111996330A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 吳漢民;徐見平;湯磊;夏亞金;沈國雄;徐肖鋒
• 申請（專利權）人: 海鹽中達金屬電子材料有限公司
• 主分類號: C21C5/52
• 分類號: C21C5/52;C21C5/54;C21C7/06;C21C7/064;B22D1/00;B22D7/00
• 代理公司: 杭州中利知識產權代理事務所(普通合伙) 33301
• 代理人: 賴學能

本發明公開了一種中頻感應爐多渣法冶煉精密或特種合金脫硫、氧工藝，其特征是：中頻感應爐爐容量小于等于6噸，裝入爐內的金屬原材料必須清潔、無銹，純鐵以鑄棒的形式插入爐內。在一爐鋼的冶煉中，重復造新渣的總次數達二次或二次以上，每次造渣需扒清熔池表面結殼渣、流渣部分，并留下一層能覆蓋鋼液面的薄渣層再及時造新渣。爐渣堿度為3?3.6，按要求進行沉淀和擴散脫氧。精煉期鋼水溫度控制為1590℃?1610℃，出鋼溫度控制為1610℃?1630℃。鋼水倒入盛鋼桶后，先吹Ar攪拌，然后在Ar氣保護裝置下澆注成鋼錠。本工藝可顯著降低鋼中的硫、氧含量，成功地冶煉用于冷或熱加工的精密或特殊合金等高端金屬產品。

【技術領域】

本發明涉及一種中頻感應爐多渣法冶煉精密或特種合金脫硫、氧工藝，特別涉及一種中頻感應爐在一爐鋼的冶煉過程中，重復造新渣的總次數達二次或二次以上的多渣法冶煉精密或特殊合金脫硫、氧工藝，屬于冶金領域。

【背景技術】

公開號為CN101906504A的中國專利公開了一種轉爐生產超低磷鋼冶煉工藝，該工藝的特征在于將一次脫硫后的鐵水，通過轉爐多次造渣的冶煉工藝生產超低磷鋼，具體步驟為：將一次脫硫后的鐵水，采用前期、后期兩次倒渣吹煉法脫磷，采用硅鐵調渣，每次將渣盆倒滿，并控制好過程溫度：前期目標溫度1350-1400℃，最高溫度≤1450℃；副槍在吹煉80％時測量的溫度為1530-1550℃；目標終點溫度1610-1630℃，得到磷含量質量百分比在0.005％以內的超低磷鋼。

上述工藝雖然用到了多次造渣的方法進行冶煉，但是該工藝是在轉爐中用于冶煉超低磷的一般鋼鐵，而不是在中頻感應爐中冶煉精密或特殊合金等高端金屬材料產品；這種將一次脫硫后的鐵水，通過轉爐多次造渣生產超低磷鋼的冶煉工藝與在中頻感應爐中多渣法冶煉精密或特殊合金脫硫、氧工藝完全不一樣，因此在轉爐中應用的多渣法脫磷工藝完全不適用于在中頻感應爐中進行脫硫、氧，生產精密或特殊合金等高端金屬產品的工藝。

由于煉渣是煉鋼過程中非常重要的步驟，煉好鋼就必須煉好渣，而煉好渣就必須控制好造渣工藝過程，但在中頻感應爐中存在諸多不利于脫硫、氧等反應的熱力學和動力學的固有特點，本發明工藝的目的就是要克服了這些固有特點和現有冶煉工藝中的欠缺之處。

精密或特種合金等高端金屬材料要求較低的硫、氧含量。但是中頻感應爐是應用電磁的感應作用，在金屬材料內部產生電流(所謂渦流)，再依靠爐料本身的電阻，按照焦耳-楞次定律，將電能轉換成熱能，用于冶煉金屬。在感應爐中這種電能轉換為熱能的方式和其他種類的爐子，如電弧爐、電阻爐不同，反映到冶煉過程上，這種中頻感應爐也就具有它本身固有的特點：

1.感應爐的爐渣中，不能產生感應電流，其熔化和加熱完全依靠金屬對它的傳熱，這使爐渣的溫度較低，從熱力學的觀點，不利于脫硫、脫氧等反應進行。

2.雖然感應爐在電磁感應的作用下會產生一定的攪拌力，但相比于其他的冶煉設備，如電弧爐、AOD爐、VOD爐要小得多，特別是在AOD中，在不同冶煉時期選擇性的吹Ar、N2、O2及其混合氣體，而產生的攪拌力，可使爐內的鋼渣混合攪拌，從而充分進行鋼渣反應；在中頻感應爐中，脫硫和擴散脫氧只能通過擴散在鋼渣界面上進行，沉淀脫氧的脫氧產物通過較弱的電磁攪拌力，從鋼水中上浮到渣中，這些情況從動力學的觀點也是不利于脫硫、脫氧等反應的進行；總的來說，上述這些缺點對完成精密合金和特種合金等高端金屬材料的冶煉任務來說是不利的因素。

現有冶煉技術工藝，在提高脫硫、脫氧能力上，與本發明工藝相比，尚存欠缺之處，具體如下：