CN102796845A

CN102796845A - 一种不锈钢钢中稀土的加入方法

Info

Publication number: CN102796845A
Application number: CN2012102881118A
Authority: CN
Inventors: 范新智; 李国平; 李俊; 张威
Original assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Current assignee: Shanxi Taigang Stainless Steel Co Ltd
Priority date: 2012-08-14
Filing date: 2012-08-14
Publication date: 2012-11-28

Abstract

一种不锈钢钢中稀土的加入方法，所述含稀土不锈钢成份重量为：C 0.05%～0.10%；Si 1.40%～2.00%；Ce 0.03%～0.08%；Cr 20.0%～22.0%；Ni 10.0%～12.0%；N 0.14%～0.20%；Mn 0.4%～0.80%；P≤0.040%， S≤0.030%；其余为Fe与不可避免的杂质；其特征是包括下述步骤：a、扒大包渣；b、控制喂线前钢水温度；c、喂稀土Ce线，d、大包钢水搅拌。本发明探索了一种含稀土不锈钢稀土加入方法，并通过控制大包渣层厚度、喂线量、搅拌强度等措施，使不锈钢S30815钢中Ce含量得到稳定控制，其控制范围可达0.03%～0.05%。

Description

一种不锈钢钢中稀土的加入方法

技术领域

本发明涉及一种不锈钢钢中稀土加入方法，主要用于炼不锈钢中加入铈Ce元素。

背景技术

S30815耐热不锈钢是通过稀土Ce和N元素以保证了该材料在1150℃仍具有良好的抗氧化性能的钢种；由于稀土Ce元素的存在，使得其具有与0Cr25Ni20相当的抗高温氧化性能。

但稀土Ce非常容易氧化，其加入方式及工艺条件对收得率影响较大。

发明内容

本发明的目的是针对含稀土不锈钢的特点，提供一种不锈钢钢中稀土加入方法，并采取控制大包渣层厚度、钢水温度、喂线速度等措施以对钢中Ce含量精确控制。

为精确控制S30815耐热不锈钢钢中Ce的含量，本发明采用大包喂Ce线的方法加入Ce，并采取控制大包渣层厚度、钢水温度、喂线速度、钢中氧含量等措施精确控制钢中Ce含量为0.03%-0.05%。

本发明提供一种含稀土不锈钢稀土加入方法及对稀土含量的精确控制，其特征在于：

1、所涉及的不锈钢S30815的化学成分（重量）为：

C 0.05%～0.10% ；

Si 1.40%～2.00% ；

Ce 0.03%～0.08% ；

Cr 20.0%～22.0% ；

Ni 10.0%～12.0% ；

N 0.14%～0.20% ；

Mn 0.4%～0.80% ；

P≤0.040% ；

S≤0.030%，其余为Fe与不可避免的杂质。

2、本发明需要的钢水条件为：AOD炉（或转炉）冶炼好的不锈钢S30815钢水，钢水重量43-47吨，温度1550～1600℃，除稀土Ce外，其它成分调整到控制范围。

3、工艺过程

扒大包渣：AOD出钢后，采用机械（或人工）扒去大包渣，保留钢水液面渣层厚度为150～250mm。

控制喂线前钢水温度：当钢水到达LF炉后，根据钢水温度进行降温或升温，使喂线前喂线温度控制为1575～1585℃。

若温度大于1585℃，进行钢包底吹氩气进行降温，氩气流量200～300L/min；当钢水温度低于1575℃时，在LF炉送电升温使其温度为1575～1585℃。喂稀土Ce线：根据钢水重量喂入Ce线，Ce线含Ce为65%，喂线速度200～300m/min，喂入量为钢水量的0.3%～0.4%。

控制喂线后大包钢水搅拌：喂线后钢水进行强搅拌，钢包底吹氩流量控制为200～300L/min ，压强为1.0～1.5×10⁵Pa，吹氩时间为5～10min；然后进行弱搅拌钢包底吹氩流量控制为50～100L/min ，压强为1.0～1.5×10⁵Pa，吹氩时间为10～15min。

本发明提供的一种含稀土不锈钢稀土加入方法及对稀土含量的精确控制，工艺过程的机理是这样的：

扒大包渣：大包渣层作用为保温、隔绝空气、吸附夹杂。若渣层太薄，搅拌时钢液容易裸露吸氧，也起不到保温、吸附夹杂的作用；若渣层太厚，喂线时影响Ce的收得率。

控制喂线前钢水温度：Ce是极活泼的元素，且比重大。若喂线温度太高，则搅拌时间太长，影响Ce的收得率，且钢中Ce含量不能稳定在一定范围；若喂线温度太低，则搅拌不充分，钢中Ce不能充分混匀，影响连铸浇注及钢的质量。因此控制喂线前钢水温度对Ce的收得率、连铸效果、钢的质量至关重要。

喂稀土Ce线：采用大包喂稀土Ce线，Ce线直径为φ6mm，含Ce为65%，其外围裹有硅钙粉，最外面用铁皮包裹。喂线速度要快，以减少Ce线和大包渣反应，影响Ce的收得率，本发明喂入量为钢水量的0.3%～0.4%。

控制喂线后大包钢水搅拌：喂线后严格控制大包钢水搅拌强度，搅拌强度太大、时间太长，容易造成钢水裸露或钢中Ce过多的和大包渣反应；相反搅拌强度太小、时间太短，Ce在钢中混匀不够充分。

本发明探索了一种含稀土不锈钢稀土加入方式，并通过控制大包渣层厚度、喂线量、搅拌强度等措施，使不锈钢S30815钢中Ce含量得到稳定控制，其控制范围可达0.03%～0.05%。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明S30815不锈钢钢中Ce的加入及控制方法，但本发明的S30815不锈钢钢中Ce的加入及控制方法不局限于下述的实施例。

实施例一：

1、本实施例S30815 AOD出钢后钢水45.5吨，温度1593℃，化学成分（重量）为：

C 0.065% Si 1.65% Mn 0.66% P 0.026% S 0.0010%

Cr 21.63% Ni 10.88% N 0.16% ，其余为Fe与不可避免的杂质。

2、扒大包渣

采用机械扒渣，控制大包渣层厚度为190mm。

3、控制喂线前钢水温度

钢水到达LF炉时，钢水温度为1557℃，送电4分钟后，测量温度为1581℃。

4、喂稀土Ce线

Ce线含Ce为65%，喂线速度为200m/min，喂入量为钢水量的0.36%。经分析钢中Ce含量为0.04%。

5、控制喂线后大包钢水搅拌

喂线后钢水进行强搅拌，钢包底吹氩流量控制为240L/min ，压强为1.2×10⁵Pa，吹氩时间为8min；然后进行弱搅拌，钢包底吹氩流量控制为80L/min ，压强为1.2×10⁵Pa，吹氩时间为12min。

本发明提供的S30815不锈钢钢中Ce加入方法，使钢中Ce含量稳定，操作方便。

实施例二：

1、本实施例S30815 AOD出钢后钢水46.0吨，温度1625℃，化学成分（重量）为：

C 0.060% Si 1.62% Mn 0.63% P 0.027% S 0.0011%

Cr 21.75% Ni 11.02% N 0.15% ，其余为Fe与不可避免的杂质。

2、扒大包渣

采用机械扒渣，扒渣后大包渣层厚度为210mm。

3、控制喂线前钢水温度

钢水到达LF炉时，测量钢水温度为1590℃，需进行钢包底吹氩气进行降温，氩气流量250L/min，底吹氩气1分钟，温度降为1482℃，达到喂线温度范围。

4、喂稀土Ce线

Ce线含Ce为65%，喂线速度为200m/min，喂入量为钢水量的0.38%。经分析钢中Ce含量为0.042%。

5、控制喂线后大包钢水搅拌

喂线后钢水进行强搅拌，钢包底吹氩流量控制为200L/min ，压强为1.2×10⁵Pa，吹氩时间为10min；然后进行弱搅拌，钢包底吹氩流量控制为75L/min ，压强为1.2×10⁵Pa，吹氩时间为13min。

外文注解

AOD炉氩氧混合脱碳精炼炉，其结构与冶炼方法参见冶金工业出版社2001年1月出版的《电弧炉炼钢工艺与设备》438页。

Claims

1.一种不锈钢钢中稀土的加入方法，所述含稀土不锈钢成份重量为：C 0.05%～0.10% ；Si 1.40%～2.00%；Ce 0.03%～0.08%；Cr 20.0%～22.0%；Ni 10.0%～12.0%；N 0.14%～0.20% ；Mn 0.4%～0.80%；P≤0.040% ， S≤0.030%；其余为Fe与不可避免的杂质；其特征是包括下述步骤：

a、扒大包渣，即AOD出钢后，扒去大包渣，保留钢水液面渣层厚度为150～250mm；

b、控制喂线前钢水温度为1575～1585℃，即当钢水到达LF炉后，根据钢水温度选择下述操作方法的其中一种：

（1）若钢水温度大于1585℃，采用钢包底吹氩气进行降温，氩气流量200～300L/min，使其温度为1575～1585℃；

（2）若钢水温度低于1575℃时，在LF炉送电升温使其温度为1575～1585℃；

c、喂稀土线，即采用大包喂稀土线，喂线速度200～300m/min，喂入量为钢水重量的0.3%～0.4%；

d、大包钢水搅拌：喂线后钢水进行强搅拌，即钢包底吹氩流量控制为200～300L/min ，压强为1.0～1.5×10⁵Pa，吹氩时间为5-10min；然后进行弱搅拌，即钢包底吹氩流量控制为50-100L/min ，压强为1.0～1.5×10⁵Pa，吹氩时间为10～15min。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢钢中稀土的加入方法，其特征是所述的稀土线为稀土Ce线，稀土Ce线直径为φ6mm，含Ce为65%，其外围裹有硅钙粉，最外面用铁皮包裹。