專利名稱：一種使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法。
背景技術(shù)：
利用電能熔化不銹鋼原料是冶煉不銹鋼的重要工序，能夠提供不銹鋼母液工業(yè)生產(chǎn)裝置包括工頻爐、中頻爐、電弧爐。現(xiàn)在不銹鋼煉鋼廠一般采用電弧爐。電弧爐熔煉不銹鋼原料，冶煉時(shí)間長、金屬的收得低、粉塵污染大、效率低，是制約工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。不銹鋼的主要原料鉻合金、鎳基合金、不銹廢鋼根據(jù)冶煉鋼種不同進(jìn)行配料。鉻基合金主要為高碳鉻鐵，熔化困難?，F(xiàn)有使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法主要是將 高碳鉻鐵在中頻爐中進(jìn)行熔化，該工藝改進(jìn)鉻鐵相對(duì)熔化速率快，但相對(duì)于電爐熔化來說電能消耗高。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法的上述不足，本發(fā)明提供一種使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法。本方法提高了在全線金屬收得，鉻的收得率由93%提高至96%，AOD冶煉時(shí)間平均縮短lOmin，消耗電能較少。本發(fā)明的構(gòu)思是利用中頻爐電能利用率高，金屬收得率高、效率高的優(yōu)點(diǎn)，申請人用50t中頻爐，中頻爐為AOD提供45— 55t的高鉻預(yù)熔體，其余預(yù)熔體由電爐提供。本發(fā)明的使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法包括下述依次的步驟I中頻感應(yīng)爐熔化高鉻原料成高鉻熔體；II電爐提供脫磷預(yù)熔體；III高鉻熔體和電爐脫磷預(yù)熔體混合兌入AOD，AOD脫碳吹氬精煉；IV LTS工序扒渣；V LTS或LF調(diào)整合金成分、造渣精煉；VI連鑄。上述的使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法，其步驟特征是
I中頻感應(yīng)爐熔化高鉻原料成高鉻熔體
中頻爐熔化高鉻原料以及廢鋼料。高鉻原料與廢鋼的質(zhì)量配比為
高鉻原料 30 45t ;廢鋼 5 20t ;
高鉻原料的成分的質(zhì)量百分比為
C 7 9% ； Si I. O 2. 0% ； Cr 50 60% ；
其余Fe和不可避免的雜質(zhì)。廢鋼的質(zhì)量百分比為
C 0. 02 0. 1% ； Si 0. 3 1% ； Cr 12 25 % ；Ni 0% 20%
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。中頻爐出鋼溫度達(dá)到1650 1690°C。II電爐提供脫磷預(yù)熔體 電爐提供脫磷預(yù)熔體的要求
C含量不大于2. 5%，P含量不大于0. 04% ；出鋼溫度達(dá)到1520 1560°C。III高鉻熔體和電爐脫磷預(yù)熔體混合兌入AOD，AOD脫碳吹氬精煉
中頻熔化的高鉻熔體與電爐脫磷預(yù)熔體混合后兌入AOD，AOD中進(jìn)行脫碳吹氬精煉?；旌蟽度階OD后,要求冶煉前碳含量不大于3%、娃含量不大于0. 8%、溫度不低于1580°C。AOD出鋼C、Si、P、S、N需符合JISG4304-2005標(biāo)準(zhǔn)要求。IV LTS工序扒渣
將AOD的鋼水在LTS扒渣，扒渣后溫度在1580°C 1610°C。V LTS或LF調(diào)整合金成分、造渣精煉
將扒渣后的鋼水在LTS工序進(jìn)行鋼包底吹氬精煉，加入造渣料石灰和螢石，比例按5 2 5 :3加入，將鋼水中的Cr、Ni及其他合金成分調(diào)整到JISG4304-2005標(biāo)準(zhǔn)的要求；若處 理前溫度不符合要求或LTS需調(diào)整成分的合金總量大于鋼水量1%時(shí)，LTS扒渣后調(diào)運(yùn)至LF進(jìn)行加熱、成分調(diào)整及造渣精煉，加入造渣料石灰和螢石，比例按5 :2 5 :3加入，將鋼水中的Cr、Ni及其他合金成分調(diào)整到JISG4304-2005標(biāo)準(zhǔn)的要求。VI 連鑄
根據(jù)客戶需要把鋼水連鑄或者模鑄。上述的使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法，其特征是在步驟I中高鉻原料與廢金屬料配比是根據(jù)鋼種成品中Cr的含量。配比原則中頻熔化的高鉻預(yù)溶液兌入AOD后，鉻含量最高可達(dá)到17%，另外原料配比還需考慮AOD過程的熱量平衡，防止AOD冶煉過程中溫度過高。為了降低AOD冶煉過程鉻的氧化及冶煉時(shí)間過長，冶煉過程溫度不得超過1730°C，過程溫度通過不銹破碎型廢鋼進(jìn)行調(diào)整。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)
本發(fā)明的冶煉不銹鋼的方法縮短電爐冶煉時(shí)間、降低電爐冶煉任務(wù)、提高電爐使用鉻鎳生鐵量，全線金屬收得率由85%提高至89%，Cr收得率由92%提高至95%，穩(wěn)定AOD入爐條件，利于工業(yè)化生產(chǎn)調(diào)度。AOD冶煉時(shí)間平均縮短lOmin，電能消耗較少。具體的實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一
本實(shí)施例冶煉的鋼種是SUS304，中頻爐的容量為50t，A0D的容量為180噸，LTS處理鋼鋼包容量為180噸。JISG4304-2005標(biāo)準(zhǔn)中該鋼種的成分的質(zhì)量百分配比為
C^O. 08% ；Si ^ I. 0% ；Mn ^ 2. 0% ； P^O. 045% ；
S^O. 030% ；Cr 18. 00% 20. 00% ； Ni 8. 00% 10. 50% ；
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。I中頻感應(yīng)爐熔化高鉻原料成高鉻熔體
將高鉻鐵40噸(固態(tài))與生產(chǎn)廢鋼5噸；在中頻爐熔化，高鉻鐵的成分的質(zhì)量百分比
為
C 8% Si I. 5% Cr 55%
其余Fe和不可避免的雜質(zhì)。生產(chǎn)廢鋼為返回廢鋼及外購成分均勻廢鋼，要求廢鋼分為含鎳型、不含鎳型以及其他微量合金型，成分需滿足
C 0. 02 0. 1% ； Si 0. 3 1% ； Cr 12 25 % ；Ni 0% 20% ；
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例廢鋼的質(zhì)量百分比為
C 0.05% ；Si 0.8% ； Cr 18. I %; Ni 8%; 其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。中頻爐出鋼溫度達(dá)到1670°C
本實(shí)施例是高鉻原料與廢金屬料配比根據(jù)鋼種成品Cr含量以及AOD過程溫度控制。中頻熔化的高鉻預(yù)溶液兌入AOD后，鉻含量最高可達(dá)到17%，另外原料配比還需考慮AOD過程的熱量平衡，防止AOD冶煉過程中溫度過高。為了降低AOD冶煉過程鉻的氧化及冶煉時(shí)間過長，冶煉過程溫度不得超過1730°C，過程溫度通過不銹破碎型廢鋼(根據(jù)冶煉鋼種成分需求確定廢鋼要求)進(jìn)行調(diào)整。II電爐提供脫磷預(yù)熔體
電爐提供脫磷預(yù)熔體125噸，使用鉻鎳生鐵作為原料。脫磷預(yù)熔體的成分的質(zhì)量百分比為
C I. 2% ； P 0.03% ； Si 0.03% ； Ni 7% ； Cr 2% ；
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。出鋼溫度達(dá)到1540°C
III高鉻熔體45噸和電爐脫磷預(yù)熔體125噸混合
電爐出鋼125t到180t鋼包，進(jìn)行扒渣。吊運(yùn)至中頻爐裝入高鉻熔體，然后兌入AOD進(jìn)行冶煉，冶煉前碳含量為2. 2%、硅含量為0. 6%、溫度1590°C。在AOD爐中脫碳底吹氬氣精煉后，鋼水的成分的質(zhì)量百分比為
C 0.05% Si 0. 5% Mn I. 2% P 0.032% S 0.0018%
Cr 18. 1% Ni 7.95%
出鋼溫度為1640°C。其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。IV LTS工序扒渣
將AOD的鋼水在LTS工序扒渣，扒渣后溫度為1600°C。V LTS調(diào)整合金成分、造渣精煉
扒渣后加入500Kg石灰、300Kg螢石，進(jìn)行底吹氬精煉，過程調(diào)整鋼水中Ni，在LTS工序中，加入純鎳(小于500Kg)熔化，經(jīng)分析，鋼水的成分的質(zhì)量百分比為
C 0.04% Si 0.45% Mn I. 2% P 0.034% S 0.0018%
Cr 18.09% Ni 8.04%
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。VI 連鑄
本實(shí)施例根據(jù)客戶需求 連鑄成厚20cm，寬105-204cm，長800-1 IOOcm的連鑄坯。實(shí)施例二
本實(shí)施例冶煉的鋼種是06Crl7Nil2Mo2，中頻爐的容量為50t，AOD的容量為180噸，LTS、LF爐處理鋼包容量為180噸。國標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)中該鋼種的成分的質(zhì)量百分配比為C ^ 0. 08% ；Si ^ I. 0% ；Mn ^ 2. 0% ； P ^ 0. 040% ；
S 彡 0. 030% ；Cr 16. 00% 18. 00% ； Ni 10. 00% 14. 00% ；
Mo 2. 00% 3. 00%
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。I中頻感應(yīng)爐熔化高鉻原料成高鉻熔體
將高鉻鐵40噸(固態(tài))與生產(chǎn)廢鋼5噸；在中頻爐熔化，高鉻鐵的成分的質(zhì)量百分比
為
C 8% Si I. 5% Cr 55%
其余Fe和不可避免的雜質(zhì)。生產(chǎn)廢鋼為返回廢鋼及外購成分均勻廢鋼，要求廢鋼分為含鎳型、不含鎳型以及其他微量合金型，成分需滿足
C 0. 02 0. 1% ； Si 0. 3 1% ； Cr 12 25 % ；Ni 0% 20% ；
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本實(shí)施例廢鋼的質(zhì)量百分比為
C 0.05% ；Si 0.8% ； Cr 18. I %; Ni 8%;
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。中頻爐出鋼溫度達(dá)到1670°C
本實(shí)施例是高鉻原料與廢金屬料配比根據(jù)鋼種成品Cr含量以及AOD過程溫度控制。中頻熔化的高鉻預(yù)溶液兌入AOD后，鉻含量最高可達(dá)到17%，另外原料配比還需考慮AOD過程的熱量平衡，防止AOD冶煉過程中溫度過高。為了降低AOD冶煉過程鉻的氧化及冶煉時(shí)間過長，冶煉過程溫度不得超過1730°C，過程溫度通過不銹破碎型廢鋼(根據(jù)冶煉鋼種成分需求確定廢鋼要求)進(jìn)行調(diào)整。II電爐提供脫磷預(yù)熔體
電爐提供脫磷預(yù)熔體125噸，使用鉻鎳生鐵作為原料。脫磷預(yù)熔體的成分的質(zhì)量百分比為
C I. 2% ； P 0.03% ； Si 0.03% ； Ni 7% ； Cr 2% ；
其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。出鋼溫度達(dá)到1540°C
III高鉻熔體45噸和電爐脫磷預(yù)熔體125噸混合
電爐出鋼125t到180t鋼包，進(jìn)行扒渣。吊運(yùn)至中頻爐裝入高鉻熔體，然后兌入AOD進(jìn)行冶煉，冶煉前碳含量為2. 0%、硅含量為0. 7%、溫度1590°C。在AOD爐中脫碳底吹氬氣精煉后，鋼水的成分的質(zhì)量百分比為
C 0.05% Si 0. 5% Mn I. 1% P 0.032% S 0.0018%
Cr 16. 7% Ni 9.95% Mo 2.03%
出鋼溫度為1610°C。其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)。IV LTS工序扒渣
將AOD的鋼水在LTS工序扒渣后，盡量扒凈，扒渣后溫度為1570°C ;調(diào)運(yùn)至LF。V LF工序調(diào)整合金成分、造渣精煉LF加入500Kg石灰、200Kg螢石，加熱升溫，進(jìn)行底吹氬精煉，過程調(diào)整鋼水中Ni。在LF工序中，加入純鎳(小于500Kg)熔化，經(jīng)分析，鋼水的成分的質(zhì)量百分比為
C 0.05% Si 0. 5% Mn I. 1% P 0.032% S 0.0018%
Cr 16. 7% Ni 10.05% Mo 2.03%
VI連鑄
本實(shí)施例根據(jù)客戶需求.連鑄成厚20cm，寬105-204cm，長800-1 IOOcm的連鑄坯。
本申請文件中
AOD為氬氧脫碳轉(zhuǎn)爐 LTS為鋼包底吹氬精煉工位 LF為鋼包精煉工位。
權(quán)利要求
1.一種使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法，它包括下述依次的步驟I中頻感應(yīng)爐熔化高鉻原料成高鉻熔體；II電爐提供脫磷預(yù)熔體；111高鉻熔體和電爐脫磷預(yù)熔體混合兌入AOD，AOD脫碳吹氬精煉；IV LTS工序扒渣；V LTS或LF調(diào)整合金成分、造渣精煉；VI連鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法，其步驟特征是 I中頻感應(yīng)爐熔化高鉻原料成高鉻熔體 中頻爐熔化高鉻原料以及廢鋼料，高鉻原料與廢鋼的質(zhì)量配比為 高鉻原料 30 45t ;廢鋼 5 20t ; 高鉻原料的成分的質(zhì)量百分比為 C 7 9% ； Si I. O 2. 0% ； Cr 50 60% ； 其余Fe和不可避免的雜質(zhì)； 廢鋼的質(zhì)量百分比為 C O. 02 O. 1% ； Si O. 3 1% ； Cr 12 25 % ；Ni 0% 20% 其余為Fe和不可避免的雜質(zhì)； 中頻爐出鋼溫度達(dá)到1650 1690°C ； II電爐提供脫磷預(yù)熔體 電爐提供脫磷預(yù)熔體的要求 C含量不大于2. 5%，P含量不大于O. 04% ； 出鋼溫度達(dá)到1520 1560 0C ； III高鉻熔體和電爐脫磷預(yù)熔體混合兌入AOD，AOD脫碳吹氬精煉中頻熔化的高鉻熔體與電爐脫磷預(yù)熔體混合后兌入AOD，AOD中進(jìn)行脫碳吹氬精煉，混合兌入AOD后，要求冶煉前碳含量不大于3%、娃含量不大于O. 8%、溫度不低于1580°C ；A0D出鋼C、Si、P、S、N需符合JISG4304-2005標(biāo)準(zhǔn)要求； IVLTS工序扒渣 將AOD的鋼水在LTS扒渣，扒渣后溫度在1580°C 1610°C ； VLTS或LF調(diào)整合金成分、造渣精煉 將扒渣后的鋼水在LTS工序進(jìn)行鋼包底吹氬精煉，加入造渣料石灰和螢石，比例按5 2 5 :3加入，將鋼水中的Cr、Ni及其他合金成分調(diào)整到JISG4304-2005標(biāo)準(zhǔn)的要求；若處理前溫度不符合要求或LTS需調(diào)整成分的合金總量大于鋼水量1%時(shí)，LTS扒渣后調(diào)運(yùn)至LF進(jìn)行加熱、成分調(diào)整及造渣精煉，加入造渣料石灰和螢石，比例按5 :2 5 :3加入，將鋼水中的Cr、Ni及其他合金成分調(diào)整到JISG4304-2005標(biāo)準(zhǔn)的要求； VI連鑄 根據(jù)客戶需要把鋼水連鑄或者模鑄。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法，其特征是在步驟I中高鉻原料與廢金屬料配比是根據(jù)鋼種成品中Cr的含量，配比原則中頻熔化的高鉻預(yù)溶液兌入AOD后，鉻含量最高可達(dá)到17%，另外原料配比還需考慮AOD過程的熱量平衡，防止AOD冶煉過程中溫度過高。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種使用高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法，它包括下述依次的步驟Ⅰ中頻感應(yīng)爐熔化高鉻原料成高鉻熔體；Ⅱ電爐提供脫磷預(yù)熔體；Ⅲ高鉻熔體和電爐脫磷預(yù)熔體混合兌入AOD，AOD脫碳吹氬精煉；Ⅳ LTS工序扒渣；ⅤLTS或LF調(diào)整合金成分、造渣精煉；Ⅵ連鑄。本高鉻熔體和脫磷預(yù)熔體冶煉不銹鋼的方法提高了在全線金屬收得，鉻的收得率由93%提高至96%，AOD冶煉時(shí)間平均縮短10min，消耗電能較少。
文檔編號(hào)C21C7/068GK102766726SQ20121027288
公開日2012年11月7日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者任選, 劉亮, 常國棟, 邢繼彬, 馬駿鵬 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司