CN100494442C - 一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法 - Google Patents

一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法 Download PDF

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Abstract

一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法：采用脱磷铁水+碳钢废钢+铬铁的配料模式冶炼铁素体不锈钢。加入脱磷铁水后即加入碳钢废钢及铬铁合金，并通电；通电至2.0～4.0MWh时，加入硅铁；通电至5.0～7.0MWh时开始吹氧；当电耗达到8.0～12.0MWh时，吹氧流量调整为2500Nm3/h，总吹氧量为9～10Nm3/t；电耗为7.0～10.0MWh时，加石灰；电耗为16.0～20.0MWh时，喷吹碳粉；电耗为15.0～18.0MWh时，加白云石；通电至220-240KWh/t时，测温，温度≥1610℃时，还原；通电至250-320KWh/t时，测温，温度达到1630～1660℃时出钢。本发明降低了电炉电耗，缩短通电时间，提高电炉作业率。

Description

一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法
技术领域
本发明涉及一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法，属于电炉冶炼不锈钢工艺。
背景技术
在现有技术中，有一种为采用脱磷铁水来冶炼不锈钢，这种技术主要生产奥氏体不锈钢，其冶炼工艺为先加废钢通电一段时间后，再加脱磷铁水继续通电冶炼；配料为不锈钢废钢加脱磷铁水加合金。
中国专利公开号CN 1796586A公开了一种电炉冶炼不锈钢母液工艺，该专利申请的配料模式为：脱磷铁水+不锈钢废钢+铬镍合金；
冶炼工艺：先加废钢通电至废钢基本熔清后再加脱磷铁水，继续通电冶炼；冶炼钢种为奥氏体不锈钢。
其具体冶炼步骤如下：
配料：不锈钢废钢，占金属加入量的15～25％，铬铁合金，占金属加入量的15～25％，石灰加入量30～45kg/t；脱磷铁水，加入比例为35～60％；
熔炼，加入废钢通电至16MWh，加脱磷铁水；
吹氧量控制：5～10m3/t，吹氧流量：1500～2500Nm3/h；
还原，硅铁粉喷入2.5～3.5kg/t、碳粉喷入1.5～2.5kg/t或加入硅铁2.5～3.5kg/t；
出钢，终点成分控制(wt％)：C：2.50～3.50％；Si：≤0.20％；P：0.030％、Cr：16.00～19.00％；Ni：5.00～6.50％。
上述电炉冶炼不锈钢母液工艺不足在于：
需要大量不锈钢废钢，而不锈钢废钢夹杂物含量高，容易对钢液质量产生影响，另外不锈钢废钢成本较高；
另外，要先加废钢通电至废钢基本熔清后再加脱磷铁水，这种工艺炉渣形成晚，电能消耗高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法，通过该方法可提高电炉电能和氧气利用率，降低电炉电耗并缩短通电时间，此外，避免使用不锈钢废钢，降低电炉冶炼铁素体不锈钢成本同时提高钢液质量。
为达上述目的，本发明提供了一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法，包括下列步骤：
(1)加入脱磷铁水后立即加入碳钢废钢及铬铁合金，并通电；
(2)电耗为2.0～4.0MWh，加入硅铁，加入量(按原料加入量计算)为8.5～10kg/t；
(3)电耗为5.0～7.0MWh开始吹氧，吹氧流量1500Nm3/h；当电耗达到8.0～12.0MWh时，吹氧流量调整为2500Nm3/h，总吹氧量为9～10Nm3/t(按原料加入量计算)；
(4)电耗为7.0～10.0MWh时，加石灰(加入量同现有技术)；
(5)电耗为16.0～20.0MWh时，喷吹碳粉(加入量同现有技术)；
(6)电耗为15.0-18.0MWh时，加白云石(加入量同现有技术)；
(7)通电至220-240KWh/t(按原料加入量计算)时，测温，温度≥1610℃时，开始还原；
(8)通电至250-320KWh/t时，测温，温度达到1630～1660℃时出钢。
其中，步骤(1)中加入的脱磷铁水占不锈钢母液的重量百分比(wt％)为：50～65。
步骤(1)中加入的碳钢废钢占不锈钢母液的重量百分比(wt％)为：15～35。
步骤(1)中加入的铬铁合金占不锈钢母液的重量百分比(wt％)为：10～25。
该铁素体不锈钢母液在出钢时的碳含量占不锈钢母液的重量百分比为：2～4；该铁素体不锈钢母液在出钢时的铬含量占不锈钢母液的重量百分比为：6～16。
和现有技术相比，本发明的优点在于：提高电炉电能和氧气利用率，降低电炉电耗，缩短通电时间，提高电炉作业率；避免使用不锈钢废钢，降低不锈钢废钢资源紧张对生产制约的影响，本发明采用的碳钢废钢降低了电炉冶炼铁素体不锈钢成本并且改用碳钢废钢后降低钢液中杂质含量，提高了钢液的质量。
具体实施方式
下面通过实施例1～3具体介绍本发明。
表1为实施例1～3的铁素体不锈钢母液配料成分表。
表1单位：wt％
 
实施例 脱磷铁水 碳钢废钢 FeCr
1 65 25 10(62％)
2 50 35 15(62％)
3 60 15 1562％)+10(50％)
表2
 
原有技术 实施例1 实施例2 实施例3
电耗KWh/t 350 250 290 320
通电时间min 52 39 42 45
实施例1
见表1，在料蓝中先后加入：25wt％的碳钢废钢；10wt％的FeCr，其中，含铬62％；
打开炉盖，在电炉中加入脱磷铁水：65wt％；脱磷铁水加完后，立即加入上述料蓝中的配料，关上炉盖；
电耗为2.0MWh根据加入8.5kg/t硅开始加硅铁；
电耗为5.0MWh开始吹氧，吹氧流量1500Nm3/h；当电耗达到8.0MWh，吹氧流量调整为2500Nm3/h，总吹氧量为10Nm3/t；
电耗为7.0MWh时，开始从高位料仓加3.0吨石灰；
电耗为16.0MWh时，开始喷吹碳粉；
电耗为15.0MWh时，开始从高位料仓加白云石；
通电至220KWh/t(按加入量计算)时，测温、取样(渣样)，温度为1620℃时，开始还原，用硅进行还原，加入总量400kg：200kg硅铁，200kg硅铁粉；还原过程中必须吹氮气，吹氮流量2500Nm3/h，吹氮量1～3Nm3/t；
由表2可见，通电至250KWh/t时，测温、取样(钢样)，温度达到1660℃，可以出钢，所用的通电时间为39分钟。
该铁素体不锈钢母液在出钢时的碳含量为4.0wt％；铬含量为6.0wt％。
实施例2
见表1，在料蓝中先后加入：35wt％的碳钢废钢；15wt％的FeCr其中，含铬62％；
打开炉盖，在电炉中加入脱磷铁水：50wt％；脱磷铁水加完后，立即加入上述料蓝中的配料，关上炉盖；
电耗为4.0MWh根据加入10kg/t硅开始加硅铁；
电耗为7.0MWh开始吹氧，吹氧流量1500Nm3/h；当电耗达到12.0MWh，吹氧流量调整为2500Nm3/h，并注意吹氧角度，一炉次总吹氧量为9Nm3/t(按加入量计算)；
电耗8.5MWh开始从高位料仓加3.0吨石灰；
电耗20.0MWh时，开始喷吹碳粉；
电耗18.0MWh开始从高位料仓加白云石；
通电至230KWh/t(按加入量计算)时，测温、取样(渣样)，温度为1610℃时，开始还原，用硅进行还原，加入总量400kg：200kg硅铁，200kg硅铁粉；
由表2可见，通电至290KWh/t时，测温、取样(钢样)，温度达到1645℃，可以出钢，所用的通电时间为42分钟。
该铁素体不锈钢母液在出钢时的碳含量为2.0wt％；铬含量为9.0wt％。
实施例3
见表1，在料蓝中先后加入：15wt％的碳钢废钢；15wt％的FeCr(其中，含铬62％)；10wt％的FeCr(其中，含铬50％)；
打开炉盖，在电炉中加入脱磷铁水：59wt％；脱磷铁水加完后，立即加入上述料蓝中的配料，关上炉盖；
电耗为3.0MWh根据加入9.5kg/t硅开始加硅铁；
电耗为6.0MWh开始吹氧，吹氧流量1500Nm3/h；当电耗达到11.0MWh，吹氧流量调整为2500Nm3/h，并注意吹氧角度，一炉次总吹氧量(按加入量计算)为9.0Nm3/t；
电耗10.0MWh开始从高位料仓加3.0吨石灰；
电耗18.50MWh时，开始喷吹碳粉；
电耗16.0MWh开始从高位料仓加白云石；
通电至240KWh/t(按加入量计算)时，测温、取样(渣样)，温度为1610℃时，开始还原，用硅进行还原，加入总量400kg：200kg硅铁，200kg硅铁粉；
由表2可见，通电至320KWh/t时，测温、取样(钢样)，温度达到1630℃，可以出钢，所用的通电时间为45分钟。
而从表2中可以看到，原有技术所用的电耗为350KWh/t时，所用的通电时间为52分钟。
该铁素体不锈钢母液在出钢时的碳含量为3.2wt％；铬含量为16.0wt％。
采用本发明后，电炉通电时间和电耗得到明显改进，通电时间缩短，提高了电炉作业率，电耗的降低说明电炉电能和氧气利用率提高，电能利用率提高使炉衬受弧光辐射减少，从而能有效提高电炉炉龄，电炉炉龄从120～180炉提高到280～350炉。本发明能在同类不锈钢电炉中使用。

Claims (3)

1.一种铁素体不锈钢母液的冶炼方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)加入脱磷铁水后立即加入碳钢废钢及铬铁合金，并通电；
(2)电耗为2.0～4.0MWh时，加入硅铁，按原料加入量计算，加入量为8.5～10kg/t；
(3)电耗为5.0～7.0MWh时开始吹氧，吹氧流量1500Nm3/h；
当电耗达到8.0～12.0MWh时，吹氧流量调整为2500Nm3/h，总吹氧量按原料加入量计算为9～10Nm3/t；
(4)电耗为7.0～10.0MWh时，加石灰；
(5)电耗为16.0～20.0MWh时，喷吹碳粉；
(6)电耗为15.0～18.0MWh时，加白云石；
(7)通电按原料加入量计算至220-240KWh/t时，测温，温度≥1610℃时，开始还原；
(8)通电至250-320KWh/t时，测温，温度达到1630～1660℃时出钢；
其中，步骤(1)中加入的脱磷铁水、碳钢废钢和铬铁合金占不锈钢母液的重量百分比分别为：50～65、15～35和10～25。
2.如权利要求1所述的铁素体不锈钢母液的冶炼方法，其特征在于：该铁素体不锈钢母液在出钢时的碳含量占不锈钢母液的重量百分比为：2～4。
3.如权利要求1所述的铁素体不锈钢母液的冶炼方法，其特征在于：该铁素体不锈钢母液在出钢时的铬含量占不锈钢母液的重量百分比为：6～16。
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