CN116043068A - 一种gh4169高温合金及其熔炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种GH4169高温合金，原料包括返回料、碳粒、工业纯铁、电解镍、金属铬、钼、铌、镍镁合金；以质量百分比计，所述返回料占总原料的70～98％；所述返回料包括GH4169高温合金返回料和/或其他成分接近的钢种返回料，所述其他成分接近的钢种包括GH3039合金和GH4080A合金；所述GH4169合金中氧的质量百分数不高于10×10‑6％。本发明还公开了上述高温合金的熔炼方法。本发明熔炼控制工艺可以使用真空感应熔炼炉熔炼返回料占比高达70～98％的高温合金GH4169，远高于目前只有60wt％以下返回料配入比的行业水平，对企业在熔炼环节的降本增效起到很大作用。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，具体涉及一种GH4169高温合金及其熔炼工艺。
背景技术
高温合金GH4169在650℃以下具有优异的屈服强度，且具有良好的抗氧化、抗疲劳、抗蠕变性能、加工性能和焊接性能，可在650℃工况条件下长时间使用，因此GH4169合金被广泛应用于航空航天、核电和石油化工行业，是高温合金产品中使用范围最广、使用量最大的钢种之一。
在高温合金GH4169的生产、加工和使用环节，每年都会不可避免地产生各式各样的GH4169返回料，如不加以利用，会造成GH4169合金中的Ni、Cr、Mo、Nb等贵重金属的流失和浪费。对此，目前国内厂家的常规做法是对返回料回收利用，主要用于GH4169合金的熔炼环节。为防止返回料中的杂质元素、氧化皮、夹渣等进入到钢液造成过度污染，当前国内厂家在熔炼含返回料的高温合金GH4169时，配入的返回料比例通常控制在60％以下，以获得合格的产品性能。
由于在工业生产环节，高温合金GH4169返回料的回收利用速度，未能跟上返回料的产生速度，使得GH4169合金的返回料难以做到高效、及时的回收和利用。中国专利文献CN114369736A《一种提高返回料使用比例的高温合金及冶炼工艺》，其最终返回料添加比例为40％～60％，该专利中的工艺包括以下6个控制步骤：返回料熔化期、返回料升温期、夹杂物变性去除期、新料添加期、易氧化元素加入期和浇注期。该专利介绍了工艺控制过程，但是没明确对应的钢种成分(不同的钢种会有不同的成分，不同的成分会有不同的特性，包括熔点)，其抛开成分谈具体工艺参数并不妥当。
另外，该专利尚存在下述缺点：
1、该专利的目的之一，是实现在高温合金真空感应熔炼环节40％～60％返回料配入比例，同时不得影响铸锭或铸件的质量。但是高温合金返回料来源渠道多，涉及工况复杂，在回收熔炼之前，必须要对返回料进行检查和处理，但该专利并未提及此方面事宜，即该专利的工艺未能实现对返回料状态的有效控制，存在每炉因加入返回料而给钢液带入不同量的夹杂耐材、油污的风险，从而造成各对比例中的实验条件不一致。输入端不能实现有效控制，输出端所得数据的严谨性则存在问题，不具备说服力。
2、该专利在返回料完全变红后，高功率熔化，但是炉料变红的温度只有600℃左右，很难对炉衬起到充分和有效的预热，且该专利中炉衬上的裂纹未能得到很好的弥合，大大加大了在熔炼过程中炉衬钻钢的风险。同时该专利以将近1000kW的大功率对炉料进行加热熔化，功率越大，炉料熔化越快，意味着熔化期的有效脱气时间越短，许多气体因为不能及时溢出而残留在钢液中，给后期的深脱氧带来很大的困难。
3、该专利认为，将返回料钢液温度升至1650～1700℃，可破坏碳氮化合物的稳定性并转为原子态，而氮原子则在真空条件下以氮气的方式被排出，实现碳氮化物的去除。但是参考氮在铁中的固溶度和温度的关系图可知，钢液温度升高，气体在钢液中的溶解度会增大，且当钢液温度从1600℃上升至1750℃时，氮在钢液中的溶解度会出现一个陡然的提升，氮在钢液中的溶解度(以质量百分数衡量)会约从0.013wt％上升至0.044wt％。所以，此温度下精炼，达不到钢液脱氮的效果。此外因为大部分高温合金在熔点在1300～1450℃范围，而对比文件将返回料钢液升至1650～1700℃的高温，钢液过热度达到200～400℃，会造成很多负面影响：如熔炼能耗变高，炼钢成本增加；坩埚材质与钢液活泼性元素之间的反应会更剧烈，在坩埚被侵蚀而缩短使用寿命的同时，也会造成钢液增氧；钢液流动性会被大大增强，如果坩埚内存在前期未能弥合的裂纹，则极度容易造成坩埚钻钢或漏钢事故，甚至会引发人身安全事故。
4、该专利在返回料钢液中直接加入剩余的新料中的稳定元素和碳元素。因真空感应熔炼炉的熔炼室处于真空密闭状态，加料需通过真空状态下加入，大量的固态炉料(尤其是吨位大的炉型)直接被加入到钢液内，随着炉料进入到钢液的，还有大量固态炉料表面所吸附的水气，因此除了固态炉料落入钢液中造成的喷溅，还有瞬间进入钢液内部的水气引起钢液严重的喷溅，再加上碳元素此时被加入，与钢液内的气体的剧烈反应，这些问题同一时间发生，且在真空环境下，会容易造成钢液沸腾，即在抽空条件下，钢液面上存在的抽力，会使得大量钢液顺着翻腾的气泡往上升，最终溢出坩埚，损伤到设备，此现象犹如烧开的粥，溢出锅盖一般。因此，此操作环节下，不仅会造成固态炉料表面吸附的气体进入钢液内(因为固态炉料加入后，被钢液瞬间淹没，表面吸附的气体来不及被烘烤和被抽走)，也会使得钢液出现严重喷溅，甚至会造成钢液出现大沸腾，引起安全事故。因为耐材炉衬是被铜质的通电水冷线圈从外围所包裹，因为此时钢液温度1650～1700℃，而铜质的线圈熔点只有1083℃，若坩埚溢出钢液，很可能会损毁线圈，从线圈损毁处喷射出来的冷却水遇到高温钢液会瞬间气化，体积瞬间放大1600倍，且由于处在密闭腔室，当腔室内压力超过其设备极限时，设备会被炸开，即发生爆炸。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于现有高温合金GH4169熔炼工艺中成本高，没法充分利用返回料的缺陷，从而提供一种GH4169高温合金及其熔炼工艺。
为此，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种GH4169高温合金，原料包括返回料、碳粒、工业纯铁、电解镍、金属铬、钼、铌、镍镁合金；
以质量百分比计，所述返回料占总原料的70～98％；
所述返回料包括GH4169高温合金返回料和/或其他成分接近的钢种返回料，所述其他成分接近的钢种包括GH3039合金和GH4080A合金；
所述GH4169合金中氧的质量百分数不高于10×10-6％。
进一步地，所述GH4169高温合金的化学成分以质量百分比计，包括：C≤0.08％，Si≤0.35％，Mn≤0.35％，Ni 50.0～55.0％，Cr 17.0～21.0％，Fe15.0～21.0％，Al 0.2～0.8％，Ti 0.65～1.15％，Mo 2.8～3.3％，Nb 4.75～5.5％，Mg 0.003～0.009％，Cu≤0.3％，B≤0.006％，Co≤0.3％，S≤0.002％，P≤0.005％，O≤0.001％，N≤0.004％，其余为不可避免的杂质。
本发明还提供上述的GH4169高温合金的熔炼工艺，采用真空感应熔炼工艺，包括如下步骤：
S1：第一次加料并预热；
S2：加热至加料熔清，加入铌并加热至加料再次熔清(将金属铌在炉料熔清后加入的目的，是为了尽量去除钢液中的氮，防止金属铌过早加入，氮还未去除干净，铌和氮结合生成氮化铌，造成钢液中氮去除不干净)；
S3：第一次精炼；
S4：第二次精炼；
S5：第三次精炼；
S6：充氩加入镍镁合金(使夹杂物充分上浮，达到减少钢液中夹杂物的目的。保护气氛下加入镍镁合金，有利于降低镁的烧损；而镁的加入，有利于钢液进一步脱氧，且钢内含微量镁元素，有助于提高后续热加工性能)；
S7：加热浇铸，得到所述GH4169合金；
其中，步骤S2、S3、S4和S6后还包括电磁搅拌；
第一次精炼开始时包括第一次取样，第二次精炼开始时包括第二次取样，第三次精炼结束时包括第三次取样；其中第三次此次取样是临近浇铸前进行，取完此次炉样后的操作，便是调整钢温和浇铸，该炉样检测的成分将作为所浇铸钢锭的成分数据，判断钢锭成分是否符合工艺要求。
进一步地，第一次取样结果出来后，将各元素含量与该元素的控制范围和目标值做对比，当某一元素的量有所缺少时，计算出该元素所需补加的量，进行第二次加料，计算公式为：要补加的元素重量＝[(理论投炉总重量*该元素的目标含量值)-(实时钢水重量*炉中分析该元素的成分数值)]/(元素收得率*金属纯度)；第二次加料后停电结膜5～10min，加热将第二次加料熔清；
第二次取样结果出来后，将各元素含量与该元素的控制范围和目标值做对比，当某一元素的量有所缺少时，计算出该元素所需补加的量，进行第三次加料，计算公式为：要补加的元素重量＝[(理论投炉总重量*该元素的目标含量值)-(实时钢水重量*炉中分析该元素的成分数值)]/(元素收得率*金属纯度)，加热将第三次加料熔清。
步骤S1中，所述第一次加料为，坩埚底部平铺放置返回料的5～15wt％后，先后加入碳粒、电解镍、工业纯铁、铬和钼，最后加入返回料至坩埚渣线位置；
剩余返回料在步骤S2中的加料熔清时加入；
步骤S1中所述预热为，在熔炼室真空度值≤10Pa时，将熔炼室功率调整为200kW，预热0.5～1h。
步骤S2中，在加热熔清前还包括，将送电功率提升至300kW，加热1～1.5h，将功率降至240～280kW，保温30～40min；
步骤S2中的加热熔清时的送电功率为500～800kW。
所述电磁搅拌为三相电磁搅拌，电压110～130V，电流5500～7500A，搅拌时长2～5min；
所述第一次精炼时间为30～50min，精炼温度为1480±20℃；
所述第二次精炼时间为20～30min，精炼温度为1480±20℃；
所述第三次精炼时间为10～20min，，精炼温度为1480±20℃。
步骤S6中，对熔炼室充氩至25000～30000Pa，加入镍镁合金搅拌2～5min，然后在送电功率240～280kW下静置3～5min。
步骤S7中，出钢温度1520±20℃，送电功率300～400kW，浇铸速度为300～400kg/min。
优选地，步骤S1前还包括对返回料的预处理，所述预处理为首先对返回料的尺寸进行控制：返回料截面的边长或直径≤150mm，长度≤300mm，若有超出此范围的，应进行切锯，确保装炉或装桶不受影响；其次对返回料表面质量进行目视检查，若返回料表面油光明显，或以手指触摸的方式，在返回料表面划过30～50mm距离，若所触摸的手指表面被粘附上明显黑色油垢，则说明返回料表面油污过多，建议采用酸洗+碱洗+清水洗+烘烤+抛丸的方式去除表面油污和锈皮，如果只有少量或无油污则可采用烘烤+抛丸的方式去除，确保返回料表面参与的有害物资得到充分去除后，方可使用。
本发明技术方案，具有如下优点：
(1)本发明熔炼工艺在化料前期，采用的将功率提升至300kW，加热1～1.5h，将功率降至保温功率240～280kW，保温30～40min的控制工艺，可将炉衬中的裂纹实现有效弥合，减少熔炼时炉衬钻钢，提高炉衬使用寿命。
(2)通过本发明的熔炼过程中的工艺控制：
氮与铌结合后，会生成性能稳定的氮化铌，不利于钢液脱氮，本熔炼工艺中，先利用化料及抽真空的操作，将钢液中的氮尽可能去除，直至钢液熔清后，再加入金属铌，可大大降低钢液中的氮与铌结合的概率；
四次不同熔炼阶段的三相电磁搅拌，控制电磁搅拌电压110～130V，电流5500～7500A，搅拌时长2～5min，可有效实现钢液成分和温度的均匀化，再利用三次炉中取样分析和多次钢液温度监控操作，最终实现对钢液成分和温度的精确化控制。另外，此参数下的搅拌控制，对钢液中夹杂物和气体上浮起到关键性作用；
三次不同熔炼阶段的高真空精炼，温度在1480±20℃，时长分别为30～50min、20～30min和10～20min，使钢液中的夹杂物进一步上浮，同时精炼期对熔炼室持续抽高真空，使钢液中有害元素和气体被进一步的去除，达到深度去夹杂物和脱氧的目的，从而生产出优质的GH4169合金铸锭，氧含量和夹杂物都处于较低水平，其中氧的质量百分数可达到10×10-6％以下。
(3)本发明熔炼控制工艺可以使用真空感应熔炼炉熔炼返回料占比高达70-98％的高温合金GH4169，远高于目前只有60wt％以下返回料配入比的行业水平，对企业在熔炼环节的降本增效起到很大作用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明熔炼工艺中的功率和时间曲线图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
所述返回料包括有GH3039、GH4080A和GH4169高温合金的切头切尾及其边角料，相关成分如下所示：
GH3039高温合金返回料成分：(单位：wt％)
| 元素 | C | Si | Cr | Ni | Al | Ti | Mo |
| 含量 | 0.03 | 0.21 | 19.8 | 74.07 | 0.42 | 0.51 | 1.86 |
| 元素 | Nb | Fe | Mn | Cu | O | ||
| 含量 | 1.05 | 1.62 | 0.21 | 0.2 | 0.0027 |
GH4080A高温合金返回料成分：(单位：wt％)
| 元素 | C | Si | Mn | Cr | Fe | Mo | Cu |
| 含量 | 0.061 | 0.074 | 0.0005 | 19.26 | 0.26 | 0.008 | 0.009 |
| 元素 | Co | Nb | Al | Ti | Ni | O | |
| 含量 | 0.62 | 0.042 | 1.13 | 2.72 | 75.8 | 0.0042 |
GH4169高温合金返回料成分：(单位：wt％)
| 元素 | C | Si | Mn | Ni | Cr | Fe | Mo |
| 含量 | 0.041 | 0.42 | 0.34 | 54.35 | 15.49 | 22.57 | 2.80 |
| 元素 | Nb | Al | Ti | Co | Cu | O | |
| 含量 | 3.01 | 0.19 | 0.51 | 0.16 | 0.07 | 0.0035 |
其余成分为不可避免的杂质，同时合金返回料中的成分因为会略有波动。
返回料的外形尺寸及表面质量控制标准及方法：返回料截面的边长或直径≤150mm，长度≤300mm，若有超出此范围的，应进行切锯，确保装炉或装桶不受影响；其次对返回料表面质量进行目视检查，若返回料表面油光明显，或以手指触摸的方式，在返回料表面划过30～50mm距离，若所触摸的手指表面被粘附上明显黑色油垢，则说明返回料表面油污过多，则采用酸洗+碱洗+清水洗+烘烤+抛丸的方式去除表面油污和锈皮，如果只有少量或无油污则可采用烘烤+抛丸的方式去除，确保返回料表面参与的有害物资得到充分去除后，方可使用。
实施例1
本实施例提供一种具体的含高返回料添加比的GH4169高温合金的真空感应熔炼工艺，包括工艺步骤及关键控制参数，本发明熔炼工艺中的功率和时间关系如图1所示，具体如下：
本实施例目标得到成分如下表所示的GH4169高温合金(单位：wt％)：
| 元素 | C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | Nb | Fe |
| 含量 | 0.03 | 0.09 | 0.07 | 53 | 18.5 | 3.0 | 5.3 | 18.0 |
| 元素 | Co | Cu | Mg | O | B | Al | Ti | |
| 含量 | 0.2 | 0.04 | 0.007 | ≤0.001 | 0.003 | 0.72 | 1.0 |
1)将返回料处理完成后进行第一次加料，配入返回料共计3922kg(其中GH3039合金返回料237kg、GH4169合金返回料3185kg、GH4080A合金返回料500kg)，在坩埚底部平铺放置返回料的10wt％后，先后加入0.17kg碳粒、116.38kg电解镍、203.85kg工业纯铁、131.42kg铬和36.98kg钼，最后加入返回料至坩埚渣线位置。待熔炼室真空度值≤10Pa时，开始对坩埚送电，先送200kW，时长0.5h，主要是对耐材坩埚和坩埚内的炉料进行预热，同时利用抽空系统对熔炼室进行抽空，去除坩埚表面和炉料表面依附的气体。
2)将功率提升至300kW，时长1h，从观察窗查看到坩埚内下半部分炉料颜色变白时，将功率降至250kW保温，时长30min，主要是为了炉衬耐材上的裂纹有足够高的温度和足够长的时间弥合。
3)保温结束，将功率提升至500kW，坩埚内炉料开始熔化，随着坩埚内钢液逐渐增多，将送电功率逐渐加大至700kW，若有返回料未全部加入坩埚内，此时随着化料的进行，通过加料桶的方式，适时将剩余返回料从真空状态下的加料仓内加入至坩埚，以此反复，直至返回料全部加完并熔清。
4)熔清后，使用上述加料方式往坩埚内加入72.29kg金属铌，待钢液再次熔清后，调控钢温在1500℃，关闭中频熔炼电，启动三相电磁搅拌，设定电磁搅拌时的电压115V，电流6500A，搅拌时长5min，通过三相电磁搅拌功能的强大搅拌力度，使坩埚内钢液温度和成分均匀化，并促进钢液中气体排出和夹杂物上浮和去除。
5)搅拌完成，切换回中频熔炼电，维持保温功率250kW，对钢液进行红外光学测温，将钢液温度控制在1500℃，进入第一个精炼期，时长40min，同时维持好熔炼室真空度，持续对熔炼室抽空，使钢液脱气更彻底。
6)精炼期开始后，对坩埚内钢液进行第一次取样分析，检测炉中钢液成分。
7)第一次取样分析结果出来后，将炉中分析的各元素含量与工艺单上该元素的控制范围和目标值做对比，若某一元素的量有所缺少，则需计算出该元素所需补加的量，计算公式为：要补加的元素重量＝[(理论投炉总重量*该元素的目标含量值)-(实时钢水重量*炉中分析该元素的成分数值)]/(元素收得率*金属纯度)，经计算，需加入金属镍5.8kg、金属钼2.5kg、铝6.32kg、钛2.26kg。停电结膜8min，即第二次加料，即停电后观察钢液表面，待钢液面结膜时，将要加的炉料(金属镍5.8kg、金属钼2.5kg、铝6.32kg、钛2.26kg)通过加料桶，在真空状态加入坩埚内，并送电熔化，待加入的炉料熔清后，关闭中频熔炼电，启动三相电磁搅拌(控制搅拌参数：电压120V，电流7000A)，时长4min，之后切换回熔炼电，调整钢温至1495℃，送功率250kW，并进行第二次取样分析，检测炉中钢液成分，进入第二个精炼期，保温精炼30min。
8)第二次取样检测结果出来后，参照步骤7的计算方式，需微调成分补加铝0.5kg、钛0.3kg和硼铁0.27kg(硼含量17wt％)，即第三次加料，加料操作同步骤7所述，提高功率至熔清后，启动三相电磁搅拌(控制搅拌参数：电压118V，电流6800A)，时长2min，再切换回熔炼电进行测温，控制钢温在1495℃，送功率250kW保温精炼，进入第三个精炼期，时长10min。
9)待第三个精炼期结束，停止对熔炼室抽空，并对熔炼室充氩至28000Pa，加入4.5kg镍镁合金(镁含量20wt％)，启动三相电磁搅拌(控制搅拌参数：电压120V，电流7000A)5min，搅拌完成后进行第三次取样，再保温功率280kW静置3min，使夹杂物充分上浮，达到减少钢液中夹杂物的目的。保护气氛下加入镍镁合金，有利于降低镁的烧损；而镁的加入，有利于钢液进一步脱氧，且钢内含微量镁元素，有助于提高后续热加工性能。
10)调整钢温至出钢温度1520℃，保持送电功率350kW，进行浇铸。在氩气保护气氛，将钢液浇铸到铸模内，浇铸速度控制在350kg/min，浇铸完后停电。
11)将锭模室内的氩气抽出，至真空度值100Pa时停止抽空，保压至次日再脱模，得到GH4169高温合金钢锭。
试验例
实施例1得到的GH4169高温合金钢锭成分如下：(单位wt％)
| 元素 | C | Si | Mn | Ni | Cr | Mo | Nb | Fe |
| 含量 | 0.03 | 0.09 | 0.07 | 52.83 | 18.48 | 3.04 | 5.31 | 18.01 |
| 元素 | Co | Cu | Mg | S | P | O | N | B |
| 含量 | 0.19 | 0.04 | 0.0074 | 0.0005 | 0.0039 | 0.0004 | 0.0028 | 0.0029 |
| 元素 | Al | Ti | ||||||
| 含量 | 0.70 | 1.00 |
使用本发明申请的真空感应熔炼工艺生产所得的GH4169高温合金铸锭成分控制精准，氧的质量百分数控制在4×10-6％，属于极低的范围，降低了钢锭中氧化物类夹杂物的形成，且本次实际投炉量为4491kg，使用返回料3931kg，返回料使用占比达到87.53wt％，大幅度的降低原材料使用成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种GH4169高温合金，其特征在于，原料包括返回料、碳粒、工业纯铁、电解镍、金属铬、钼、铌、镍镁合金；
以质量百分比计，所述返回料占总原料的70～98％；
所述返回料包括GH4169高温合金返回料和/或其他成分接近的钢种返回料，所述其他成分接近的钢种包括GH3039合金和GH4080A合金；
所述GH4169合金中氧的质量百分数不高于10×10-6％。
2.根据权利要求1所述的GH4169高温合金，其特征在于，所述GH4169高温合金的化学成分以质量百分比计，包括：C≤0.08％，Si≤0.35％，Mn≤0.35％，Ni 50.0～55.0％，Cr 17.0～21.0％，Fe 15.0～21.0％，Al 0.2～0.8％，Ti0.65～1.15％，Mo 2.8～3.3％，Nb 4.75～5.5％，Mg 0.003～0.009％，Cu≤0.3％，B≤0.006％，Co≤0.3％，S≤0.002％，P≤0.005％，O≤0.001％，N≤0.004％，其余为不可避免的杂质。
3.权利要求1或2所述的GH4169高温合金的熔炼工艺，采用真空感应熔炼工艺，其特征在于，包括如下步骤：
S1：第一次加料并预热；
S2：加热至加料熔清，加入铌并加热至加料再次熔清；
S3：第一次精炼；
S4：第二次精炼；
S5：第三次精炼；
S6：充氩加入镍镁合金；
S7：加热浇铸，得到所述GH4169合金；
其中，步骤S2、S3、S4和S6后还包括电磁搅拌；
第一次精炼开始时包括第一次取样，第二次精炼开始时包括第二次取样，第三次精炼结束时包括第三次取样。
4.根据权利要求3所述的熔炼工艺，其特征在于，第一次取样结果出来后，将各元素含量与该元素的控制范围和目标值做对比，当某一元素的量有所缺少时，计算出该元素所需补加的量，进行第二次加料，计算公式为：要补加的元素重量＝[(理论投炉总重量*该元素的目标含量值)-(实时钢水重量*炉中分析该元素的成分数值)]/(元素收得率*金属纯度)；第二次加料后停电结膜5～10min，加热将第二次加料熔清；
第二次取样结果出来后，将各元素含量与该元素的控制范围和目标值做对比，当某一元素的量有所缺少时，计算出该元素所需补加的量，进行第三次加料，计算公式为：要补加的元素重量＝[(理论投炉总重量*该元素的目标含量值)-(实时钢水重量*炉中分析该元素的成分数值)]/(元素收得率*金属纯度)，加热将第三次加料熔清。
5.根据权利要求3或4所述的熔炼工艺，其特征在于，步骤S1中，所述第一次加料为，坩埚底部平铺放置返回料的5～15wt％后，先后加入碳粒、电解镍、工业纯铁、金属铬和钼，最后加入返回料至坩埚渣线位置；
剩余返回料在步骤S2中的加料熔清时加入；
步骤S1中所述预热为，在熔炼室真空度值≤10Pa时，将熔炼室功率调整为200kW，预热0.5～1h。
6.根据权利要求3-5任一项所述的熔炼工艺，其特征在于，步骤S2中，在加热熔清前还包括，将送电功率提升至300kW，加热1～1.5h，将功率降至240～280kW，保温30～40min；
步骤S2中的加热熔清时的送电功率为500～800kW。
7.根据权利要求3-6任一项所述的熔炼工艺，其特征在于，所述电磁搅拌为三相电磁搅拌，电压110～130V，电流5500～7500A，搅拌时长2～5min；
所述第一次精炼时间为30～50min，精炼温度为1480±20℃；
所述第二次精炼时间为20～30min，精炼温度为1480±20℃；
所述第三次精炼时间为10～20min，，精炼温度为1480±20℃。
8.根据权利要求3-7任一项所述的熔炼工艺，其特征在于，步骤S6中，对熔炼室充氩至25000～30000Pa，加入镍镁合金搅拌2～5min，然后在送电功率240～280kW下静置3～5min。
9.根据权利要求3-8任一项所述的熔炼工艺，其特征在于，步骤S7中，出钢温度1520±20℃，送电功率300～400kW，浇铸速度为300～400kg/min。
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