CN102787195B - 一种不锈钢冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
一种不锈钢冶炼方法，属于炼钢技术领域。工艺步骤为：采用配备了大流量炉壁集束碳氧枪的超高功率的偏心炉底电弧炉熔化直接还原铁；出钢槽结构的电弧炉进行合金化； AOD炉精炼； VOD精炼；连铸。优点在于：冶炼工艺的每一步都有明确的目标，分工明确，即第1座电炉熔化直接还原铁并脱磷，提供合格粗钢水，第2座电炉进行合金化作业，为AOD提供合格母液，AOD完成精炼作业；时间节奏可以合理搭配，减轻了后续VOD炉的负担； 85%以上的合金在电炉中加入，合金成分易于控制；并且当不锈钢废钢资源充足时，可直接在第2台电炉中冶炼不锈废钢，为AOD提供母液；根据市场的变化，第2座电炉也可用于特殊钢的生产。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，特别是提供了一种不锈钢冶炼方法，采用直接还原铁作为原料，采用两座电炉分别进行熔化和合金化。
背景技术
目前，国内外冶炼不锈钢的主原料多为普通废钢、不锈废钢和铁水。
不锈废钢冶炼方法主要为电炉—AOD炉二步法或者电炉—AOD炉—VOD炉的三步法生产。采用废钢或不锈废钢为原料时，废钢中的有些残余重金属无法去除，影响最终产品质量，采用铁水为原料时，需配备高炉等生产设施，投资大，资源消耗多，环境污染严重。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不锈钢冶炼方法，采用直接还原铁作为主原料，采用2座电炉分别进行熔化直接还原铁和不锈钢合金化作业，然后采用AOD炉进行精炼，所生产的不锈钢中P含量低，有害杂质含量低，品种范围广。
本发明冶炼不锈钢工艺步骤如下：
（1）电弧炉熔炼：第一座电弧炉采用偏心炉底结构，主要功能是熔化直接还原铁，电弧炉配备了炉壁集束碳氧枪，采用吹氧操作，实现钢液脱磷，熔池温度达到1560℃~1580℃；
（2）电弧炉合金化：第二座电弧炉采用出钢槽结构，电炉冶炼吹氧操作，脱除钢液中的部分碳，不锈钢的80%~90重量%的合金加入此电炉，进行钢液合金化，熔池温度达到1600℃~1660℃；
（3）AOD炉精炼：将步骤(2)电炉中的钢水兑入AOD炉中，采用氧枪和炉底侧部风口复吹供氧，加快脱碳速率。当碳含量达到0.25%~0.45重量%时，加入剩余的10~20重量%合金，逐步降低氧气流量，增大氮气或氩气的流量，以降低一氧化碳分压，确保降碳保铬的热力学条件。钢液温度达到1680℃～1700℃，终点碳含量0.25重量%。之后将钢水和炉渣一起出至炉下的钢水包内，通过渣钢混冲进一步还原渣中的氧化铬。
（4) VOD炉精炼：VOD炉实现钢液深度脱碳去气，终点碳含量≦0.05%。
（5) 连铸：连铸钢包加盖，结晶器电磁搅拌，氩气保护浇注，凝固末端电磁搅拌。
本发明具有以下优点：
由于采用直接还原铁作为冶炼不锈钢的主要原料，钢中P含量易于控制，残余的重金属如Cu、Sn、Pb、As等含量很低；
冶炼工艺的每一步都有明确的目标，分工明确，即第1座电炉熔化直接还原铁并脱磷，提供合格的粗钢水，第2座电炉进行合金化作业，为AOD提供合格母液，AOD完成精炼作业；
85%以上的合金在第2座电炉中加入，合金成分易于控制，AOD炉仅仅作为精炼炉加入少量合金；
当不锈钢废钢资源充足时，可直接在第2台电炉中冶炼不锈废钢，为AOD炉提供母液；
根据市场的变化，第2座电炉也可用于特殊钢的生产。
附图说明
图1为本发明系统的流程示意图。其中，偏心炉底电弧炉1、钢包2、出钢槽结构电弧炉3、AOD炉4、扒渣机5、VOD真空精炼炉6、连铸机7。
具体实施方式
1) 用偏心炉底电弧炉1将直接还原铁熔化，冶炼低磷的粗钢水，直接还原铁主要成分：C 1.4%；S 0.01%；P 0.04%；全铁含量 92%；金属铁含量 84.64%；FeO 9.47%；出钢温度1560℃，P含量0.025%，然后出钢至钢包2中。
2) 将钢包2中的粗钢水兑入出钢槽结构电弧炉3中，其任务就是熔化高碳铬铁、不锈钢返回料及少量废钢，这些原料再加上偏心炉底电弧炉1提供的钢水，经冶炼后采用钢渣混出的方式出钢（用于还原渣中的氧化铬），出钢温度1660℃。钢水扒渣后，兑入AOD炉4中。
3) 采用氧枪和炉底侧部风口复吹供氧，加快脱碳速率。冶炼中期，控制氧气流量，增大氮气或氩气的流量，以降低一氧化碳分压，确保降碳保铬的热力学条件，钢液温度达到1680℃，终点碳0.25%；之后将钢水和炉渣一起出至炉下的钢包2中，通过渣钢混冲进一步还原渣中的氧化铬。
4) 采用起重机将钢包吊运至扒渣站用扒渣机5进行扒渣作业。
5) 将扒渣后的钢包2采用起重机吊运至VOD真空精炼炉6中深脱碳，底吹氩气或者氮气搅拌，终点碳含量0.05%，终点温度1700℃，结束VOD真空精炼。
6) 采用起重机将钢包吊运至连铸机7的钢包回转台上进行连铸作业。
Claims (1)
1.一种不锈钢冶炼方法，其特征在于，工艺步骤如下：
（1）电弧炉熔炼：直接还原铁作为主原料，第一座电弧炉采用偏心炉底结构，主要功能是熔化直接还原铁，电弧炉配备了炉壁集束碳氧枪，采用吹氧操作，实现钢液脱磷，熔池温度达到1560℃~1580℃；
（2）电弧炉合金化：第二座电弧炉采用出钢槽结构，电炉冶炼吹氧操作，脱除钢液中的部分碳，不锈钢的80重量%~90重量%的合金加入此电炉，进行钢液合金化，熔池温度达到1600℃~1660℃；
（3）AOD炉精炼：将步骤(2)电炉中的钢水兑入AOD炉中，采用氧枪和炉底侧部风口复吹供氧，加快脱碳速率，当碳含量达到0.25重量%~0.45重量%时，加入剩余的10~20重量%合金，逐步降低氧气流量，增大氮气或氩气的流量，以降低一氧化碳分压，确保降碳保铬的热力学条件，钢液温度达到1680℃～1700℃，终点碳含量0.25重量%；之后将钢水和炉渣一起出至炉下的钢水包内，通过渣钢混冲进一步还原渣中的氧化铬；
（4) VOD炉精炼：VOD炉实现钢液深度脱碳去气；
（5) 连铸：连铸钢包加盖，结晶器电磁搅拌，氩气保护浇注，凝固末端电磁搅拌。
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