[發明專利]一種提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法

有效

• 申請號: 202110652260.7
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113388740B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 李花兵;楊守星;姜周華;馮浩;朱紅春;張樹才;焦衛超;賀彤
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18;C22C33/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 張敏

1.一種提高加壓電渣重熔高氮馬氏體不銹鋼潔凈度的方法，包括：

以50kg待重熔高氮馬氏體不銹鋼錠作為自耗電極，在加壓氣體為氮氣的條件下進行加壓電渣重熔，得到高氮馬氏體不銹鋼電渣錠；3.5kg加壓電渣重熔的渣料為5.0％的Na₂O和60F20C20A系CaO-Al₂O₃-CaF₂預熔渣的二者混合物；

其中，待重熔高氮馬氏體不銹鋼為30Cr15Mo1N鋼，其目標組分為：C：0.3wt.％，Si：0.7wt.％，Mn：0.5wt.％，Cr：15.2wt.％，Mo：1.0wt.％，Ni：0.3wt.％，N：0.35wt.％，S≤0.01wt.％，P≤0.03wt.％和余量Fe，具體制備過程為：選用碳、硅、錳、鉻、鉬和工業純鐵作為合金原料，在感應爐中真空下熔清鋼液，加入自耗電極質量的0.1％碳粒進行真空碳脫氧30min；隨后，向爐內充入高壓氮氣至0.4MPa，進行加壓氮氣合金化；同時，依次向鋼液內加入0.4kg/t的鎳鎂合金和0.1kg/t的稀土鈰；在1.4MPa氮氣壓力下澆注，得到30Cr15Mo1N待重熔高氮馬氏體不銹鋼錠，并對其進行成分分析，分析結果為：C：0.28wt.％，Si：0.59wt.％，Mn：0.45wt.％，Cr：15.33wt.％，Mo：0.92wt.％，Ni：0.29wt.％，N：0.39wt.％，S：0.0087wt.％，P：0.0055wt.％和余量Fe；

加壓電壓重熔的過程為依次進行的化渣、重熔、補縮和脫錠；化渣前將上述制備得到的30Cr15Mo1N待重熔高氮馬氏體不銹鋼錠車削去除氧化皮，制成直徑為80mm的自耗電極(3)并安裝；取渣料裝入馬弗爐內于600℃烘干6h，再預先放置于加壓電渣爐內，以15L/min大流量向爐腔內充入高純氬氣15min，排出爐內空氣后，封閉爐腔，再采用氮氣增壓裝置(9)充入高純氮氣至1.4MPa作為加壓重熔的加壓氣體；然后進行化渣，化渣的二次電壓為31V，二次電流為1.7kA，化渣的時間為10min；化渣完成后進行重熔，重熔的二次電壓為38.5V，二次電流2.3kA，自耗電極(3)的熔速波動控制在1.0kg/h，在重熔中期和后期利用步進式加料裝置(2)均勻地補充加入0.06kg/t鋼的Na₂O；在重熔末期，將自耗電極(3)抬升至脫離渣面5cm，分別降低電壓和電流至35V和1.6kA，待金屬熔池(6)縮小后緩降電極重新插入渣池進行補縮；補縮后15min后開啟放氣閥使爐內泄壓至常壓，同步降低銅制水冷底水箱(8)和結晶器(4)夾層內冷卻水壓力，待電渣錠溫度降至200℃以下后，脫出鋼錠，即得30Cr15Mo1N高氮馬氏體不銹鋼成品。