專利名稱：一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝。
背景技術(shù)：
不銹鋼是在大氣和酸、堿、鹽等腐蝕性介質(zhì)中呈現(xiàn)鈍態(tài)、耐蝕而不生銹的高鉻合金鋼。目前，不銹鋼的精煉通常采用AOD法，即氬氧脫碳法，此種方法雖然Cr的回收率較聞，可達(dá)98%,但仍存在以下缺點(diǎn):1、隨鋼中含碳量降低，鉻的氧化明顯增加；2、在碳濃度很低的精煉階段，繼續(xù)吹氮降低一氧化碳分壓實(shí)現(xiàn)脫碳的目的受到限制；3、氬氣消耗量太大，其成本約占整個AOD冶煉成本的20%。鑒于上述問題，部分廠家對AOD法進(jìn)行改造，充分利用AOD法強(qiáng)力攪拌用的同時，附加真空功能。如圖1所示，為改造后的真空精煉爐，其配有高排氣的真空設(shè)備、一臺蒸汽噴射泵和四臺水環(huán)泵組成，頂部設(shè)有可移式真空蓋11，精煉不銹鋼分為兩個階段，第一階段為AOD法精煉，在大氣壓下通過底部風(fēng)口向熔池吹氧氬混合氣體，氬流量為每分鐘48 52立方米，直至鋼水含碳達(dá)到0.1%;第二階段為真空爐精煉階段，當(dāng)碳含量< 0.1%時，停止吹氧，蓋上真空蓋11，在20.00 26.66kPa的真空下通過底部風(fēng)口往熔池中吹入氬氣，流量為每分鐘20 30立方米。在真空作用下依靠溶解氧和渣中化合氧進(jìn)一步脫碳，熔池溫度下降50 70°C.生產(chǎn)結(jié)果表明，采·用此種方式代替AOD法精煉不銹鋼，氬氣的消耗減少81.5% 83%，硅的消耗下降12.8% 36.4%，在低碳區(qū)脫碳速率常數(shù)是AOD法的2倍。然而，上述方法通常是在普通的精煉爐中完成的，其存在加熱速度慢，加熱不均勻，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，氧化脫碳多，環(huán)境污染大的問題，且采用此種生產(chǎn)工藝精煉的不銹鋼含氫量、含氮量較高，無法滿足市場上高端產(chǎn)品的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，以解決采用普通精煉爐精煉不銹鋼加熱速度慢，加熱不均勻，生產(chǎn)成本高，生產(chǎn)效率低，氧化脫碳多，環(huán)境污染大的問題，以及采用上述生產(chǎn)工藝精煉的不銹鋼含氫量、含氮量較高，無法滿足市場上高端產(chǎn)品的要求。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種感應(yīng)爐，包括爐殼及設(shè)置于爐殼內(nèi)的爐底、爐襯，所述爐襯的外壁上設(shè)置有感應(yīng)圈，且爐襯的底端設(shè)置有透氣磚及底注管，所述爐襯的上端可拆卸的設(shè)置有真空罩，所述真空罩與真空泵相連接。一種采用感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，包括以下步驟:a、選料:選擇碳含量< 0.08%,表面經(jīng)凈化處理后的不銹鋼返回料作為爐料；
b、熔清:將爐料加入感應(yīng)初煉爐中熔化，使?fàn)t料全部熔清；C、測定:檢測熔清后鋼液中的化學(xué)成分，調(diào)整鋼液中的碳含量，使得碳含量(0.1%后，測定鋼液中的碳含量、氧含量；d、AOD精煉:根據(jù)測定的C與O的含量比例，進(jìn)行爐頂吹氧氬混合氣體，補(bǔ)充鋼液中的氧含量，使得鋼液中氧含量與碳含量的比為3:1，每噸鋼液吹入氧氬混合氣體30L/min，所述氧氬混合氣體中氧氣、氬氣的體積比為1:1，鋼液溫度控制在1630 1650°C ；e、轉(zhuǎn)移:將經(jīng)感應(yīng)初煉爐處理后的鋼液轉(zhuǎn)移至感應(yīng)精煉爐中；f、一次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1630 1650°C并保溫，進(jìn)行爐底吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為48 52KPa，保持5min后，降低真空度至28 32KPa，保持5min后，降低真空度至18 22KPa，保持5min ；g、終脫氧:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中碳含量< 0.005%時，破真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底吹氬氣，同時加入脫氧劑；h、二次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1630 1650°C并保溫，進(jìn)行爐底吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為8 12KPa，保持5min ；1、出鋼:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中氫含量< 0.0001%時，停止抽真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底吹氬氣，每噸鋼液吹入氬氣10L/min，直至氬氣充滿感應(yīng)精煉爐后，將鋼液從爐底導(dǎo)出冷卻凝固。進(jìn)一步的，所述步驟e中采用鋼包將鋼液轉(zhuǎn)移。

進(jìn)一步的,所述步驟f中，抽真空至真空度為50KPa,保持5min后，降低真空度至30KPa，保持5min后，降低真空度至20KPa，保持5min。進(jìn)一步的,所述步驟h中，抽真空至真空度為IOKPa,保持5min。進(jìn)一步的，所述步驟i中，由爐底的底注管將鋼液導(dǎo)出至充有氬氣的水冷結(jié)晶器中冷卻凝固，保證出鋼過程中鋼液的高潔凈度，不二次氧化，不吸氣。本發(fā)明的有益效果為:所述一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝采用碳含量< 0.08%表面經(jīng)凈化處理后的不銹鋼返回料為原料，經(jīng)熔清、測定、AOD精煉、轉(zhuǎn)移、一次精煉、終脫氧、二次精煉、出鋼，使的碳含量< 0.005%，含氫量< 0.0001%，含氮量(0.005%，滿足了市場上高端產(chǎn)品的要求，且其采用感應(yīng)爐精煉，具有加熱速度快，加熱均勻，生產(chǎn)成本低，生產(chǎn)效率高，氧化脫碳少，環(huán)境污染小的特點(diǎn)，適宜工業(yè)化推廣和新產(chǎn)業(yè)開發(fā)。


圖1為真空精煉爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明感應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝的工藝流程圖。圖中:1、爐殼；2、爐底；3、感應(yīng)圈；4、爐襯；5、真空罩；6、底注管；7、透氣磚；11、真空蓋。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式
來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參閱圖2所示，圖2為本發(fā)明感應(yīng)爐的結(jié)構(gòu)示意圖，感應(yīng)爐包括爐殼I及設(shè)置于爐殼I內(nèi)的爐底2、爐襯4，所述爐襯4的外壁上設(shè)置有感應(yīng)圈3，且爐襯4的底端設(shè)置有透氣磚7及底注管6，所述爐襯4的上端可拆卸的設(shè)置有真空罩5，所述真空罩5與真空泵相連接。請參閱圖3所示，圖3為本發(fā)明一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝的工藝流程圖。實(shí)施例1于本實(shí)施例中，一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，包括以下步驟:a、選料:選擇碳含量< 0.08%,表面經(jīng)凈化處理后的不銹鋼返回料作為爐料；b、熔清:將爐料加入感應(yīng)初煉爐中熔化，使?fàn)t料全部熔清；C、測定:檢測熔清后鋼液中的化學(xué)成分，調(diào)整鋼液中的碳含量，使得碳含量(0.1%后，測定鋼液中的碳含量、氧含量；d、AOD精煉:根據(jù)測定的C與O的含量比例，進(jìn)行爐頂吹氧氬混合氣體，補(bǔ)充鋼液中的氧含量，使得鋼液中 氧含量與碳含量的比為3:1，每噸鋼液吹入氧氬混合氣體30L/min，所述氧氬混合氣體中氧氣、氬氣的體積比為1:1，鋼液溫度控制在1640°C ；e、轉(zhuǎn)移:采用鋼包將經(jīng)感應(yīng)初煉爐處理后的鋼液轉(zhuǎn)移至感應(yīng)精煉爐中；f、一次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1640°C并保溫，進(jìn)行爐底吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩5，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為50KPa，保持5min后，降低真空度至30KPa，保持5min后，降低真空度至20KPa，保持5min ；g、終脫氧:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中碳含量< 0.005%時，破真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底吹氬氣，同時加入脫氧劑；h、二次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1640°C并保溫，進(jìn)行爐底2吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩5，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為lOKPa，保持5min ；1、出鋼:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中氫含量彡0.0001%時，停止抽真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底2吹氬氣，每噸鋼液吹入氬氣10L/min，直至氬氣充滿感應(yīng)精煉爐后，由爐底2的底注管6將鋼液導(dǎo)出至充有氬氣的水冷結(jié)晶器中冷卻凝固。采用上述工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，其主要技術(shù)指標(biāo)可達(dá)到:( I)碳含量彡 0.005% ；(2)氫含量< 0.0001% ；(3) N 含量彡 0.005% ;(4)時間彡20min，周期短；實(shí)施例2于本實(shí)施例中，一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，包括以下步驟:a、選料:選擇碳含量< 0.08%,表面經(jīng)凈化處理后的不銹鋼返回料作為爐料；b、熔清:將爐料加入感應(yīng)初煉爐中熔化，使?fàn)t料全部熔清；
C、測定:檢測熔清后鋼液中的化學(xué)成分，調(diào)整鋼液中的碳含量，使得碳含量(0.1%后，測定鋼液中的碳含量、氧含量；d、AOD精煉:根據(jù)測定的C與O的含量比例，進(jìn)行爐頂吹氧氬混合氣體，補(bǔ)充鋼液中的氧含量，使得鋼液中氧含量與碳含量的比為3:1，每噸鋼液吹入氧氬混合氣體30L/min，所述氧氬混合氣體中氧氣、氬氣的體積比為1:1，鋼液溫度控制在1630°C ；e、轉(zhuǎn)移:采用鋼包將經(jīng)感應(yīng)初煉爐處理后的鋼液轉(zhuǎn)移至感應(yīng)精煉爐中；f、一次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1630°C并保溫，進(jìn)行爐底吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩5，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為48KPa，保持5min后，降低真空度至28KPa，保持5min后，降低真空度至18KPa，保持5min ；g、終脫氧:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中碳含量< 0.005%時，破真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底吹氬氣，同時加入脫氧劑；h、二次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1630°C并保溫，進(jìn)行爐底2吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩5，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為8KPa，保持5min ；1、出鋼:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中氫含量< 0.0001%時，停止抽真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底2吹氬氣，每噸鋼液吹入氬氣10L/min，直至氬氣充滿感應(yīng)精煉爐后，由爐底2的底注管6將鋼液導(dǎo)出至充有氬氣的水冷結(jié)晶器中冷卻凝固。采用上述工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，其主要技術(shù)指標(biāo)可達(dá)到:( I)碳含量彡 0.005% ；(2)氫含量< 0.0001% ；(3) N 含量彡 0.005% ;(4)時間< 20min,周期短；實(shí)施例3于本實(shí)施例中，一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，包括以下步驟:a、選料:選擇碳含量< 0.08%,表面經(jīng)凈化處理后的不銹鋼返回料作為爐料；b、熔清:將爐料加入感應(yīng)初煉爐中熔化，使?fàn)t料全部熔清；C、測定:檢測熔清后鋼液中的化學(xué)成分，調(diào)整鋼液中的碳含量，使得碳含量(0.1%后，測定鋼液中的碳含量、氧含量；d、AOD精煉:根據(jù)測定的C與O的含量比例，進(jìn)行爐頂吹氧氬混合氣體，補(bǔ)充鋼液中的氧含量，使得鋼液中氧含量與碳含量的比為3:1，每噸鋼液吹入氧氬混合氣體30L/min，所述氧氬混合氣體中氧氣、氬氣的體積比為1:1，鋼液溫度控制在1650°C ；e、轉(zhuǎn)移:采用鋼包將經(jīng)感應(yīng)初煉爐處理后的鋼液轉(zhuǎn)移至感應(yīng)精煉爐中；f、一次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1650°C并保溫，進(jìn)行爐底吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩5，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為52KPa，保持5min后，降低真空度至32KPa，保持5mi n后，降低真空度至22KPa，保持5min ；g、終脫氧:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中碳含量< 0.005%時，破真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底吹氬氣，同時加入脫氧劑；h、二次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1650°C并保溫，進(jìn)行爐底2吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩5，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為12KPa，保持5min ；
1、出鋼:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中氫含量< 0.0001%時，停止抽真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底2吹氬氣，每噸鋼液吹入氬氣10L/min，直至氬氣充滿感應(yīng)精煉爐后，由爐底2的底注管6將鋼液導(dǎo)出至充有氬氣的水冷結(jié)晶器中冷卻凝固。采用上述工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品，其主要技術(shù)指標(biāo)可達(dá)到:(I)碳含量≤0.005% ；(2)氫含量< 0.0001% ；(3) N 含量≤0.005% ;(4)時間≤20min，周期短；以上實(shí)施例只是闡述了本發(fā)明的基本原理和特性，本發(fā)明不受上述實(shí)施例限制，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還有各種變化和改變，這些變化和改變都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi) 。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)爐，包括爐殼及設(shè)置于爐殼內(nèi)的爐底、爐襯，所述爐襯的外壁上設(shè)置有感應(yīng)圈，且爐襯的底端設(shè)置有透氣磚及底注管，其特征在于:所述爐襯的上端可拆卸的設(shè)置有真空罩，所述真空罩與真空泵相連接。
2.一種采用權(quán)利要求1所述感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，其特征在于:包括以下步驟: a、選料:選擇碳含量<0.08%，表面經(jīng)凈化處理后的不銹鋼返回料作為爐料； b、熔清:將爐料加入感應(yīng)初煉爐中熔化，使?fàn)t料全部熔清； C、測定:檢測熔清后鋼液中的化學(xué)成分，調(diào)整鋼液中的碳含量，使得碳含量< 0.1%后，測定鋼液中的碳含量、氧含量； d、AOD精煉:根據(jù)測定的C與O的含量比例，進(jìn)行爐頂吹氧氬混合氣體，補(bǔ)充鋼液中的氧含量，使得鋼液中氧含量與碳含量的比為3:1，每噸鋼液吹入氧氬混合氣體30L/min，所述氧氬混合氣體中氧氣、氬氣的體積比為1:1，鋼液溫度控制在1630 1650°C ； e、轉(zhuǎn)移:將經(jīng)感應(yīng)初煉爐處理后的鋼液轉(zhuǎn)移至感應(yīng)精煉爐中； f、一次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1630 1650°C并保溫，進(jìn)行爐底吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為48 52KPa，保持5min后，降低真空度至28 32KPa,保持5min后，降低真空度至18 22KPa,保持5min ； g、終脫氧:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中碳含量<0.005%時，破真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底吹氬氣，同時加入脫氧劑； h、二次精煉:升溫，使鋼液溫度升至1630 1650°C并保溫，進(jìn)行爐底吹氬攪拌，每噸鋼液吹入氬氣5L/min，同時蓋上真空罩，進(jìn)行抽真空，抽真空至真空度為8 12KPa，保持5min ； 1、出鋼:檢測鋼液中化學(xué)成分，當(dāng)鋼液中氫含量<0.0001%時，停止抽真空，并繼續(xù)進(jìn)行爐底吹氬氣，每噸鋼液吹入氬氣10L/min，直至氬氣充滿感應(yīng)精煉爐后，將鋼液從爐底導(dǎo)出冷卻凝固。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，其特征在于:所述步驟e中采用鋼包將鋼液轉(zhuǎn)移。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，其特征在于:所述步驟f中，抽真空至真空度為50KPa，保持5min后，降低真空度至30KPa，保持5min后，降低真空度至20KPa,保持5min。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，其特征在于:所述步驟h中，抽真空至真空度為IOKPa,保持5min。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種感應(yīng)爐及采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，其特征在于:所述步驟i中，由爐底的底注管將鋼液導(dǎo)出至充有氬氣的水冷結(jié)晶器中冷卻凝固。
全文摘要
本發(fā)明公開一種感應(yīng)爐包括爐殼及設(shè)置于爐殼內(nèi)的爐底、爐襯，爐襯的外壁上設(shè)置有感應(yīng)圈，且爐襯的底端設(shè)置有透氣磚及底注管，爐襯的上端可拆卸的設(shè)置有真空罩，所述真空罩與真空泵相連接。本發(fā)明還公開了一種采用該感應(yīng)爐精煉極低碳不銹鋼的工藝，包括以下步驟a、選料；b、熔清；c、測定；d、AOD精煉；e、轉(zhuǎn)移；f、一次精煉；g、終脫氧；h、二次精煉；i、出鋼。本發(fā)明具有成本低、效益高、脫碳率高的特點(diǎn)。
文檔編號C21C7/068GK103243199SQ20131020564
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月27日
發(fā)明者董玉銀 申請人:無錫市銀斌冶金設(shè)備科技有限公司