CN102766799A - 一种用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，它包括下述依次的步骤：Ⅰ中频感应炉熔化高碳铬铁成高铬熔体；Ⅱ转炉提供脱磷铁水；Ⅲ<b/>高铬熔体和转炉脱磷铁水混合兑入AOD，AOD脱碳吹氩精炼；Ⅳ LTS炉加热、调整成分；Ⅴ连铸。本发明的冶炼方法冶炼时间短，辅料消耗低。
Description
技术领域
本发明涉及一种用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法。
背景技术
使用脱磷铁水冶炼不锈钢是近几年发展的技术，其主要特点是使用高炉铁水经过脱磷在不锈转炉中冶炼不锈钢。能够为不锈钢转炉提供脱磷铁水的生产工艺有三脱站脱磷、KR脱磷、BOF脱磷、电弧炉脱磷等。脱磷铁水在不锈钢转炉中冶炼不锈钢主要存在过程固态冷料加入过大，过程控制困难、消耗高等技术难点。其主要的合金冷料有铬合金、铜合金等。使用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法主要是将高碳铬铁在中频炉中进行熔化，该工艺改进铬铁是以熔体形式兑入不锈钢转炉。不锈转炉过程消耗低、冶炼时间短、收得率高，利于工业化生产；但也存在电耗升高、工序增加的缺点。
发明内容
为了克服现有用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法的上述不足，本发明提供一种冶炼时间短，辅料消耗低的使高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法。
本用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法包括下述依次的步骤：
Ⅰ 中频感应炉熔化高碳铬铁成高铬熔体；
Ⅱ转炉提供脱磷铁水；
Ⅲ 高铬熔体和转炉脱磷铁水混合兑入AOD，AOD脱碳吹氩精炼；
Ⅳ LTS炉加热、调整成分；
Ⅴ连铸
根据客户需要连铸或者模铸。
上述的用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，其步骤特征是：
Ⅰ 中频感应炉熔化高碳铬铁成高铬熔体
高碳铬铁的成分的质量百分比为：
C 7～9% ； Si 1.0～2.0%； Cr 50～60%；
其余Fe和不可避免的杂质。
中频炉出钢温度达到1650～1690℃。
Ⅱ转炉提供脱磷铁水
转炉脱磷铁水的要求：
C含量不大于0.1%， P含量不大于0.03%，
Si含量不大于0.4%。
出钢温度达到1520～1560℃。
Ⅲ 高铬熔体和转炉脱磷铁水混合兑入AOD，AOD脱碳吹氩精炼
中频感应炉熔化的高铬熔体与转炉脱磷铁水混合后兑入AOD，在AOD中进行脱碳吹氩精炼。AOD对混合兑入的成分和温度有如下要求：混合后碳含量不大于3%；Si不大于1%; Cr在目标值基础上±3%；温度不低于1560℃。
Ⅳ LF炉加热、底吹氩精炼、调整成分
将AOD的钢水在LTS扒渣，调运LF炉加热到1580℃～1610℃，将钢水中的合金成分Cr、Ni、Cu、Mo、Nb调整到JISG4304-2005标准的要求。
Ⅴ连铸
根据客户需要连铸或者模铸。
上述的用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，其特征是在步骤Ⅰ 中频感应炉熔化高碳铬铁成高铬熔体时，还加入废钢，高铬原料与废钢的质量配比为：
高铬原料 30～45t；废钢 5～20t。
不锈废钢成分质量百分比为：
C 0.02～0.1%； Si 0.3～1%； Cr 12～25 %；
其余为Fe和不可避免的杂质。另外，还可使用碳素废钢。
中频炉出钢温度达到1650～1690℃。
废钢根据温度在AOD冶炼前期加入，实际吸收冶炼过程温降在5~15℃/t，
上述的用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，其特征是：步骤Ⅰ中的高铬原料与废钢配比是根据冶炼钢种成品中Cr的含量需要。配比原则：中频熔化的高铬预溶液兑入AOD后,AOD只需微量调整Cr，调整Cr含量在1%～3%，另外原料配比还需考虑AOD过程的热量平衡，防止AOD冶炼过程中温度过高，为了降低AOD冶炼过程铬的氧化及冶炼时间过长，冶炼过程温度不得超过1730℃，过程温度通过不锈破碎型废钢进行调整。不锈废钢的成分根据冶炼钢种需要。
本发明的优点：
本发明的用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，使用中频炉熔化高碳铬铁兑入不锈钢转炉，解决了不锈钢转炉冶炼过程的热量不足，冶炼时间长，辅料消耗高等问题。稳定入炉条件，利于工业化生产。
具体的实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例一
本实施例冶炼的钢种是SUS430，中频炉的容量为50t，AOD的容量为180吨。JISG4312标准中该钢种的成分的质量百分配比为：
C≤0.12%；Si≤0.75%；Mn≤1.0%；P≤0.04%；S≤0.03%；
Cr 16.00%～18.00%；其余为Fe和不可避免的杂质。
Ⅰ 中频炉熔化高铬原料成高铬熔体
将高碳铬铁45吨在中频炉进行熔化；高碳铬铁的成分的质量百分比为：
C 8%； Si 1.5%； Cr 60%；
其余为Fe和不可避免的杂质；
出铁量45t；中频炉出钢温度达到1670℃。
Ⅱ 转炉提供脱磷铁水
脱磷铁水的成分的质量百分比为：
C 0.05%； P 0.02%； Si 0.2%；
其余为Fe和不可避免的杂质，出钢量为135t，出钢温度达到1540℃。
Ⅲ 高铬熔体和转炉脱磷铁水混合兑入AOD，AOD脱碳吹氩精炼
转炉出钢到180t钢包、扒渣，吊运至中频炉；中频炉出钢入同一钢包吊运至AOD，在进行脱碳吹氩精炼。精炼前混合后碳含量不大于3%；Si不大于1%; Cr在目标值基础上±3%；温度不低于1560℃。AOD出钢成分的质量百分比为：
C 0.04%； Si 0.28%； Mn 0.33%； P 0.019%； S 0.0015%；
Cr 16.5%；其余为Fe和不可避免的杂质；出钢温度为1660℃。
Ⅳ LF炉加热、调整成分
出钢后在LTS工序扒渣干净，在LF炉加热，将钢水中的合金成分Cr、Ni、Cu、Mo、Nb调整到JISG4304-2005标准的要求。通过使用Mn合金、Ni合金及Cr合金在LF工序调整合金成分。要求合金总量Mn合金、Ni合金、Cr合金总量不大于500Kg。最终连铸成分为：
C 0.05%； Si 0.29%； Mn 0.34%； P 0.020%； S 0.0016%；
Cr 16.40%；其余为Fe和不可避免的杂质。
Ⅴ连铸
本实施例根据客户需求.中包温度控制在1525℃~1535℃，连铸成厚20cm，宽105cm，长800cm的连铸坯。
实施例二
本实施例冶炼的钢种是SUS430，中频炉的容量为50t，AOD的容量为180吨。JISG4312标准中该钢种的成分的质量百分配比为：
C≤0.12%；Si≤0.75%；Mn≤1.0%；P≤0.04%；S≤0.03%；
Cr 16.00%～18.00%；其余为Fe和不可避免的杂质。
Ⅰ 中频炉熔化高铬原料成高铬熔体
将高碳铬铁40吨与废钢5吨在中频炉进行熔化；高碳铬铁的成分的质量百分比为：
C 8%； Si 1.5%； Cr 55%；
其余为Fe和不可避免的杂质；
本实施例废钢的质量百分比为：
C 0.05%； Si 0.8%； Cr 18.1 %; Ni 8%;
其余为Fe和不可避免的杂质。
中频炉出钢温度达到1670℃。
本实施例是高铬原料与废钢的配比根据钢种成品Cr含量以及AOD过程温度控制。中频熔化的高铬预溶液兑入AOD后,铬含量最高可达到17%，另外原料配比还需考虑AOD过程的热量平衡，防止AOD冶炼过程中温度过高。为了降低AOD冶炼过程铬的氧化及冶炼时间过长，冶炼过程温度不得超过1730℃，过程温度通过不锈破碎型废钢（根据冶炼钢种成分需求确定废钢要求）进行调整。
Ⅱ 转炉提供脱磷铁水
脱磷铁水的成分的质量百分比为：
C 0.05%； P 0.02%； Si 0.2%；
其余为Fe和不可避免的杂质，出钢量为135t，出钢温度达到1540℃。
Ⅲ 高铬熔体和转炉脱磷铁水混合兑入AOD，AOD脱碳吹氩精炼
转炉出钢到180t钢包、扒渣，吊运至中频炉；中频炉出钢入同一钢包吊运至AOD，在进行脱碳吹氩精炼。精炼前混合后碳含量不大于3%；Si不大于1%; Cr在目标值基础上±3%；温度不低于1560℃。AOD出钢成分的质量百分比为：
C 0.04%； Si 0.28%； Mn 0.33%； P 0.019%； S 0.0015%；
Cr 16.5%；其余为Fe和不可避免的杂质；出钢温度为1660℃。
Ⅳ LF炉加热、调整成分
出钢后在LTS工序扒渣干净，在LF炉加热，将钢水中的合金成分Cr、Ni、Cu、Mo、Nb调整到JISG4304-2005标准的要求。通过使用Mn合金、Ni合金及Cr合金在LF工序调整合金成分。要求合金总量Mn合金、Ni合金、Cr合金总量不大于500Kg。最终连铸成分为：
C 0.05%； Si 0.30%； Mn 0.35%； P 0.019%； S 0.0015%；
Cr 16.5%；其余为Fe和不可避免的杂质。
Ⅴ连铸
本实施例根据客户需求.中包温度控制在1525℃~1535℃，连铸成厚20cm，宽105cm，长800cm的连铸坯。
本申请文件中：
AOD为氩氧脱碳转炉
LTS为钢包底吹氩精炼工位 LF为钢包精炼工位。
Claims (4)
1.一种用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，它包括下述依次的步骤：
Ⅰ 中频感应炉熔化高碳铬铁成高铬熔体；
Ⅱ 转炉提供脱磷铁水；
Ⅲ 高铬熔体和转炉脱磷铁水混合兑入AOD，AOD脱碳吹氩精炼；
Ⅳ LTS炉加热、调整成分；
Ⅴ 连铸。
2.根据权利要求1所述的用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，其步骤特征是：
Ⅰ 中频感应炉熔化高碳铬铁成高铬熔体
高碳铬铁的成分的质量百分比为：
C 7～9% ； Si 1.0～2.0%； Cr 50～60%；
其余Fe和不可避免的杂质；
中频炉出钢温度达到1650～1690℃；
Ⅱ 转炉提供脱磷铁水
转炉脱磷铁水的要求：
C含量不大于0.1%， P含量不大于0.03%，Si含量不大于0.4%；
出钢温度达到1520～1560℃；
Ⅲ 高铬熔体和转炉脱磷铁水混合兑入AOD，AOD脱碳吹氩精炼
中频感应炉熔化的高铬熔体与转炉脱磷铁水混合后兑入AOD，在AOD中进行脱碳吹氩精炼；AOD对混合兑入的成分和温度有如下要求：混合后碳含量不大于3%；Si不大于1%; Cr在目标值基础上±3%；温度不低于1560℃.
Ⅳ LF炉加热、底吹氩精炼、调整成分
将AOD的钢水在LTS扒渣，调运LF炉加热到1580℃～1610℃，将钢水中的合金成分Cr、Ni、Cu、Mo、Nb调整到JISG4304-2005标准的要求。
3.根据权利要求1或2所述的用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，其特征是：
在步骤Ⅰ 中频感应炉熔化高碳铬铁成高铬熔体时，还加入废钢，高铬原料与废钢的质量配比为：
高铬原料 30～45t；废钢 5～20t；
不锈废钢成分质量百分比为：
C 0.02～0.1%； Si 0.3～1%； Cr 12～25 %；
其余为Fe和不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的用高铬熔体和脱磷铁水冶炼不锈钢的方法，其特征是：步骤Ⅰ中的高铬原料与废钢配比是根据冶炼钢种成品中Cr的含量需要；配比原则是中频熔化的高铬预溶液兑入AOD后,AOD只需微量调整Cr，调整Cr含量在1%～3%，另外原料配比还需考虑AOD过程的热量平衡，防止AOD冶炼过程中温度过高，为了降低AOD冶炼过程铬的氧化及冶炼时间过长，冶炼过程温度不得超过1730℃，过程温度通过不锈破碎型废钢进行调整，不锈废钢的成分根据冶炼钢种需要。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |