CN105886953A - 镁氏不锈钢冶炼技术 - Google Patents

Abstract

本发明一镁氏不锈钢冶炼技术，其核心是在不锈钢的冶炼工艺中根据需求，即高焊接性、高耐核辐射、高硬、高韧、高耐腐、高减震、高冲击、高耐磨、高耐冻等，按比例添加镁、硅、铬、镍、钴、铑等元素，以生产不同品质、不同用途的镁氏不锈钢。

Description

镁氏不锈钢冶炼技术

一.技术领域

本发明属于一种不锈钢冶炼新技术，通过对现有冶炼不锈钢的工艺流程(包括一步法、两步法及三步法)进行改良，以不锈钢冶炼的原料组成和不锈钢精炼机理为依据，根据质量需求，选择添加镁、硅、铬、镍、钴、铑等元素，生产出各种特质的高品质不锈钢。

二.背景技术

不锈钢按主要化学组成可分为铬不锈钢(俗称400系)、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢(俗称300系)、铬锰氮不锈钢(俗称200系)。从不锈钢的发展历史看，目前300系奥氏体不锈钢占世界主导地位，由于镍资源相对紧缺，300系的生产比例将会降低。400系铁素体不锈钢在发达国家迅速推广，是今后大力发展的不锈钢品种之一。200系不锈钢在发展中国家应用比例较高，今后有降低趋势，转向开发耐氯离子腐蚀和抗高温氧化性的双相不锈钢为主。当前，不锈钢质量将围绕着提高不锈钢的纯净度、提高不锈钢的耐腐蚀性、抗高温、抗耐磨、轻质和开发节镍型不锈钢方向发展，重点是高耐蚀性不锈钢、高成形性不锈钢、高强度和高硬度不锈钢、耐热和抗氧化不锈钢、高氮不锈钢、抗耐磨等品种。

目前世界上生产不锈钢的冶炼工艺主要分为一步法、二步法和三步法，其中EAF+AOD(电弧炉+氩氧精炼炉)的两步法工艺约占70％，三步法工艺约占20％。随着低磷铁水被广泛应用于不锈钢生产，新型一步法不锈钢冶炼工艺也被越来越多的不锈钢生产企业采用。

不锈钢生产企业的原材料条件、生产规模、产品方案、操作成本和工人的操作习惯等因素都会影响不锈钢冶炼生产工艺的选择。由于原材料、操作成本和产品方案等因素受市场波动影响较大，现代化的不锈钢冶炼车间生产工艺的选择应具有一定的灵活性，能根据市场条件调整生产工艺和产品方案。

由于中国不锈钢废钢资源缺乏，以废钢为主原料的不锈钢冶炼过程配料成本高，加上全废钢冶炼能耗高，以及废钢品质不好带入钢水中有害元素多等原因，中国越来越多的不锈钢生产企业倾向于利用经脱硫、脱磷的高炉铁水冶炼不锈钢。特别是钢铁联合型企业，利用碳钢系统的高炉提供部分铁水给不锈钢冶炼系统，可有效降低原材料成本。特别是使用天然镁橄榄石冶炼专利技术(专利号201510012467.2)生产的烧结矿、生铁直接于冶炼不锈钢，不但可以满足不锈钢对原材料的要求标准，也可降低生产成本，从而使高炉铁水能被大量用于不锈钢的生产。

三.发明内容

不锈钢冶炼工艺路线的确定，首先应以产品大纲为出发点，以不锈钢冶炼的原料组成和不锈钢精炼机理为依据，选择合适的不锈钢冶炼工艺路线。对于大型不锈钢生产企业，车间工艺设备的配置应能满足多样化工艺路线的选择要求，从而满足原料价格大幅波动的需要，适时更新和选择最佳的原料配比方案，同时冶炼设备应能满足不同原料配比的冶炼工艺。

本发明一镁氏不锈钢冶炼技术，其核心是在不锈钢的冶炼工艺中根据需求，即高焊接性、高耐核辐射、高硬、高韧、高耐腐、高减震、高冲击、高耐磨、高耐冻等，按比例添加镁、硅、铬、镍、钴、铑等元素，以生产不同品质、不同用途的镁氏不锈钢。

镁氏不锈钢主要有四种规格，一种是不锈钢中含镁6％、铬4％、镍、钴、铑共计2％，即不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑合计12％，第二种镁氏不锈钢是不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑合计13-30％，第三种镁氏不锈钢是不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑合计31-60％，第四种镁氏不锈钢是不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑、硅合计10-90％，镁氏不锈钢依据不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑、硅的不同，可以达到极好的高焊接性、高耐核辐射、高硬、高韧、高耐腐、高减震、高冲击、高耐磨、高耐冻等特点。

四.具体实施方式

镁氏不锈钢生产工艺采用独特的工艺流程，从原矿烧结到高炉冶炼生铁全部使用镁橄榄石作为辅料，完成脱氧、脱碳、脱杂、脱硫、脱磷后的铁水直接进入电炉精炼，根据特定需求，调整精炼炉中各种金属元素的比例，使用硅铁或镁橄榄石完成最终精炼，使不锈钢产品的质量达到特级标准，满足特定需求。

三步法工艺流程

脱硫、脱磷铁水+液态铬、镍、钴、铑→电炉→氩氧脱碳炉→VOD→连铸，高炉铁水由鱼雷罐车运至铁水倒罐站，倒入铁水罐中，铁水罐车开至氩氧脱碳炉加料罐，由起重机吊至铁水脱硫、脱磷站的受罐工位，该站的铁水罐车开至位于电炉铁水罐喷吹脱硫、脱磷工位，进行脱硫、脱磷处理。

在电炉废钢配料罐，将废钢和镁、铬、镍、钴、铑等金属元素配至废钢料罐中，随后再由起重机吊起盛有脱硫、脱磷后的铁水罐，并加入电炉内。电炉完成炉料熔化升温后，电炉母液由钢水罐车运至加料罐，由起重机运至氩氧脱碳炉与电炉之间的扒渣站，经扒渣后，测温取样，随后由起重机将铁水倒入氩氧脱碳炉内。

氩氧脱碳炉按VOD的碳含量对电炉母液进行脱碳吹炼，当碳脱至目标值后，进行还原期操作，加入硅铁或镁橄榄石还原渣中的有益元素，钢渣充分还原后，再由钢水罐车运至精炼炉。当钢水在VOD完成精炼后，由起重机吊运至钢水罐车上，开至钢水接受罐，最后由起重机吊运至不锈钢板坯连铸机回转台上，进行浇铸。

二步法工艺流程

脱硫、脱磷铁水+液态镁、铬、镍、钴、铑→电炉→氩氧脱碳炉→连铸

电炉工艺同上述三步法电炉工艺，即在电炉废钢配料罐，将废钢和镁、铬、镍、钴、铑合金配至废钢料罐中，随后再由起重机吊起盛有铁水的铁水罐，并加入电炉内。氩氧脱碳炉将电炉母液脱碳至不锈钢成品所需的最终碳含量，加硅铁或镁橄榄石还原后，由钢水罐车运至精炼炉，扒渣精炼后，由精炼炉的起重机运至VOD真空罐内，盖上常压盖，进行钢水成分和温度调整，之后由起重机吊将钢水罐车运至不锈钢板坯连铸机回转台，进行浇铸。

采用二步法工艺时，VOD装置用作常压下钢水罐处理站(LTS)。

Claims (5)

1.镁氏不锈钢冶炼技术，其特征在于：在不锈钢的冶炼工艺中，根据需求，按比例添加镁、硅、铬、镍、钴、铑等元素，以生产不同品质、不同用途的镁氏不锈钢。

2.根据权利要求1，镁氏不锈钢冶炼技术，其特征在于：镁氏不锈钢中含镁6％、铬4％、镍、钴、铑共计2％，即不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑合计12％。

3.根据权利要求1，镁氏不锈钢冶炼技术，其特征在于：镁氏不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑合计13-30％。

4.根据权利要求1，镁氏不锈钢冶炼技术，其特征在于：镁氏不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑合计31-60％。

5.根据权利要求1，镁氏不锈钢冶炼技术，其特征在于：镁氏不锈钢中含镁、铬、镍、钴、铑、硅合计10-90％。