CN108913983A - 耐蚀性及冲击韧性强的fv520b钢冶炼方法 - Google Patents

耐蚀性及冲击韧性强的fv520b钢冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，采用电弧炉冶炼低磷钢水、感应炉化料头及合金、氩氧炉脱碳精炼、钢包精炼炉精调成分及温度、真空脱气炉脱气的冶炼工艺流程，各工序分工明确，紧密配合，生产效率高，综合能耗低，可冶炼磷含量更低的钢液，利于FV520B钢耐蚀性及冲击韧性提高；合金料头在感应炉里熔化，料头中合金元素收得率98%以上，提高了返回料头及合金元素收得率；感应炉化料头及合金，缩短氩氧炉加料量及冶炼时间，提高氩氧炉冶炼效率及炉衬寿命；氩氧炉顶底复合吹炼，脱碳效率高，可使用廉价的高碳铬铁替代昂贵的低碳铬铁，降低合金成本；钢包精炼炉只用于精调成分及温度，可减少对钢包的侵蚀，有利于提高钢包寿命，减少钢液中夹杂物。

Description

耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法
技术领域
本发明属于冶炼技术领域，具体涉及一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法。
背景技术
FV520B钢是英国Firth Vickers材料研究室开发的一种马氏体沉淀硬化不锈钢，由于其具有优良的耐蚀性能、良好的冲击韧性和理想的横向性能，因而被广泛应用于风机的叶片、转子、齿轮、螺栓、轴、泵件等场合。目前该钢种行业内一般采用电弧炉返回法冶炼+钢包炉精炼+真空碳脱氧炉方法冶炼。这种冶炼方法存在如下问题：
（1）电弧炉返回法冶炼，无法脱磷，无法生产磷更低的钢液，不利于耐蚀性能及冲击韧性。
（2）电弧炉返回法冶炼，[Cr]、[Nb]等易氧化合金元素烧损量大，金属料及合金元素收得率低。
（3）真空脱碳炉冶炼之前需在钢包精炼炉加入大量的合金，冶炼时间长，生产效率低，钢包使用寿命降低，同时造成耐材剥落进入钢液，形成夹杂物。
（4）真空碳脱氧炉要求开吹碳含量不能过高，调整铬元素所用铬铁合金只能为低碳铬铁或中碳铬铁，合金成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足之处而提供一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，该方法冶炼的FV520B钢，生产成本低，生产效率高，钢液洁净度高，产品质量稳定。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，冶炼步骤如下：
步骤1）、电弧炉初炼：炉料包括废钢、钢屑、生铁或含镍生铁，炉料全熔后取全分析样，电弧炉出钢条件：终点[C]≤0.10%、[P]≤0.006%，出钢温度1630～1660℃，出钢过程中钢包中加入铝1～2kg/t、石灰2～3kg/t，电弧炉出钢后至感应炉接合金铁水；
步骤2）、感应炉化合金：炉料包括本钢种或类似低磷钢种返回料头、低磷高碳铬铁、钼铁、镍板，确保配料磷满足内控成分要求；熔清后温度≥1640℃，满足出钢条件后与电弧炉配合出钢，感应炉兑钢后根据渣量进行扒渣操作，确保兑入氩氧炉渣量≤1t；
步骤3）、氩氧炉冶炼：兑钢前氩氧炉内提前加入石灰500～1000kg；兑钢后搅拌1分钟，测温、取样；取样后使用氩气进入自动吹炼模式，开启顶枪吹炼，吹炼过程中根据需要补加石灰及合金；碳含量≤0.30%、温度≥1680℃时，抬顶枪，只用风枪吹炼；碳含量≤0.03%、温度≥1700℃时，加入硅铁12～20kg/t，吹氩气还原5～8分钟；测温、取样，扒渣50%以上后重新加入石灰10～15kg/t、萤石2～5kg/t、铝1～3kg/t造渣脱氧、脱硫，成分、温度合适后出钢；
步骤4）、钢包精炼炉冶炼：钢包就位后接通氩气，喂铝线1.0-2.0m/t，加入石灰调整炉渣碱度，加入硅铁粉进行脱氧，渣白后精调成分；
步骤5）、真空脱气炉冶炼：温度≥1600℃吊包去真空罐脱气，在真空度≤0.7mbar下保持时间≥15分钟，总抽气时间≥25分钟，破空后在线定氢，控制[H]≤1.5ppm，真空脱气后氩气弱搅拌时间≥12分钟，弱搅拌后温度1520～1530℃吊包浇注。
所述的电弧炉为偏心炉底出钢模式。所述的氩氧炉采用顶底复合吹炼，通过一把氧枪在氩氧炉上方顶吹，五把风枪在氩氧炉底部吹炼，从而提高氧气效率。所述的真空脱气所用真空泵组采用机械真空泵系统。
本发明方法具有如下积极效果：
（1）、采用电弧炉冶炼低磷钢水、感应炉化料头及合金、氩氧炉脱碳精炼、钢包精炼炉精调成分及温度、真空脱气炉脱气的冶炼工艺流程，各工序分工明确、紧密配合，生产效率高，综合能耗低。
（2）、可以冶炼磷含量更低的钢液，有利于FV520B钢耐蚀性能及冲击韧性的提高。
（3）、合金料头在感应炉里熔化，料头中合金元素收得率98%以上，提高了返回料头及合金元素的收得率。
（4）、感应炉化料头及合金，缩短氩氧炉加料量及冶炼时间，提高氩氧炉冶炼效率及炉衬寿命。
（5）、氩氧炉顶底复合吹炼，脱碳效率高，可使用廉价的高碳铬铁替代昂贵的低碳铬铁，降低合金成本。
（6）、钢包精炼炉只用于精调成分及温度，可减少对钢包的侵蚀，有利于提高钢包寿命，减少钢液中夹杂物。
本发明采用电弧炉冶炼低磷钢水、感应炉化料头及合金、氩氧炉脱碳精炼、钢包精炼炉精调成分及温度、真空脱气炉脱气的冶炼工艺流程，各工序分工明确、紧密配合，生产效率高，综合能耗低；可以冶炼磷含量更低的钢液，有利于FV520B钢耐蚀性能及冲击韧性的提高；合金料头在感应炉里熔化，料头中合金元素收得率98%以上，提高了返回料头及合金元素的收得率；感应炉化料头及合金，缩短氩氧炉加料量及冶炼时间，提高氩氧炉冶炼效率及炉衬寿命；氩氧炉顶底复合吹炼，脱碳效率高，可使用廉价的高碳铬铁替代昂贵的低碳铬铁，降低合金成本；钢包精炼炉只用于精调成分及温度，可减少对钢包的侵蚀，有利于提高钢包寿命，减少钢液中夹杂物。该方法冶炼的FV520B钢，生产成本低，生产效率高，钢液洁净度高，产品质量稳定。
具体实施方式
实施例1：一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，冶炼步骤如下：
步骤1）、电弧炉初炼：采用60t电弧炉冶炼，炉料包括二级废钢30t、碳结钢料头10t、含镍生铁20t；电弧炉出钢条件：终点[C]：0.05%、[P]：0.004%，出钢温度1660℃，出钢1/4～3/4过程中钢包中加入铝块80kg、石灰200kg；出钢后钢包吊至感应炉接合金铁水；所述的电弧炉为偏心炉底出钢模式；
步骤2）、感应炉化合金：采用两台10t感应炉冶炼，炉料包括高碳铬铁10t、镍板2t、钼铁1t、本钢种返回料头9t组成；与电炉同时启动送电，电炉出钢后钢包吊至感应炉接合金铁水，之后钢包吊至氩氧炉兑钢；
步骤3）、氩氧炉精炼：采用60t氩氧炉精炼，兑钢前氩氧炉内温度1000℃，加入石灰600kg，兑钢后输入钢水重量等信息，采用顶底复合吹进入自动吹炼模式；当碳含量：0.02%、温度1720℃时取样，样来加入硅铁800kg，还原8分钟；之后取样、测温，扒除50%以上的炉渣后重新加入石灰600kg、萤石150kg、铝块80kg造渣，温度1600℃出钢，出钢后转往钢包精炼炉；所述的氩氧炉采用顶底复合吹炼，通过一把氧枪在氩氧炉上方顶吹，五把风枪在氩氧炉底部吹炼，从而提高氧气效率；
步骤4）、钢包精炼炉精炼：氩氧炉出钢后转往钢包精炼炉进行精炼，喂入铝线80m，加入石灰500kg、硅铁粉等脱氧剂120kg脱氧，渣白后温度1600℃取样精调成分；
步骤5）、真空脱气：温度1620℃进入真空罐脱气，在真空度≤0.7mbar下保持时间20分钟，破空后在线定氢，[H]：1.0ppm，吹氩弱搅拌时间15分钟，温度1528℃吊包浇注。所述的真空脱气所用真空泵组采用机械真空泵系统。

Claims (4)

1.一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，其特征在于：冶炼步骤如下：
步骤1）、电弧炉初炼：炉料包括废钢、钢屑、生铁或含镍生铁，炉料全熔后取全分析样，电弧炉出钢条件：终点[C]≤0.10%、[P]≤0.006%，出钢温度1630～1660℃，出钢过程中钢包中加入铝1～2kg/t、石灰2～3kg/t，电弧炉出钢后至感应炉接合金铁水；
步骤2）、感应炉化合金：炉料包括本钢种或类似低磷钢种返回料头、低磷高碳铬铁、钼铁、镍板，确保配料磷满足内控成分要求，熔清后温度≥1640℃，满足出钢条件后与电弧炉配合出钢，感应炉兑钢后根据渣量进行扒渣操作，确保兑入氩氧炉渣量≤1t；
步骤3）、氩氧炉冶炼：兑钢前氩氧炉内提前加入石灰500～1000kg；兑钢后搅拌1分钟，测温、取样；取样后使用氩气进入自动吹炼模式，开启顶枪吹炼，吹炼过程中根据需要补加石灰及合金；碳含量≤0.30%、温度≥1680℃时，抬顶枪，只用风枪吹炼；碳含量≤0.03%、温度≥1700℃时，加入硅铁12～20kg/t，吹氩气还原5～8分钟；测温、取样，扒渣50%以上后重新加入石灰10～15kg/t、萤石2～5kg/t、铝1～3kg/t造渣脱氧、脱硫，成分、温度合适后出钢；
步骤4）、钢包精炼炉冶炼：钢包就位后接通氩气，喂铝线1.0-2.0m/t，加入石灰调整炉渣碱度，加入硅铁粉进行脱氧，渣白后精调成分；
步骤5）、真空脱气炉冶炼：温度≥1600℃吊包去真空罐脱气，在真空度≤0.7mbar下保持时间≥15分钟，总抽气时间≥25分钟，破空后在线定氢，控制[H]≤1.5ppm，真空脱气后氩气弱搅拌时间≥12分钟，弱搅拌后温度1520～1530℃吊包浇注。
2.根据权利要求1所述的一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，其特征在于：所述的电弧炉为偏心炉底出钢模式。
3.根据权利要求1所述的一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，其特征在于：所述的氩氧炉采用顶底复合吹炼，通过一把氧枪在氩氧炉上方顶吹，五把风枪在氩氧炉底部吹炼，从而提高氧气效率。
4.根据权利要求1所述的一种耐蚀性及冲击韧性强的FV520B钢冶炼方法，其特征在于：所述的真空脱气所用真空泵组采用机械真空泵系统。
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