CN105567907A - 一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法，包括：AOD精炼炉不再加入MgO质造渣剂，减少夹杂物中MgO的含量；AOD精炼炉提高炉渣碱度并且进行调渣，在AOD精炼炉装入硫较高情况下，也能很好的脱硫；而在LF精炼炉加入石英砂调渣并降低炉渣碱度，并在LF精炼炉后期喂钙线，能将夹杂物变性为塑性夹杂物。而通过AOD的脱氧、脱硫方式和LTS扒渣，能控制回硫量和夹杂物数量；从而能较经济的制备到夹杂物为塑性夹杂物的奥氏体不锈钢。该方法通过改善AOD脱氧制度和加入石英砂降低LF精炼炉顶渣碱度、LF精炼炉后期喂钙线使夹杂物进行变性，防止硬性夹杂物的出现，从而消除由硬性夹杂物引起的表面缺陷。

Description

一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法

技术领域

本发明涉及奥氏体不锈钢冶炼领域，具体是一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法。

背景技术

奥氏体不锈钢麻点缺陷是由于钢中存在硬性夹杂物所造成的，通过对缺陷处的夹杂物分析研究，夹杂物主要为镁铝尖晶石等Al2O3含量较高的D类夹杂物，如图1所示。此类夹杂物熔点较高，轧制过程中不易变形，另外夹杂物直径较小，在炼钢过程中不易去除，是造成不锈钢麻点缺陷的原因。因此，需要通过改善脱氧制度和对夹杂物进行变性，得到塑性夹杂物，以消除不锈钢由硬性夹杂物引起的表面缺陷。

奥氏体不锈钢冶炼时，需要在AOD精炼炉需要完成脱碳、还原、脱硫、去除夹杂物。其步骤为在把C含量脱到目标值后加入硅铁进行脱氧，加入石灰、萤石进行造渣脱硫后，弱搅去除夹杂物。

虽然奥氏体不锈钢采用硅铁脱氧，但还是不可避免的出现镁铝尖晶石等含Al2O3较高的D类夹杂物，这是因为正常冶炼过程中会加入MgO质造渣剂，并且原料和合金中含有一定的Al，随着其加入带到钢液中，当钢中的Al含量到达一定值时就会生成MgO-Al2O3尖晶石等含Al2O3较高的D类夹杂物等硬性夹杂物。这类夹杂物在后续精炼过程中部分能通过上浮被熔渣吸附，但仍有部分残留在钢液中无法被去除，最终对奥氏体不锈钢的表面质量造成危害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何降低奥氏体不锈钢中的出现镁铝尖晶石等含Al2O3较高的夹杂物。

本发明所采用的技术方案是：一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法，按照如下步骤进行：

步骤一、AOD精炼炉处理步骤，AOD精炼炉过程不加氧化镁质造渣剂，在吹氧脱碳期间分2-5批加入石灰熔化，加入量为吨钢60-80kg；脱碳结束后，加入硅质量百分比含量20-30%硅铁对钢水进行还原，加入量为吨钢15-20kg，同时加入石灰和萤石等进行造渣脱硫，石灰加入量为吨钢10-15kg，萤石加入量为吨钢15-25kg，使炉渣碱度控制在1.8-2.0；吹氩搅拌≥8分钟后倒渣，再加入石灰和萤石进行调渣，石灰加入量为吨钢15-25kg，萤石加入量为吨钢5-10kg，使碱度控制在2.2-2.8，吹氩搅拌≥3分钟；然后从AOD精炼炉出钢；

步骤二、LTS处理步骤，钢包进入LTS后使用扒渣机进行扒渣，钢包剩余炉渣厚度为100-150mm；

步骤三、LF精炼炉处理步骤，钢包到达LF精炼炉后，加入石英砂进行调渣，加入量为吨钢2.5-4kg，控制炉渣碱度为1.2-1.8；同时吹氩搅拌，搅拌时间≥20分钟；在LF处理后期加入纯钙线进行钙处理，钙线喂入量为吨钢15-20kg，钙处理结束后搅拌时间≥20分钟出钢。

作为一种优选方式：所使用硅铁Al质量百分比含量≤0.08%。

本发明的有益效果是：不再加入MgO质造渣剂，减少了夹杂物中MgO的含量，减少了生成镁铝尖晶石的概率；在LF精炼炉加入石英砂调渣降低顶渣碱度，并在LF精炼炉后期喂钙线，能将夹杂物变性为塑性夹杂物；生产过程经济、可靠。

附图说明

图1是304钢种中冷轧卷板中表面缺陷处的硬性夹杂物；

图2是实施例中的塑性夹杂物图；

图3是实施例中夹杂物成分在相图中的分布。

具体实施方式

按照所要制备的304钢种的化学成分（表1），将不锈钢废钢、高碳铬铁、镍生铁等原料装入160吨电炉中熔化。

将在电炉熔化后的主要原料加入到180吨AOD精炼炉中进行脱碳精炼处理：脱碳期间加入石灰13000kg，脱碳结束后，加入3000kg超纯硅铁和750吨普通硅铁进行还原，并加入1500kg石灰和2000kg萤石造渣，同时吹氩气搅拌8分钟后进行脱氧、脱硫，控制炉渣碱度为1.9，脱硫至钢水S含量≤0.010%（重量百份量）时，倾倒炉子进行倒渣，倒渣后再加入1500kg石灰和500kg萤石进行调渣，控制炉渣碱度为2.5，氩气搅拌4分钟后出钢到钢包中。

钢包进入LTS后使用扒渣机进行扒渣，扒渣后炉渣厚度为120mm。

钢包进入LF后首先加入500kg石英砂进行调整炉渣碱度，控制炉渣碱度为1.5。加入萤石进行送电化渣，并吹入氩气进行搅拌，在LF处理后期加入纯钙线2.5m/t进行钙处理，钙线喂入量为吨钢18kg，钙处理结束后弱搅时间20分钟。

在上述方法中，所采用的超纯硅铁的Al含量≤0.08%（质量百份量）。通过使用低铝含量的硅铁，可以减少合金中带入的Al，减少钢中的Al含量。

表1钢种成分，（wt%）

元素

C

SI

Mn

Cr

Ni

P

S

N

成分

0.04

0.45

1.15

18.15

8.05

＜0.04

＜0.01

0.04

所制得的不锈钢产品中的S含量和高熔点夹杂物的出现率如表2所示。在表2中，装入S含量是指所采用的原料中的S的重量含量。不锈钢产品中高熔点夹杂物的检测方法为：在所制得的连铸坯的中心取样取样，制备得到样片，利用光学显微镜观察样片上表面深度1mm处的夹杂物，并利用电子扫描电镜（SEM）检测每个样片中5个以上位置上夹杂物的成分以及硬性夹杂物的发生率。

表2S含量和硬性夹杂物发生率

AOD调渣后碱度	硅铁中Al（wt%）	LF渣碱度	装入S（wt%）	产品S（wt%）	夹杂物中硬性夹杂物发生率（%）
						2.55	≤0.08	1.4	0.108	0.0032	0

图2和3为实施例制得的连铸板坯中夹杂物在相图中的分布，从图2和3中可以看出，实施例制得的连铸板坯中的夹杂物全部分布在低熔点范围内（熔点＜1400℃），不存在高熔点夹杂物，即钢中夹杂物为塑性夹杂物。

综上所述，本发明提供的新型不锈钢脱氧及夹杂物控制的方法，通过改善AOD脱氧工艺以及加入石英砂降低LF炉炉渣碱度、喂入钙线使夹杂物变性为塑性夹杂物，能够防止铸坯中出现高熔点的硬性夹杂物，消除了不锈钢中由硬性夹杂物引起的表面缺陷。

Claims (2)

1.一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法，其特征在于按照如下步骤进行：

步骤一、AOD精炼炉处理步骤，AOD精炼炉过程不加氧化镁质造渣剂，在吹氧脱碳期间分2-5批加入石灰熔化，加入量为吨钢60-80kg；脱碳结束后，加入硅质量百分比含量20-30%硅铁对钢水进行还原，加入量为吨钢15-20kg，同时加入石灰和萤石等进行造渣脱硫，石灰加入量为吨钢10-15kg，萤石加入量为吨钢15-25kg，使炉渣碱度控制在1.8-2.0；吹氩搅拌≥8分钟后倒渣，再加入石灰和萤石进行调渣，石灰加入量为吨钢15-25kg，萤石加入量为吨钢5-10kg，使碱度控制在2.2-2.8，吹氩搅拌≥3分钟；然后从AOD精炼炉出钢；

步骤二、LTS处理步骤，钢包进入LTS后使用扒渣机进行扒渣，钢包剩余炉渣厚度为100-150mm；

步骤三、LF精炼炉处理步骤，钢包到达LF精炼炉后，加入石英砂进行调渣，加入量为吨钢2.5-4kg，控制炉渣碱度为1.2-1.8；同时吹氩搅拌，搅拌时间≥20分钟；在LF处理后期加入纯钙线进行钙处理，钙线喂入量为吨钢15-20kg，钙处理结束后搅拌时间≥20分钟出钢。

2.根据权利要求1所述的一种奥氏体不锈钢塑性夹杂物控制的方法，其特征在于：所使用硅铁Al质量百分比含量≤0.08%。