CN107034337A - 一种冶炼s22053双相不锈钢的脱磷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，涉及钢铁冶炼领域，包括：首先，在第一合金炉进行废钢冶炼，在第二合金炉进行合金钢冶炼；其次，在氩氧炉内兑入第一合金炉冶炼产出的第一钢水，经供氧吹炼后，执行扒渣操作；然后，继续供氧并补加石灰，控制工艺条件，待P含量满足预设值，则再次执行扒渣操作；然后，再向所述氩氧炉兑入第二合金炉冶炼的第二钢水；执行脱硅操作及脱碳操作；当碳含量小于或等于第五设定值时，进行还原工艺；最后，通过取样分析，待成分合格后，扒渣出钢。本发明有效去除原材料有害元素，保证产品质量及成分合格率，同时，实现更广泛地原材料选择。同时，通过合理冶炼废钢及新钢原料，提高冶炼效率。

Description

一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，特别涉及一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法。
背景技术
双相不锈钢钢筋在海洋建设中起到重要的作用，但是目前在国内属于空白区，因此开发此类产品具有重要的战略意义和经济价值。产品冶炼是开发该产品的重要工序，对各成分的严格控制影响到产品的双相比例以及产品性能。
在现有技术中，一般将废钢及新钢原料一起熔炼，并进行脱磷、脱碳作业生产不锈钢，未考虑二者物理、化学性质差异，冶炼效率低。
发明内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，旨在有效去除原材料有害元素，保证产品质量及成分合格率，同时，实现更广泛地原材料选择。同时，通过合理冶炼废钢及新钢原料，提高冶炼效率。
为实现上述目的，本发明提供了一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，包括如下步骤：
S1、在第一合金炉进行废钢冶炼；在第二合金炉进行合金钢冶炼；所述第一合金炉在第一工艺参数下进行冶炼，所述第二合金炉在第二工艺参数下进行冶炼；
S2、在氩氧炉内兑入所述第一合金炉冶炼产出的第一钢水，经供氧吹炼后，执行扒渣操作；
S3、在所述步骤S2执行完之后，继续供氧并补加石灰，控制所述氩氧炉的炉渣碱度为2.5-3.0，氧氮比例为5:1,吹炼温度达到1600－1630℃取样，若分析磷含量满足预设值，则执行扒渣操作；若所述磷含量不符合预设值，则重复本步骤；
S4、在所述步骤S3执行完之后，向所述氩氧炉兑入所述第二合金炉冶炼的第二钢水；执行脱硅操作及脱碳操作，并进行相应的扒渣操作；
S5、当碳含量小于或等于第五设定值时，进行还原工艺，并相应的扒渣操作；
S6、进行取样分析，并测算补加合金量；加入微调成分及石灰、硅钙粉进行二次造渣；待成分合格后，扒渣出钢。
在该技术方案中，钢原料包括废钢和合金钢，有效降低原料成本，同时，将废钢、合金钢通过各自的工艺参数进行冶炼，使二者都处于最优的工艺条件，有效提高冶炼效率，并且提高产出不锈钢的性能。在该技术方案中，通过补加石灰或其它辅料造渣并进行扒渣实现脱磷、脱硅及脱碳操作，提升钢材性能。在该技术方案中，控制所述氩氧炉的炉渣碱度为2.5-3.0，氧氮比例为5:1,吹炼温度达到1600－1630℃取样，有效提高了脱磷效率及能力。
此外，废钢中磷含量相比较与合金钢原料更大，更需要脱磷，采用本技术方案提高脱磷效率，同时，碳含量、硅含量二者相差并不大，通过一起脱碳、脱硅作业，二者有机结合，提高工艺效率。该技术方案有效去除原材料有害元素，保证产品质量及成分合格率，同时，实现更广泛地原材料选择。
在一具体实施例中，所述步骤S1具体包括：
S11、在第一冶炼炉中，加入废钢原料，并经融清后倒渣；在温度达到1550℃出钢；
S12、在第二冶炼炉中，加入高铬、钼丝、镍板及钢原料，熔清后温度达到1560℃出钢。
在该技术方案中，在废钢最适宜的工艺参数下，实现废钢产出性能较优钢水。混合物构建的合金钢水通过其最适宜的工艺参数，产出最优合金钢水。
进一步而言，所述第二冶炼炉的各原料成分分别为：高铬35％-45％，钼丝2.8％-3.4％、镍板4.5％-5.5％；所述高铬含铬率为55％±2％、所述钼丝含钼率为98％以上、所述镍板含镍率为98％以上。
通过该技术方案，能够有效产出优质合金钢。
在一具体实施例中，所述步骤S2具体包括：
在所述氩氧炉内加入炉底石灰，兑入所述第一合金炉冶炼产出的第一钢水，进行供氧吹炼，5分钟后摇炉扒掉氧化渣；其中，所述供氧吹炼的氧氮比例7:1。
在该技术方案中，通过工艺管控，对脱磷进行预操作，提高脱磷效率。
在一具体实施例中，在所述步骤S4中，所述脱碳包括如下步骤：
S41、加入石灰，并进行脱碳，并定期检测碳含量；
S42、当所述碳含量满足第一预设值，控制温度1660-1680℃，配氧比例设置为5：1，进行Cr、Ni和/或Mo投料；
S43、当所述碳含量满足第二设定值，控制温度1680-1690℃，配氧比例设置为1：1，进行石灰投料；
S44、当所述碳含量满足第三设置值，控制温度1690-1700℃，配氧比例设置为1：4，进行石灰投料；
S45、当所述碳含量满足第四设置值，控制温度1700-1710℃，配氧比例设置为1：5，进行石灰投料。
合金钢水随着碳含量的不同，需要在不同的工艺参数下进行脱碳，以便提高其脱碳效率。在该技术方案中，通过分段设置工艺参数，有效提高脱碳效率。
在一具体实施例中，所述步骤S5具体包括：
当碳含量满足第五设定值时，温度控制在1710℃，加入硅铁、萤石和/或电解锰，进行5分钟纯氮、3分钟，纯Ar2分钟还原温度控制1670-1680℃；在Si含量不低于0.15％后开始扒渣。
在本发明中，一方面需要进行脱碳，另一方面需要进行脱硫，而两者存在冲突，此消彼长，故而，在该技术方案中，在碳含量满足第五设定值时，则进行脱硫作业，有效提高不锈钢的整体性能。
在一具体实施例中，在各次扒渣操作中，扒渣量达90％以上。
本发明的有益效果是：本发明有效去除原材料有害元素，保证产品质量及成分合格率，同时，实现更广泛地原材料选择。本发明的钢原料包括废钢和合金钢，有效降低原料成本，同时，将废钢、合金钢通过各自的工艺参数进行冶炼，使二者都处于最优的工艺条件，有效提高冶炼效率，并且提高产出不锈钢的性能。在该技术方案中，通过补加石灰或其它辅料造渣并进行扒渣实现脱磷、脱硅及脱碳操作，提升钢材性能。本发明通过控制所述氩氧炉的炉渣碱度为2.5-3.0，氧氮比例为5:1,吹炼温度达到1600－1630℃取样，有效提高了脱磷效率及能力。此外，废钢中磷含量相比较与合金钢原料更大，更需要脱磷，采用本技术方案提高脱磷效率，同时，碳含量、硅含量二者相差并不大，通过一起脱碳、脱硅作业，二者有机结合，提高工艺效率。
附图说明
图1是本发明一具体实施例的工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，在本发明第一实施例中，提供一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，包括如下步骤：
S1、在第一合金炉进行废钢冶炼；在第二合金炉进行合金钢冶炼；所述第一合金炉在第一工艺参数下进行冶炼，所述第二合金炉在第二工艺参数下进行冶炼；
S2、在氩氧炉内兑入所述第一合金炉冶炼产出的第一钢水，经供氧吹炼后，执行扒渣操作；
S3、在所述步骤S2执行完之后，继续供氧并补加石灰，控制所述氩氧炉的炉渣碱度为2.5-3.0，氧氮比例为5:1,吹炼温度达到1600－1630℃取样，若分析磷含量满足预设值，则执行扒渣操作；若所述磷含量不符合预设值，则重复本步骤；
S4、在所述步骤S3执行完之后，向所述氩氧炉兑入所述第二合金炉冶炼的第二钢水；执行脱硅操作及脱碳操作，并进行相应的扒渣操作；
S5、当碳含量小于或等于第五设定值时，进行还原工艺，并相应的扒渣操作；
S6、进行取样分析，并测算补加合金量；加入微调成分及石灰和/或硅钙粉进行二次造渣；待成分合格后，扒渣出钢。
在本实施例中，所述步骤S1具体包括：
S11、在第一冶炼炉中，加入废钢原料，并经融清后倒渣；在温度达到1550℃出钢；
S12、在第二冶炼炉中，加入高铬、钼丝、镍板及钢原料，熔清后温度达到1560℃出钢。
值得一提的是，在本实施例中，第一冶炼炉和第二冶炼炉的炉钢总量：76吨，出来成品钢为70吨。
在本实施例中，所述第二冶炼炉的各原料成分分别为：高铬35％-45％，钼丝2.8％-3.4％、镍板4.5％-5.5％；所述高铬含铬率为55％±2％、所述钼丝含钼率为98％以上、所述镍板含镍率为98％以上。
在本实施例中，所述步骤S2具体包括：
在所述氩氧炉内加入炉底石灰，兑入所述第一合金炉冶炼产出的第一钢水，进行供氧吹炼，5分钟后摇炉扒掉氧化渣；其中，所述供氧吹炼的氧氮比例7:1。
在本实施例中，在所述步骤S4中，所述脱碳包括如下步骤：
S41、加入石灰，并进行脱碳，并定期检测碳含量；
S42、当所述碳含量满足第一预设值，控制温度1660-1680℃，配氧比例设置为5：1，进行Cr、Ni和/或Mo投料；
S43、当所述碳含量满足第二设定值，控制温度1680-1690℃，配氧比例设置为1：1，进行石灰投料；
S44、当所述碳含量满足第三设置值，控制温度1690-1700℃，配氧比例设置为1：4，进行石灰投料；
S45、当所述碳含量满足第四设置值，控制温度1700-1710℃，配氧比例设置为1：5，进行石灰投料。
在本实施例中，所述步骤S5具体包括：
当碳含量满足第五设定值时，温度控制在1710℃，加入硅铁、萤石和/或电解锰，进行5分钟纯氮、3分钟，纯Ar2分钟还原温度控制1670-1680℃；在Si含量不低于0.15％后开始扒渣。
在本实施例中，在各次扒渣操作中，扒渣量达90％以上。
下面以整炉钢按70吨为基数测算，对本实施例做进一步介绍。
具体而已，炼钢工艺路线主要包括：合金炉--氩氧炉--精炼炉--连铸。
在本实施例中，合金炉安排两炉冶炼1#炉化废钢(采用普通废钢)，加入废钢为总量的57％熔清后倒渣，温度达到1550℃即可出钢。2#炉化合金：高铬40％、钼丝3.1％、镍板5％，熔清后温度达到1560℃即可出钢。兑钢包温度要求≥800℃。
做好兑钢前准备工作，加炉底石灰1500㎏，光兑入1#合金炉钢水，开始供氧吹炼，氧氮比例7:1,5分钟后摇炉扒掉氧化渣，测温取样分析P含量，扒渣完毕开始供氧补加石灰2000吨，开始脱P，保证炉渣碱度2.5-3.0，氧氮比例5:1,吹炼温度达到1600－1630℃取样，分析磷含量≦0.010％时，进行二次扒渣，要求扒渣量达90％以上，避免炉渣回P,如取样P未达标，继续上述操作，直到P达标为止。拉渣结束后兑入2#合金炉合金水，加入石灰1500㎏，开始前期脱硅，氧氮比例按5:1吹氧10分钟(目标Si≈0.15％)取样扒氧化渣测温(根据取样结果测算补加合金量)，要求扒去90％渣量，扒渣结束后加入2000石灰，再开始脱碳，脱碳期即氧化期，分4个阶段，如表一所示。
表一 本实施例中氧化期工艺参数表
当C≤0.015时，开始进入还原期，温度控制在1710℃，加入硅铁1.8吨，萤石1.5吨，电解锰0.65吨，进行还原，还原期5分钟纯氮，3分钟纯Ar2分钟还原温度控制1670-1680℃。Si含量不低于0.15％，后开始扒渣，扒渣量达到90％以上，扒渣结束后根据取样结果微调成分，再加入0.8吨石灰，0.07吨硅钙粉二次造渣，纯吹氩3 分钟，后取样分析，成分合格后扒渣出钢，出钢时加0.02吨硼铁至精炼炉，继续下一工序初操作。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、在第一合金炉进行废钢冶炼；在第二合金炉进行合金钢冶炼；所述第一合金炉在第一工艺参数下进行冶炼，所述第二合金炉在第二工艺参数下进行冶炼；
S2、在氩氧炉内兑入所述第一合金炉冶炼产出的第一钢水，经供氧吹炼后，执行扒渣操作；
S3、在所述步骤S2执行完之后，继续供氧并补加石灰，控制所述氩氧炉的炉渣碱度为2.5-3.0，氧氮比例为5:1,吹炼温度达到1600－1630℃取样，若分析磷含量满足预设值，则执行扒渣操作；若所述磷含量不符合预设值，则重复本步骤；
S4、在所述步骤S3执行完之后，向所述氩氧炉兑入所述第二合金炉冶炼的第二钢水；执行脱硅操作及脱碳操作，并进行相应的扒渣操作；
S5、当碳含量小于或等于第五设定值时，进行还原工艺，并相应的扒渣操作；
S6、进行取样分析，并测算补加合金量；加入微调成分及石灰、硅钙粉进行二次造渣；待成分合格后，扒渣出钢。
2.如权利要求1所述的一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：
S11、在第一冶炼炉中，加入废钢原料，并经融清后倒渣；在温度达到1550℃出钢；
S12、在第二冶炼炉中，加入高铬、钼丝、镍板及钢原料，熔清后温度达到1560℃出钢。
3.如权利要求2所述的一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，其特征在于，所述第二冶炼炉的各原料成分分别为：高铬35％-45％，钼丝2.8％-3.4％、镍板4.5％-5.5％；所述高铬含铬率为55％±2％、所述钼丝含钼率为98％以上、所述镍板含镍率为98％以上。
4.如权利要求1所述的一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
在所述氩氧炉内加入炉底石灰，兑入所述第一合金炉冶炼产出的第一钢水，进行供氧吹炼，5分钟后摇炉扒掉氧化渣；其中，所述供氧吹炼的氧氮比例7:1。
5.如权利要求1所述的一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，其特征在于：在所述步骤S4中，所述脱碳包括如下步骤：
S41、加入石灰，并进行脱碳，并定期检测碳含量；
S42、当所述碳含量满足第一预设值，控制温度1660-1680℃，配氧比例设置为5：1，进行Cr、Ni和/或Mo投料；
S43、当所述碳含量满足第二设定值，控制温度1680-1690℃，配氧比例设置为1：1，进行石灰投料；
S44、当所述碳含量满足第三设置值，控制温度1690-1700℃，配氧比例设置为1：4，进行石灰投料；
S45、当所述碳含量满足第四设置值，控制温度1700-1710℃，配氧比例设置为1：5，进行石灰投料。
6.如权利要求1所述的一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，其特征在于：所述步骤S5具体包括：
当碳含量满足第五设定值时，温度控制在1710℃，加入硅铁、萤石、电解锰，进行5分钟纯N2、3分钟纯Ar2分钟还原温度控制1670-1680℃；在Si含量不低于0.15％后开始扒渣。
7.如权利要求1所述的一种冶炼S22053双相不锈钢的脱磷方法，其特征在于：在各次扒渣操作中，扒渣量达90％以上。
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