CN113186445A - 不锈钢产品夹杂物含量控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不锈钢产品夹杂物含量控制方法，包括：在不锈钢钢水的冶炼过程中，控制碳含量达到不锈钢钢种所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％；钢水转运至LF炉后加入铝金属，使用铝进行二次还原，并将钢水中全铝含量按质量百分比控制为0.01％～0.025％；将LF炉内炉渣碱度控制为1.8～2.2；LF炉出站前，进行底吹氩气弱搅拌10min～25min。本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法能够将不锈钢产品中A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物稳定控制在小于等于1.5级的水平。
Description
技术领域
本发明属于不锈钢冶炼技术领域，具体涉及一种不锈钢产品夹杂物含量控制方法。
背景技术
非金属夹杂物对不锈钢的强度、塑性、耐腐蚀等性能均有不利的影响，因此在不锈钢冶炼过程中应采取有效手段降低并稳定控制夹杂物含量。
不锈钢产品夹杂物按照GB/T10561-2005标准或采用国外其它不锈钢夹杂物评级标准可评定为：A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物。一般而言，为了保证质量，希望不锈钢产品夹杂物级别控制越低越好。
目前不锈钢夹杂物控制存在的问题：钢铁冶金领域目前常用的钢水脱氧方式有铝脱氧和硅脱氧两种。长久以来，不锈钢生产过程倾向于以硅作为主要脱氧剂，然而，硅的脱氧效果不及铝，而且采用硅脱氧容易在钢中形成尺寸大于30μm的大型夹杂物，造成C类夹杂物评级大于1.5级；如果采用铝脱氧，却不控制钢水中铝含量的加入量，在钢水全铝含量大于等于质量百分比0.025％，虽然将有利于获得小尺寸夹杂物，但在后续浇注过程中，钢水中的铝很容易还原包壁或耐材中的钙、镁等元素，形成的Al2O3夹杂来不及排出钢水，造成B类夹杂物含量波动，个别试样中B类夹杂物评级高于1.5级。
发明内容
为了解决以上问题，本发明提供一种不锈钢产品的夹杂物含量控制方法，包括：
在不锈钢钢水的冶炼过程中，控制碳含量达到不锈钢钢种所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％；
钢水转运至LF炉后加入铝金属，使用铝进行二次还原，并将钢水中全铝含量按质量百分比控制为0.01％～0.025％；
将LF炉内炉渣碱度控制为1.8～2.2；
LF炉出站前，进行底吹氩气弱搅拌10min～25min。
优选地，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，所述加入铝金属包括：钢水转运至LF炉后接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线，喂入量控制为1.5m/t～2.5m/t，其中m为铝线长度的单位：米，t为LF炉内钢水重量的单位：吨。
优选地，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，不锈钢钢水的冶炼在AOD炉、VOD炉、GOR炉、或者CLU炉内进行。
优选地，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，进行底吹氩气弱搅拌之前，在LF炉内喂入钙线。
优选地，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，进行底吹氩气弱搅拌时，氩气流量控制为使得炉渣微动且不裸露钢水。
优选地，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法还包括：在进行底吹氩气弱搅拌之后将钢水出LF炉，浇注成钢锭或连铸坯。
作为一种具体实施方式，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，所述不锈钢的钢种为304钢，其化学成分按质量百分比为C：0.013％、Si：0.45％、Mn：0.99％、P：0.03％、S：0.001％、Al：0.01％、Cr：18.32％、Ni：8.12％、Cu：0.19％、Mo：0.13％、余量为Fe及不可避免的杂质元素，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：
在AOD炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到304钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为1.5m/t；
调整LF炉内炉渣碱度至2.0；
LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌20min；
钢水出LF炉后，浇注成钢锭，钢锭重量为11.2吨。
作为一种具体实施方式，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，所述不锈钢的钢种为316L钢，其化学成分按质量百分比为C：0.011％、Si：0.43％、Mn：0.96％、P：0.033％、S：0.001％、Al：0.014％、Cr：16.34％、Ni：10.15％、Co：0.24％、Mo：2.09％、余量为Fe及不可避免的杂质元素，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：
在VOD炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到316L钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为2.5m/t；
调整LF炉内炉渣碱度至2.1；
LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌20min；
钢水出LF炉后，浇注成连铸坯，连铸坯厚度为180mm、宽度为1050mm。
作为一种具体实施方式，在上述不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，所述不锈钢的钢种为304钢，其化学成分按质量百分比为C：0.011％、Si：0.46％、Mn：1.0％、P：0.02％、S：0.001％、Al：0.01％、Cr：18.27％、Ni：8.08％、Cu：0.17％、Mo：0.12％、余量为Fe及不可避免的杂质元素，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：
在CLU炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到304钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为2.0m/t；
调整LF炉内炉渣碱度至1.8；
LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌25min；
钢水出LF炉后，浇注成连铸坯，连铸坯厚度为200mm、宽度为1250mm。
对不锈钢产品进行取样，按照GB/T10561-2005标准对夹杂物进行评级可知，本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法能够将不锈钢产品中A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物稳定控制在小于等于1.5级的水平。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
总体而言，本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：(1)在不锈钢钢水的冶炼过程中，控制碳含量达到不锈钢钢种所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％；(2)钢水转运至LF炉(钢包精炼炉)后加入铝金属，使用铝进行二次还原，并将钢水中全铝含量按质量百分比控制为0.01％～0.025％；(3)将LF炉内炉渣碱度(CaO/SiO2)控制为1.8～2.2；(4)LF炉出站前，进行底吹氩气弱搅拌10min～25min。
作为一种具体实施方式，在本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，不锈钢钢水的冶炼在AOD炉、VOD炉、GOR炉、或者CLU炉内进行。
作为一种具体实施方式，在本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，所述加入铝金属包括：钢水转运至LF炉后接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线，喂入量控制为1.5m/t～2.5m/t，其中m为铝线长度的单位：米，t为LF炉内钢水重量的单位：吨。
作为一种具体实施方式，在本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，进行底吹氩气弱搅拌之前，在LF炉内喂入钙线。
作为一种具体实施方式，在本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，进行底吹氩气弱搅拌时，氩气流量控制为使得炉渣微动且不裸露钢水。
作为一种具体实施方式，在本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法中，还包括：在进行底吹氩气弱搅拌之后将钢水出LF炉，浇注成钢锭或连铸坯。
对钢锭或连铸坯形式的不锈钢产品进行取样，按照GB/T10561-2005标准对夹杂物进行评级，A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物均小于等于1.5级。因此，本发明的不锈钢产品夹杂物含量控制方法能够将不锈钢产品中A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物稳定控制在小于等于1.5级的水平。
以下结合具体实施例，详细说明本发明的不锈钢产品的夹杂物含量控制方法。
实施例一
实施例一的不锈钢钢种为304钢，其化学成分按质量百分比为C：0.013％、Si：0.45％、Mn：0.99％、P：0.03％、S：0.001％、Al：0.01％、Cr：18.32％、Ni：8.12％、Cu：0.19％、Mo：0.13％、余量为Fe及不可避免的杂质元素。
实施例一的不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括如下具体步骤：
(1)在AOD炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到304钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
(2)钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为1.5m/t(每吨钢水1.5米铝线)，由此将钢水中全铝含量按质量百分比控制为0.01％～0.025％；
(3)调整LF炉内炉渣碱度(CaO/SiO2)至2.0；
(4)LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌20min，弱搅拌底吹氩气流量以炉渣微动、不裸露钢水为判断依据；
(5)钢水出LF炉后，浇注成钢锭，钢锭重量为11.2吨。
对钢锭进行取样，按照GB/T10561-2005标准要求对夹杂物进行评级，A类粗系夹杂物为0级，A类细系夹杂物为0级，B类粗系夹杂物为0.5级，B类细系夹杂物为1.0级，C类粗系夹杂物为0级，C类细系夹杂物为0级，D类粗系夹杂物为0.5级，D类细系夹杂物为1.5级，Ds类夹杂物为0.5级。因此，实施例一的不锈钢产品夹杂物含量控制方法能够将不锈钢产品中A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物稳定控制在小于等于1.5级的水平。
实施例二
实施例二的不锈钢钢种为316L钢，其化学成分按质量百分比为C：0.011％、Si：0.43％、Mn：0.96％、P：0.033％、S：0.001％、Al：0.014％、Cr：16.34％、Ni：10.15％、Co：0.24％、Mo：2.09％、余量为Fe及不可避免的杂质元素。
实施例二的不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括如下具体步骤：
(1)在VOD炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到316L钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
(2)钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为2.5m/t(每吨钢水2.5米铝线)，由此将钢水中全铝含量按质量百分比控制为0.01％～0.025％；
(3)调整LF炉内炉渣碱度(CaO/SiO2)至2.1；
(4)LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌20min，弱搅拌底吹氩气流量以炉渣微动、不裸露钢水为判断依据；
(5)钢水出LF炉后，浇注成连铸坯，连铸坯厚度为180mm、宽度为1050mm。
对连铸坯进行取样，按照GB/T10561-2005标准要求对夹杂物进行评级，A类粗系夹杂物为0级，A类细系夹杂物为0级，B类粗系夹杂物为1.0级，B类细系夹杂物为1.5级，C类粗系夹杂物为0级，C类细系夹杂物为0级，D类粗系夹杂物为0.5级，D类细系夹杂物为1.5级，Ds类夹杂物为0.5级。因此，实施例二的不锈钢产品夹杂物含量控制方法能够将不锈钢产品中A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物稳定控制在小于等于1.5级的水平。
实施例三
实施例三的不锈钢钢种为304钢，其化学成分按质量百分比为C：0.011％、Si：0.46％、Mn：1.0％、P：0.02％、S：0.001％、Al：0.01％、Cr：18.27％、Ni：8.08％、Cu：0.17％、Mo：0.12％、余量为Fe及不可避免的杂质元素。
实施例三的不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括如下具体步骤：
(1)在CLU炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到304钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
(2)钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为2.0m/t(每吨钢水2.0米铝线)，由此将钢水中全铝含量按质量百分比控制为0.01％～0.025％；
(3)调整LF炉内炉渣碱度(CaO/SiO2)至1.8；
(4)LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌25min，弱搅拌底吹氩气流量以炉渣微动、不裸露钢水为判断依据；
(5)钢水出LF炉后，浇注成连铸坯，连铸坯厚度为200mm、宽度为1250mm。
对连铸坯进行取样，按照GB/T10561-2005标准要求对夹杂物进行评级，A类粗系夹杂物为0级，A类细系夹杂物为0级，B类粗系夹杂物为0.5级，B类细系夹杂物为1.5级，C类粗系夹杂物为0级，C类细系夹杂物为0级，D类粗系夹杂物为0.5级，D类细系夹杂物为1.5级，Ds类夹杂物为1.0级。因此，实施例三的不锈钢产品夹杂物含量控制方法能够将不锈钢产品中A类夹杂物(粗细)、B类夹杂物(粗细)、C类夹杂物(粗细)、D类夹杂物(粗细)和Ds类夹杂物稳定控制在小于等于1.5级的水平。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。
还需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。
Claims (9)
1.一种不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：
在不锈钢钢水的冶炼过程中，控制碳含量达到不锈钢钢种所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％；
钢水转运至LF炉后加入铝金属，使用铝进行二次还原，并将钢水中全铝含量按质量百分比控制为0.01％～0.025％；
将LF炉内炉渣碱度控制为1.8～2.2；
LF炉出站前，进行底吹氩气弱搅拌10min～25min。
2.如权利要求1所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，所述加入铝金属包括：钢水转运至LF炉后接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线，喂入量控制为1.5m/t～2.5m/t，其中m为铝线长度的单位：米，t为LF炉内钢水重量的单位：吨。
3.如权利要求1所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，不锈钢钢水的冶炼在AOD炉、VOD炉、GOR炉、或者CLU炉内进行。
4.如权利要求1所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，进行底吹氩气弱搅拌之前，在LF炉内喂入钙线。
5.如权利要求1所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，进行底吹氩气弱搅拌时，氩气流量控制为使得炉渣微动且不裸露钢水。
6.如权利要求1至5中任一项所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法还包括：在进行底吹氩气弱搅拌之后将钢水出LF炉，浇注成钢锭或连铸坯。
7.如权利要求1所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，所述不锈钢的钢种为304钢，其化学成分按质量百分比为C：0.013％、Si：0.45％、Mn：0.99％、P：0.03％、S：0.001％、Al：0.01％、Cr：18.32％、Ni：8.12％、Cu：0.19％、Mo：0.13％、余量为Fe及不可避免的杂质元素，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：
在AOD炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到304钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为1.5m/t；
调整LF炉内炉渣碱度至2.0；
LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌20min；
钢水出LF炉后，浇注成钢锭，钢锭重量为11.2吨。
8.如权利要求1所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，所述不锈钢的钢种为316L钢，其化学成分按质量百分比为C：0.011％、Si：0.43％、Mn：0.96％、P：0.033％、S：0.001％、Al：0.014％、Cr：16.34％、Ni：10.15％、Co：0.24％、Mo：2.09％、余量为Fe及不可避免的杂质元素，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：
在VOD炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到316L钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为2.5m/t；
调整LF炉内炉渣碱度至2.1；
LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌20min；
钢水出LF炉后，浇注成连铸坯，连铸坯厚度为180mm、宽度为1050mm。
9.如权利要求1所述的不锈钢产品夹杂物含量控制方法，其特征在于，所述不锈钢的钢种为304钢，其化学成分按质量百分比为C：0.011％、Si：0.46％、Mn：1.0％、P：0.02％、S：0.001％、Al：0.01％、Cr：18.27％、Ni：8.08％、Cu：0.17％、Mo：0.12％、余量为Fe及不可避免的杂质元素，所述不锈钢产品夹杂物含量控制方法包括：
在CLU炉内冶炼不锈钢钢水，碳含量达到304钢所要求的目标含量后，使用硅铁进行一次还原，并将钢水中硅含量按质量百分比控制为大于等于0.15％，其它不锈钢冶炼操作按照正常工艺步骤完成，并出钢；
钢水转运至LF炉，接入氩气进行搅拌破壳，随后喂入铝线进行二次还原，喂入量控制为2.0m/t；
调整LF炉内炉渣碱度至1.8；
LF炉出站弱搅拌前，喂入钙线，然后进行底吹氩气弱搅拌25min；
钢水出LF炉后，浇注成连铸坯，连铸坯厚度为200mm、宽度为1250mm。
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