[發明專利]提高硅脫氧不銹鋼鋼水純凈度及夾雜物塑性的冶煉方法

有效

• 申請號: 202010691928.4
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111733308B
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 郭靖;閆巖;郭漢杰;劉東風;劉雙娟
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21C5/00
• 分類號: C21C5/00;C21C7/06;C21C7/064;C21C7/076
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明提供了一種提高硅脫氧不銹鋼鋼水純凈度及夾雜物塑性的冶煉方法，以解決不銹鋼冷軋板夾雜物影響產品表面質量的問題。所述冶煉方法以常規EAF+AOD+LF+CC冶煉為基礎，在AOD精煉中設置堿度值為R=2.3?3.0的渣系強化脫氧和脫硫，在LF精煉中，先設置堿度值為R=2.0?2.5的渣系精煉，提高鋼水純凈度，再采用堿度值為R=1.3?1.6的渣系對夾雜物改性，提高夾雜物塑性。本發明通過控制AOD爐終渣堿度及MgO含量、溫度和合金原料成分，得到MnO?SiO₂?Al₂O₃類夾雜物，提高鋼水純凈度及夾雜物的塑性；同時，在LF精煉中低堿度渣配置7%?20%的MgO，避免低堿度渣冶煉時爐襯過度侵蝕。

技術領域

本發明屬于金屬冶煉領域，具體涉及一種提高硅脫氧不銹鋼鋼水純凈度及夾雜物塑性的冶煉方法。

背景技術

金屬材料中，以304不銹鋼為代表的硅脫氧不銹鋼，是一種最常見且應用最廣的鉻-鎳不銹鋼，具有良好且穩定的耐蝕性、耐熱性、成型性、低溫強度和機械特性，廣泛應用于生活用品、農業工具、汽車配件、醫療器械、建材、化學、船舶部件、食品生產設備、普通化工設備、核能設備等多方面領域。

由于被廣泛應用于制作生活用具、醫療用品，所以對硅脫氧不銹鋼表面質量要求較高，但鋼中非金屬夾雜物對鋼材質量影響頗大，尤其是對薄板坯而言，大尺寸、高熔點的夾雜物在軋制過程中的變形能力差，是誘發表面缺陷的來源之一，而且隨著軋板的厚度逐漸降低，夾雜物的影響愈發明顯，從而引起如表面線缺陷等的表面缺陷。因此，提高鋼水純凈度，提高硬脆性非金屬夾雜物的塑性，對減少表面缺陷和提高成品率尤為重要。但是，目前鋼鐵企業生產300和400系列不銹鋼的常規冶煉流程下，在LF精煉過程中，采用硅鐵或鋁脫氧以及較為適中的爐渣堿度，僅在一定程度提高鋼水純凈度，在出爐時鋼水T.O依然大于25ppm，這些氧會參與反應形成Al₂O₃含量高的高熔點硬脆性尖晶石類夾雜物，夾雜物熔點升高塑性降低，對鋼材質量以及后續處理有不利影響；如果降低爐渣的堿度提升夾雜物塑性則會使鋼水T.O含量升高，純凈度下降。

申請號為201710260406.7的中國專利公開了一種控制不銹鋼夾雜物的冶煉方法，通過在AOD冶煉爐中加入調渣劑造渣，在精煉爐內的鋼包渣改質調渣，以及真空爐中吹氬環境下通過鈣鋁線對夾雜物進行改性，但是側重于提高鋼水純凈度且對設備要求較高。申請號為201610002220.7的中國專利公開了一種奧氏體不銹鋼塑性夾雜物控制的方法，通過改善AOD脫氧制度和加入石英砂降低LF精煉爐頂渣堿度、LF精煉爐后期喂鈣線使夾雜物進行變性，防止硬性夾雜物的出現，從而消除由硬性夾雜物引起的表面缺陷，但是沒有對LF低堿度渣使用控制爐襯侵蝕提出保護，且其結果顯示得到的是CaO-Al₂O₃-SiO₂系夾雜物，Al₂O₃含量相對較高，不是一種具有優良塑性的夾雜物，且沒有考慮鋼水的的提升。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種提高硅脫氧不銹鋼鋼水純凈度及夾雜物塑性的冶煉方法，通過LF流程中添加一次渣，控制AOD爐終渣堿度、溫度、原料成分以及渣鋼比，AOD冶煉過程中MgO含量達到飽和，在LF精煉過程中溫度在1555℃以上，實現鋼水純凈化的同時，得到MnO-SiO₂-Al₂O₃類塑性優良的夾雜物，提高硅脫氧不銹鋼的冶煉質量。

為達到上述目的，本發明的實施例采用如下技術方案：

一種提高硅脫氧不銹鋼鋼水純凈度及夾雜物塑性的冶煉方法，以EAF+AOD+LF+CC冶煉硅脫氧不銹鋼流程為基礎，包括如下步驟：

步驟S1，在AOD精煉脫氧和脫硫中，設置堿度值為R=2.3-3.0的渣系強化脫氧和脫硫；