CN105463156B - 一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法 - Google Patents

一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其具体步骤为:（1）铁水预处理，（2）中频冶炼，（3）吹氧降碳，（4）添加微量元素，（5）脱氧处理，（6）浇铸定型，（7）电渣重熔。本发明采用中频炉冶炼加上电渣重熔精炼的方式进行超低碳不锈钢的生产，其生产方式灵活，能够满足客户小批量、多规格、急需求的供货方式；中频炉熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低，提高冶炼效率；电渣重熔精炼，使钢锭内部结构更加致密，且纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。

Description

一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法
技术领域
本发明涉及不锈钢冶炼行业，尤其涉及一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法。
背景技术
超低碳钢是指钢中碳含量在0.03% 以下的钢种。碳是传统的、也是最经济的强化元素，钢中的碳通过固溶强化来提高钢的强度。但是，钢中碳含量的增加，轧后钢板的延展性及深冲性能会大大降低。随着工业需求的发展，相应采用了超低碳微合金化成分设计体系，既满足了钢种强度性能方面的要求，同时也可满足其他方面的要求。
超低碳钢的冶炼一般都采用均用电炉或者真空炉冶炼，此类设备价格昂贵而且占地面积较大，适合大批量的流水线生产，然而大型的冶炼设备进行小批量，尤其是加急的特殊产品，其造价成本很高。
中频炉加热装置体积小，重量轻，而且其熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低，是铸造锻造及热处理车间的主要设备。超低碳不锈钢钢锭的碳含量在0.03%以下，中频冶炼时直接吹氧很难实现脱碳，另外中频炉炉衬薄，吹氧不当很容易发生穿炉事故，而且仅经过中频炉冶炼的不锈钢其耐高温、耐腐蚀性能较差，不适于用于生产核电、火电等特殊用途和作业环境。
发明内容
为克服现有技术中的上述问题，本发明提供了一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其生产方式灵活，既能够应对大批量的流水线生产，又能够满足客户小批量、多规格的需求，而且生产的不锈钢钢锭质量更加优越。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其具体步骤为：
（1）铁水预处理：利用转炉对铁水进行三脱预处理，控制铁水中硫含量≤0.020%，磷含量≤0.035%，硅含量≤1.00%；
（2）中频冶炼：向中频炉加入普通废钢，冶炼为钢水，然后兑入经过三脱预处理的铁水；
（3）吹氧降碳：向钢水中吹氧进行将碳处理，控制碳含量≤0.02%；
（4）添加微量元素：通过精确计算，向钢水中加入适量的碳铬铁、镍铁、钼铁，根据不锈钢的型号控制钢水中铬、镍、钼的含量；
（5）脱氧处理：向钢水中加脱氧剂进行脱氧；
（6）浇铸定型：将铝作为终端脱氧剂放入钢包底部，钢水导入钢包后经镇静浇铸成钢锭；
（7）电渣重熔：将经过步骤（1）~（6）冶炼的钢锭作为电极进行电渣重熔精炼。
所述步骤（2）中的中频炉炉衬采用高温的耐火材料制成。
所述步骤（2）中加入中频炉的普通废钢要进行处理，包括：打磨、清洁及去除杂质。
所述步骤（3）中吹氧方式为：瓶装氧气通过吹氧管插入钢水中实现降碳反应。
所述步骤（4）中不同型号的不锈钢中铬、镍、钼的含量不同，316L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在16.0%~18.0%、10.0%~14.0%、2.0%~3.0%，317L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在18.0%~20.0%、11.0%~15.0%、3.0%~4.0%，304L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在18.0%~20.0%、8.0%~12.0%、0。
所述步骤（5）中的脱氧剂为硅锰合金。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
（1）本发明采用中频炉冶炼加上电渣重熔精炼的方式进行超低碳不锈钢的生产，其生产方式灵活，能够满足客户小批量、多规格、急需求的供货方式；中频炉熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低，提高冶炼效率；电渣重熔精炼，使钢锭内部结构更加致密，且纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。
（2）本发明中的吹氧方式操作简单，直接用瓶装氧气通过吹氧管插入钢水中即可实现降碳反应。
（3）本发明的炉衬采用高温耐火材料制作，能够防止穿炉漏钢。
（4）本发明对如炉材料进行打磨、清理、去除杂质的处理，确保了材料的纯净度，减少了炉渣的生成。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例
一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其具体步骤为：
（1）铁水预处理：利用转炉对铁水进行三脱预处理，控制铁水中硫含量≤0.020%，磷含量≤0.035%，硅含量≤1.00%；
（2）中频冶炼：向中频炉加入普通废钢，冶炼为钢水，然后兑入经过三脱预处理的铁水；
（3）吹氧降碳：向钢水中吹氧进行将碳处理，控制碳含量≤0.02%；
（4）添加微量元素：通过精确计算，向钢水中加入适量的碳铬铁、镍铁、钼铁，根据不锈钢的型号控制钢水中铬、镍、钼的含量；
（5）脱氧处理：向钢水中加脱氧剂进行脱氧；
（6）浇铸定型：将铝作为终端脱氧剂放入钢包底部，钢水导入钢包后经镇静浇铸成钢锭；
（7）电渣重熔：将经过步骤（1）~（6）冶炼的钢锭作为电极进行电渣重熔精炼。
所述步骤（2）中的中频炉炉衬采用高温的耐火材料制成。
所述步骤（2）中加入中频炉的普通废钢要进行处理，包括：打磨、清洁及去除杂质。
所述步骤（3）中吹氧方式为：瓶装氧气通过吹氧管插入钢水中实现降碳反应。
所述步骤（4）中不同型号的不锈钢中铬、镍、钼的含量不同，316L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在16.0%~18.0%、10.0%~14.0%、2.0%~3.0%，317L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在18.0%~20.0%、11.0%~15.0%、3.0%~4.0%，304L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在18.0%~20.0%、8.0%~12.0%、0。
所述步骤（5）中的脱氧剂为硅锰合金。
本发明采用中频炉冶炼加上电渣重熔精炼的方式进行超低碳不锈钢的生产，其生产方式灵活，能够满足客户小批量、多规格、急需求的供货方式；中频炉熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低，提高冶炼效率；电渣重熔精炼，使钢锭内部结构更加致密，且纯度高、含硫低、非金属夹杂物少、钢锭表面光滑、洁净均匀致密、金相组织和化学成分均匀。
上述实施例仅为发明的优选实施例，并非对发明保护范围的限制，但凡采用发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而作出的变化，均应属于发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其特征在于，其具体步骤为：
(1)铁水预处理：利用转炉对铁水进行三脱预处理，控制铁水中硫含量≤0.020％，磷含量≤0.035％，硅含量≤1.00％；
(2)中频冶炼：向中频炉加入普通废钢，冶炼为钢水，然后兑入经过三脱预处理的铁水；
(3)吹氧降碳：向钢水中吹氧进行降 碳处理，控制碳含量≤0.02％；
(4)添加微量元素：通过精确计算，向钢水中加入适量的碳铬铁、镍铁、钼铁，根据不锈钢的型号控制钢水中铬、镍、钼的含量；
(5)脱氧处理：向钢水中加脱氧剂进行脱氧；
(6)浇铸定型：将铝作为终端脱氧剂放入钢包底部，钢水导入钢包后经镇静浇铸成钢锭；
(7)电渣重熔：将经过步骤(1)～(6)冶炼的钢锭作为电极进行电渣重熔精炼；
所述步骤(3)中吹氧方式为：瓶装氧气通过吹氧管插入钢水中实现降碳反应。
2.根据权利要求1所述的一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的中频炉炉衬采用高温的耐火材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加入中频炉的普通废钢要进行处理，包括：打磨、清洁及去除杂质。
4.根据权利要求1所述的一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其特征在于，所述步骤(4)中不同型号的不锈钢中铬、镍、钼的含量不同，316L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在16.0％～18.0％、10.0％～14.0％、2.0％～3.0％，317L 型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在18.0％～20.0％、11.0％～15.0％、3.0％～4.0％，304L型号不锈钢中铬、镍、钼的含量分别控制在18.0％～20.0％、8.0％～12.0％、0。
5.根据权利要求1所述的一种中频炉冶炼超低碳不锈钢的方法，其特征在于，所述步骤(5)中的脱氧剂为硅锰合金。
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