CN113549732B - Sb≤0.001wt%钢种的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法，属于冶金技术领域。本发明的Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法包括：采用Sb≤0.003wt％的钢铁料作为原料冶炼电炉粗水；将所述电炉粗水直接进行VOD精炼操作，使Sb≤0.001wt％；VOD精炼操作结束后，进行扒渣操作。本发明的方法可以生产得到Sb≤0.001wt％的钢种。本发明的钢铁料要求低，大幅度降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法，属于冶金技术领域。
背景技术
目前生产的铸锻件产品大部分对残余元素Sb无要求或有要求但要求不高，仅核电产品、火电站产品、压力容器等重要大型铸钢件要求的对Sb有较高要求，如核电产品MND5、SA-508 钢种最严要求Sb≤0.002wt％，火电高中压转子类产品(钢种30Cr1Mo1V、Cr2Ni4MoV)最严要求Sb≤0.0015wt％。铸钢件类产品基本对Sb无要求，有要求的也不是很严，如汽缸类产品 ZG15Cr1Mo1V钢种最严要求Sb≤0.0035wt％。但是，用于超超临界火电机组用耐热马氏体高铬材料铸件产品残余元素Sb标准却要求≤0.001wt％，这是现为止Sb要求最为严格的钢种。由于原材料的原因，钢铁料全部采用最优质生铁(Sb≤0.0010wt％)和最优质废钢 (Sb≤0.002wt％)，最终冶炼的粗水残余元素Sb含量仍在0.0017wt％左右，达不到标准要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种新的Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明的Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法包括：
采用Sb≤0.003wt％的钢铁料作为原料冶炼电炉粗水；将所述电炉粗水直接进行VOD精炼操作，使Sb≤0.001wt％；VOD精炼操作结束后，进行扒渣操作。
一般钢铁料进行一次上述操作即可。
如果钢铁料Sb含量过高，操作不当则有可能进行一次上述操作后Sb含量还大于0.001wt％，重复VOD精炼操作，使Sb≤0.001wt％即可。
在一种具体实施方式中，采用Sb≤0.002wt％的钢铁料作为原料冶炼电炉粗水。Sb≤0.002wt％的钢铁料进行一次上述操作即可。
在一种具体实施方式中，当所述钢铁料为生铁、废钢中的至少一种时，所述冶炼电炉粗水的方法为采用电炉氧化法；当所述钢铁料为返回料时，所述冶炼电炉粗水的方法为电炉不吹氧返回法。
在一种具体实施方式中，所述钢铁料的0.0010％＜Sb≤0.003wt％。
在一种具体实施方式中，所述钢铁料的0.0010％＜Sb≤0.002wt％。
在一种具体实施方式中，所述冶炼的工艺流程为：电炉粗炼→钢包炉VOD精炼→扒渣，去除氧化渣→钢包炉重新造渣精炼，调整成分→真空精炼→微调成分→浇注；
其中，钢包炉VOD精炼为真空吹氧脱碳操作。
在一种具体实施方式中，所述钢包炉VOD精炼包括：LF，VOD+一次高真空。
在一种具体实施方式中，所述一次高真空和真空精炼的真空度均≤133Pa。
在一种具体实施方式中，所述Sb≤0.001wt％钢种为ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB、ZG12Cr10Co3W2MoVNbNB、ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB-Ⅱ、G41A4EH、ZG13Cr9Mo1VNbN-Ⅱ、ZG13Cr10Mo1W1VNbN-Ⅱ、ZG12Cr10Mo1W1NiVNbN、ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB-5或ZG13Cr10Mo1W1VNbN。
有益效果
本发明的创新点在于：
1.本发明的方法可以生产得到Sb≤0.001wt％的钢种。
2.本发明的钢铁料质量要求低，可大幅度降低生产成本：
钢铁料可以不使用Sb≤0.0010wt％的最优质生铁，还可以使用本钢种返回料或者能满足钢种残余要求的其他返回料和优质废钢，能大量消化返回料库存。
附图说明
图1为实施例的加合金操作；
图2为实施例的渣；
图3为实施例的浇注操作。
具体实施方式
为解决上述技术问题，本发明的Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法包括：
采用Sb≤0.003wt％的钢铁料作为原料冶炼电炉粗水；将所述电炉粗水直接进行VOD精炼操作，使Sb≤0.001wt％；VOD精炼操作结束后，进行扒渣操作。
一般钢铁料进行一次上述操作即可。
如果钢铁料Sb含量过高，操作不当则有可能进行一次上述操作后Sb含量还大于0.001wt％，重复VOD精炼操作，使Sb≤0.001wt％即可。
在一种具体实施方式中，采用Sb≤0.002wt％的钢铁料作为原料冶炼电炉粗水。Sb≤0.002wt％的钢铁料进行一次上述操作即可。
在一种具体实施方式中，当所述钢铁料为生铁、废钢中的至少一种时，所述冶炼电炉粗水的方法为采用电炉氧化法；当所述钢铁料为返回料时，所述冶炼电炉粗水的方法为电炉不吹氧返回法。
在一种具体实施方式中，所述钢铁料的0.0010％＜Sb≤0.003wt％。
在一种具体实施方式中，所述钢铁料的0.0010％＜Sb≤0.002wt％。
在一种具体实施方式中，所述冶炼的工艺流程为：电炉粗炼→钢包炉VOD精炼→扒渣，去除氧化渣→钢包炉重新造渣精炼，调整成分→真空精炼→微调成分→浇注；
其中，钢包炉VOD精炼为真空吹氧脱碳操作。
在一种具体实施方式中，所述钢包炉VOD精炼包括：LF，VOD+一次高真空。
在一种具体实施方式中，采用的工艺流程为：备料→电炉氧化法或不吹氧返回法冶炼粗水→倒入镁铬包，LF(VOD，一次高真空)→扒渣→取样→LF(熔渣)→造渣、送电升温→倒入镁碳包，调整C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Nb等成分、温度→LF(高真空)→微调成分→取样→成分、温度合格后、终脱氧出钢→浇注。
当备料→电炉氧化法或不吹氧返回法冶炼粗水→倒入镁铬包，LF(VOD，一次高真空) →扒渣→取样，这一过程Sb仍然≥0.001wt％时，可再次重复“LF(VOD，一次高真空)→扒渣→取样”这一过程。
本发明调整化学成分的方法可以为现有常规的方法，例如加硅铁、铝块、铬铁、锰铁、钼铁、钒铁、铌铁等铁合金。
在一种具体实施方式中，所述一次高真空和高真空的真空度均≤133Pa。
在一种具体实施方式中，所述Sb≤0.001wt％钢种为ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB、ZG12Cr10Co3W2MoVNbNB、ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB-Ⅱ、G41A4EH、ZG13Cr9Mo1VNbN-Ⅱ、ZG13Cr10Mo1W1VNbN-Ⅱ、ZG12Cr10Mo1W1NiVNbN、ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB-5、ZG13Cr10Mo1W1VNbN。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1～11
采用Sb≤0.003wt％的钢铁料(实施例1～11的Sb含量详见表1)作为原料冶炼电炉粗水，其中当钢铁料为生铁和废钢时，冶炼电炉粗水的方法为采用电炉氧化法；当钢铁料为返回料时，冶炼电炉粗水的方法为电炉不吹氧返回法。电炉粗水兑入镁铬包后，直接将粗水吊至VOD 工位，进行真空吹氧脱碳操作，将Sb吹至0.001wt％以下。VOD操作结束后(包括一次高真空)，将钢包吊至渣罐处进行扒渣操作，将含有Sb的氧化渣去除干净，防止钢包炉重新造渣、扩散脱氧精炼钢水时，把渣中Sb还原进钢水。随后回到钢包炉精炼工位进行造渣还原、取样操作，之后进行倒入镁碳包兑钢操作，再进行白渣、合金化等正常精炼操作。具体的工艺流程为：备料→电炉氧化法或不吹氧返回法冶炼粗水→倒入镁铬包，LF(VOD，高真空1)→扒渣→取样→LF(熔渣)造渣、送电升温→倒入镁碳包，调整C、Si、Mn、Cr、Mo、V、Nb 等成分、温度→LF(高真空2)→微调成分→取样→成分、温度合格后、终脱氧出钢→浇注。
实施例1～11的高真空1，高真空2的最低真空度均控制在133～11pa之间。
当备料→电炉氧化法或不吹氧返回法冶炼粗水→倒入镁铬包，LF(VOD，高真空1)→扒渣→取样，这一过程Sb仍然≥0.001wt％时，可再次重复“LF(VOD，高真空1)→扒渣→取样”这一过程。
表1产品实际Sb含量(％)
采用上述冶炼方式生产了11件超超临界不锈钢铸件，Sb含量均达到了≤0.001wt％。
Claims (4)
1.Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法，其特征在于，所述方法包括：
采用0.0010％＜Sb≤0.003wt％的钢铁料作为原料冶炼电炉粗水；将所述电炉粗水直接进行VOD精炼操作，使Sb≤0.001wt％；VOD精炼操作结束后，进行扒渣操作；
所述冶炼的工艺流程为：电炉粗炼→钢包炉VOD精炼→扒渣，去除氧化渣→钢包炉重新造渣精炼，调整成分→真空精炼→微调成分→浇注；
其中，钢包炉VOD精炼为真空吹氧脱碳操作；
所述钢包炉VOD精炼包括：LF，VOD+一次高真空；
所述一次高真空和真空精炼的真空度均≤133Pa。
2.根据权利要求1所述的Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法，其特征在于，当所述钢铁料为生铁、废钢中的至少一种时，所述冶炼电炉粗水的方法为采用电炉氧化法；当所述钢铁料为返回料时，所述冶炼电炉粗水的方法为电炉不吹氧返回法。
3.根据权利要求1或2所述的Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法，其特征在于，所述钢铁料的0.0010％＜Sb≤0.002wt％。
4.根据权利要求1或2所述的Sb≤0.001wt％钢种的冶炼方法，其特征在于，所述Sb≤0.001wt％钢种为ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB、ZG12Cr10Co3W2MoVNbNB、ZG13Cr9Mo2Co1VNbNB-Ⅱ、G41A4EH、ZG13Cr9Mo1VNbN-Ⅱ、ZG13Cr10Mo1W1VNbN-Ⅱ、ZG12Cr10Mo1W1NiVNbN、ZG13Cr9Mo2Co1NiVNbNB-5或ZG13Cr10Mo1W1VNbN。
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