CN114959179B - 一种焊带用不锈钢板坯的生产方法 - Google Patents

一种焊带用不锈钢板坯的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种焊带用不锈钢板坯的生产方法，采用“中频炉+三脱‑AOD‑LF炉‑连铸”工艺，整个冶炼过程采用低磷铁水、电解镍和低磷铬铁，保证了焊带用不锈钢P≤0.02%、Co≤0.05%的要求。AOD冶炼过程采用高铬低硅铬铁，一方面保证了焊带用不锈钢V≤0.08%的要求，另外一方面保证了AOD冶炼过程的温度平衡，减少了AOD带渣量，提高了钢水纯净度。本发明对物料进行了全流程的管控，最终保证了成品微量元素达标，因此，本发明工艺同时解决了AOD全铁水冶炼过程无法满足冶炼温度要求的问题，以及采用电炉冶炼C、P、V、Co、Cu、Al元素无法满足焊带用不锈钢要求的问题。此外，本发明采用中频炉冶炼，提高了镍、铬收得率，降低了生产成本。

Description

一种焊带用不锈钢板坯的生产方法
技术领域
本发明属于不锈钢冶炼技术领域，尤其涉及一种焊带用不锈钢板坯的生产方法。
背景技术
焊接是材料的一种加工工艺，当今科学技术快速发展，焊接材料也获得了飞速发展。随着工业的发展，焊接工艺向机械化、自动化和智能化高效率型转变，焊带的研发和生产有利的推进了焊接工艺的转变。由于在焊接过程中熔池浅、焊缝宽而平整、熔敷金属的化学成分和金相组织稳定，不锈钢焊带已广泛应用到核反应压力容器、炼油厂加氢反应器及尿素合成塔等高温、高压、抗氢容器的制造中。
焊带用308L、309L、347L等不锈钢对C、P、V、Co、Cu、Al元素含量要求苛刻，生产难度大，也因此产品附加值高。而采用传统电炉冶炼，加入废钢和镍铁，无法满足焊带用不锈钢对P、V、Co、Cu等元素的严苛要求；若采用AOD全铁水冶炼，冶炼过程中需加入大量铬铁、电解镍等冷料，无法满足AOD冶炼对温度的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有焊带用不锈钢冶炼方法存在无法满足元素含量要求，或无法满足冶炼温度要求的技术问题，提供一种新的焊带用不锈钢板坯的生产方法。
为实现其目的，本发明采用如下技术方案：
一种焊带用不锈钢板坯的生产方法，包括以下步骤：
（1）中频炉冶炼：采用电解镍和低磷铬铁进行配料，中频炉出炉温度控制在1600℃以上，中频炉出铁量控制在40-45吨；
（2）三脱处理高炉铁水：三脱生产（常规脱硅、脱硫、脱磷工艺）脱磷铁水60-65吨，出站前彻底扒渣；
（3）将步骤（1）中频炉处理后的铁水和步骤（2）中脱磷铁水进行混兑，使铁水成分以重量百分比计为：C 3.0-3.5％，Si 0.7-1.0％，P≤0.017%，Ni 9.0-10.0%，Cr 13-14%，其余为Fe 与不可避免的杂质；
（4）AOD冶炼：包括脱碳、还原和脱硫阶段；根据入炉铁水成分和终点成分，通过具体冶炼钢种的冶炼模型进行冶炼；AOD脱碳阶段加入高铬低硅铬铁和电解镍，还原阶段采用低铝硅铁和电解锰进行还原；
所述高铬低硅铬铁中Cr≥69%，Si 0.50-1.0%，P≤0.02%；
所述电解镍中Ni≥99.99%；
所述低铝硅铁中Al≤0.1%；
所述电解锰中Mn≥99.9%；
（5）LF精炼：将步骤（4）冶炼后的钢水扒渣后，吊运到LF升温至1480-1500℃；
（6）连铸：将步骤（5）精炼后的钢水吊运到连铸平台浇铸，得到焊带用不锈钢板坯。
作为本发明技术方案的优选，步骤（1）中，所述电解镍中Ni≥99.9%，低磷铬铁中P≤0.02%。
进一步地，步骤（2）中，所述脱磷铁水中P≤0.007%。
进一步地，步骤（6）中，所述焊带用不锈钢板板坯成分以重量百分比计为：C≤0.02%、P≤0.02%，V≤0.08%、Co≤0.05%、Cu≤0.05%、Al≤0.005%、B≤0.0018%。
与现有焊带用不锈钢冶炼方法相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用“中频炉+三脱-AOD-LF炉-连铸”的生产工艺，整个冶炼过程采用低磷铁水、电解镍和低磷铬铁，保证了焊带用不锈钢P≤0.02%、Co≤0.05%的要求。AOD冶炼过程采用高铬低硅铬铁，一方面保证了焊带用不锈钢V≤0.08%的要求，另外一方面保证了AOD冶炼过程的温度平衡，减少了AOD带渣量，提高了钢水纯净度。本发明对物料进行了全流程的管控，最终保证了成品微量元素达标，因此，本发明工艺同时解决了AOD全铁水冶炼过程无法满足冶炼温度要求的问题，以及采用电炉冶炼C、P、V、Co、Cu、Al元素无法满足焊带用不锈钢要求的问题。
2、本发明采用中频炉冶炼，提高了镍、铬收得率，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
生产308L焊带用不锈钢板坯。表1为生产308L焊带用不锈钢板坯原料化学成分。
表1 生产308L焊带用不锈钢板坯原料化学成分
生产工艺如下：
（1）中频炉冶炼：采用电解镍和低磷铬铁进行配料；中频炉出炉温度1643℃，中频炉出铁量为40吨。
（2）三脱处理高炉铁水：三脱生产脱磷铁水65吨，出站前彻底扒渣；三脱处理后的铁水P为0.007%；
（3）将中频炉处理后的铁水和三脱处理后的铁水混兑在一起，混兑后的铁水成分：C 3.0％，Si 1.0％，P 0.017%，Ni 9.0%，Cr 13%，其余为Fe 与不可避免的杂质；
（4）AOD冶炼：包括脱碳、还原和脱硫阶段；根据入炉铁水成分和终点成分，通过308L不锈钢的冶炼模型进行冶炼；AOD脱碳阶段加入高铬低硅铬铁和电解镍，还原阶段采用低铝硅铁和电解锰进行还原；
其中，高铬低硅铬铁加入量为100kg/吨钢，电解镍加入量为10.8kg/吨钢，低铝硅铁加入量为22kg/吨钢，电解锰加入量为19kg/吨钢；
（5）LF精炼：将步骤（4）冶炼后的钢水扒渣后，吊运到LF升温至1480℃；
（6）连铸：步骤（5）精炼后的钢水吊运到连铸平台浇铸，得到焊带用不锈钢板坯；
所述焊带用不锈钢板板坯成分为：
C：0.02%、P：0.02%，V：0.05%、Co：0.05%、Cu：0.05%、Al：0.005%、B：0.0018%、Si:0.33%、Mn：1.87%、S：0.0015%、Ni:10.8%、Cr:20.2%、N：0.037%，其余为Fe 与不可避免的杂质。
实施例2
生产309L焊带用不锈钢板坯。表2为生产309L焊带用不锈钢板坯原料化学成分。
表2 生产309L焊带用不锈钢板坯原料化学成分
（1）中频炉冶炼：采用电解镍和低磷铬铁进行配料。中频炉出炉温度1613℃,中频炉出铁量为45吨。
（2）三脱处理高炉铁水：三脱生产脱磷铁水60吨，出站前彻底扒渣。三脱处理后的铁水P为0.006%。
（3）将中频炉处理后的铁水和三脱处理后的铁水混兑在一起，混兑后的铁水成分：C：3.5％，Si：0.7％，P：0.015%，Ni:10.0%,Cr:14.0%，其余为Fe 与不可避免的杂质；
（4）AOD冶炼：包括脱碳、还原和脱硫阶段；根据入炉铁水成分和终点成分，通过309L不锈钢的冶炼模型进行冶炼；AOD脱碳阶段加入高铬低硅铬铁和电解镍，还原阶段采用低铝硅铁和电解锰进行还原；
高铬低硅铬铁加入量为105kg/吨钢，电解镍加入量为12kg/吨钢，低铝硅铁加入量为23kg/吨钢，电解锰加入量为20kg/吨钢。
（5）LF精炼：将步骤（4）冶炼后的钢水扒渣后，吊运到LF升温至1490℃。
（6）连铸：步骤（5）精炼后的钢水吊运到连铸平台浇铸，得到焊带用不锈钢板坯；
所述焊带用不锈钢板板坯成分为：
C：0.018%、P：0.016%，V：0.08%、Co：0.04%、Cu：0.03%、Al：0.004%、B：0.001%、Si:0.36%、Mn：1.92%、S：0.0011%、Ni:11.7%、Cr:21.4%、N：0.04%，其余为Fe 与不可避免的杂质。
实施例3
生产347L焊带用不锈钢板坯。表3为生产347L焊带用不锈钢板坯原料化学成分。
表3 生产347L焊带用不锈钢板坯原料化学成分
（1）中频炉冶炼：采用电解镍和低磷铬铁进行配料。中频炉出炉温度1637℃,中频炉出铁量为42吨。
（2）三脱处理高炉铁水：三脱生产脱磷铁水63吨，出站前彻底扒渣。三脱处理后的铁水P为0.007%。
（3）将中频炉处理后的铁水和三脱处理后的铁水混兑在一起，混兑后的铁水成分：C：3.4％，Si：0.8％，P：0.016%，Ni:10.2%,Cr:14.1%，其余为Fe 与不可避免的杂质；
（4）AOD冶炼：包括脱碳、还原和脱硫阶段；根据入炉铁水成分和终点成分，通过347L不锈钢的冶炼模型进行冶炼；AOD脱碳阶段加入高铬低硅铬铁、铌铁和电解镍，还原阶段采用低铝硅铁和电解锰进行还原。
高铬低硅铬铁加入量为82kg/吨钢，电解镍加入量为5kg/吨钢，低铝硅铁加入量为21kg/吨钢，电解锰加入量为19kg/吨钢。铌铁加入量为8kg/吨钢。
（5）LF精炼：将步骤（4）冶炼后的钢水扒渣后，吊运到LF升温至1500℃；
（6）连铸：步骤（5）精炼后的钢水吊运到连铸平台浇铸，得到焊带用不锈钢板坯；
所述焊带用不锈钢板板坯成分为：
C：0.016%、P：0.017%，V：0.07%、Co：0.03%、Cu：0.02%、Al：0.004%、B：0.0012%、Si:0.32%、Mn：1.82%、S：0.0018%、Ni:10.54%、Cr:19.7%、N：0.035%、Nb:0.54%、其余为Fe 与不可避免的杂质。

Claims (3)

1.一种焊带用不锈钢板坯的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）中频炉冶炼：采用电解镍和低磷铬铁进行配料，中频炉出炉温度控制在1600℃以上，中频炉出铁量控制在40-45吨；
（2）三脱处理高炉铁水：三脱生产脱磷铁水60-65吨，出站前彻底扒渣；
（3）将步骤（1）中频炉处理后的铁水和步骤（2）中脱磷铁水进行混兑，使铁水成分以重量百分比计为：C 3.0-3.5％，Si 0.7-1.0％，P≤0.017%，Ni 9.0-10.0%，Cr 13-14%，其余为Fe 与不可避免的杂质；
（4）AOD冶炼：包括脱碳、还原和脱硫阶段；根据入炉铁水成分和终点成分，通过具体冶炼钢种的冶炼模型进行冶炼；AOD脱碳阶段加入高铬低硅铬铁和电解镍，还原阶段采用低铝硅铁和电解锰进行还原；
所述高铬低硅铬铁中Cr≥69%，Si 0.50-1.0%，P≤0.02%；
所述电解镍中Ni≥99.99%；
所述低铝硅铁中Al≤0.1%；
所述电解锰中Mn≥99.9%；
（5）LF精炼：将步骤（4）冶炼后的钢水扒渣后，吊运到LF升温至1480-1500℃；
（6）连铸：将步骤（5）精炼后的钢水吊运到连铸平台浇铸，得到焊带用不锈钢板坯；所述焊带用不锈钢板板坯成分以重量百分比计为：C≤0.02%、P≤0.02%，V≤0.08%、Co≤0.05%、Cu≤0.05%、Al≤0.005%、B≤0.0018%。
2.如权利要求1所述的一种焊带用不锈钢板坯的生产方法，其特征在于，步骤（1）中，所述电解镍中Ni≥99.9%，低磷铬铁中P≤0.02%。
3.如权利要求1所述的一种焊带用不锈钢板坯的生产方法，其特征在于，步骤（2）中，所述脱磷铁水中P≤0.007%。
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