本發(fā)明屬于不銹鋼冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種可提高拋光性能的中鉻鐵素體不銹鋼的冶煉方法。
背景技術(shù)：
隨著鎳價波動，300系列奧氏體不銹鋼的生產(chǎn)銷售受到一定限制，鐵素體不銹鋼的研究開發(fā)與生產(chǎn)日益得到重視。由于鐵素體不銹鋼不含鎳，成本和價格相對較低，其產(chǎn)量在世界不銹鋼總產(chǎn)量中占到30%。430系列不銹鋼作為中鉻鐵素體不銹鋼，具有優(yōu)良的耐全面腐蝕、耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能和冷成型性，因此廣泛應(yīng)用于建筑裝飾、衛(wèi)生器具、家庭用器具等領(lǐng)域。然而，產(chǎn)品在后續(xù)拋光過程中容易產(chǎn)生砂眼和麻點的缺陷難以滿足高拋光要求，限制了中鉻鐵素體不銹鋼在餐具、家電面板和制品等領(lǐng)域的使用。對砂眼和麻點進行檢測分析發(fā)現(xiàn)，該類缺陷的形成主要和煉鋼的工藝過程有關(guān)，即主要和鋼水純凈度的控制有關(guān)。通過對鋼水的進一步分析可以得出，上述缺陷是由鋼水中存在cao-sio2-al2o3-mgo夾雜物造成的，此類夾雜物中鋁的質(zhì)量分數(shù)超過10%，為典型的脆性夾雜物，在后續(xù)軋制過程中不易變形。因此，要降低它的危害，一是降低cao-sio2-al2o3-mgo夾雜物中鋁的質(zhì)量分數(shù)，使其易于變形，便于軋制；二是在lf精煉和澆鑄過程中，促進此類夾雜物的上浮。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種可提高拋光性能的中鉻鐵素體不銹鋼的冶煉方法，以提高中鉻鐵素體不銹鋼成品的質(zhì)量，擴大中鉻鐵素體不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域。
本發(fā)明的目的是通過以下方案實現(xiàn)的：通過在aod出鋼過程加硅鈣合金球、lf弱吹氬前喂入硅鈣線使lf鋼水中的一些高熔點cao-sio2-al2o3-mgo夾雜物與溶解鈣不斷發(fā)生置換反應(yīng)，降低夾雜物中al2o3含量，從而降低其熔點，在弱吹氬時這些低熔點夾雜物被爐渣吸附；另外，通過對連鑄中包使用氣幕擋墻，促進大于20μm的夾雜物充分上浮，確保中鉻鐵素體不銹鋼鑄坯中夾雜物尺寸小于20μm，從而提高中鉻鐵素體不銹鋼的拋光性能。具體包括以下步驟：
（1）將普通鋼水脫磷、脫碳、還原和脫硫處理，待鋼水成分的重量百分比達到以下要求后出鋼：c0.03-0.045%、si0.25-0.40%、mn0.20-0.40%、p≤0.03%、cr16.0-16.3%、s≤0.002%、n≤0.035%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)；出鋼過程隨鋼流加入1.0-1.5kg/t鋼水的硅鈣合金球；
（2）將lf進站，并以300-500nl/min的流量吹氬3-5min，然后將氬氣流量調(diào)至500-800nl/min后對lf通電，在鋼水溫度升至1580℃-1595℃時加入石灰和螢石造渣；造渣完成后將氬氣流量調(diào)回300-500nl/min吹氬3-5min，然后將氬氣流量調(diào)至200-300nl/min吹氬20-30min；當鋼水溫度為1555℃-1560℃，鋼水重量百分比為c0.035-0.050%、si0.30-0.45%、mn0.20-0.40%、p≤0.03%、s≤0.002%、cr16.05-16.40%、n≤0.042%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)時在lf中喂入2.0-2.5m/t鋼水的硅鈣線，并調(diào)節(jié)氬氣流量為100-200nl/min吹氬12-15min，然后將lf吊至連鑄平臺；
（3）對連鑄中包使用氣幕擋墻，調(diào)整氬氣壓力為0.08-0.10mpa；
（4）將步驟（3）所得鋼水鑄成鋼坯，得到拋光性能良好的中鉻鐵素體不銹鋼產(chǎn)品。
上述中鉻鐵素體不銹鋼為430系列鋼種。
步驟（1）中脫磷過程在脫磷轉(zhuǎn)爐中采用噴吹法完成，噴吹條件為：以70-150nm3/min的流量頂吹氧，槍位為1.6±0.1m，噴吹開始2min后加入25.0-30.0kg/t鋼水的造渣料、20.0-25.0kg/t鋼水的脫磷劑，爐渣堿度控制在2.0-2.5；處理后的鋼水重量百分比為：c2.8-3.3%、mn0.20-0.25%、p≤0.025%、s≤0.05%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)，鋼水溫度為1380-1480℃；其中，造渣料和脫磷劑分別為石灰和氧化鐵皮球。
脫碳、還原、脫硫過程在aod轉(zhuǎn)爐中完成，采用側(cè)頂復(fù)吹氧氣脫碳，在吹煉過程中分批加入310-320kg/t鋼水的高碳鉻鐵和120-130kg/t鋼水的石灰；當鋼水碳含量小于0.025%時結(jié)束脫碳，然后加入15-18kg/t鋼水的硅鐵和18-20kg/t鋼水的螢石還原5min-8min，最后加入20-22kg/t鋼水的石灰脫硫，待鋼水成分的重量百分比達到要求后出鋼；
硅鈣合金球的成分為：ca22-25%，si23-26%，其余為fe。
步驟（2）中石灰和螢石的加入量分別為2.0-3.0kg/t鋼水和1.0-2.0kg/t鋼水；
硅鈣線的成分為：ca27-30%，si30-35%，其余為fe。
步驟（4）中所述鋼坯為連鑄鑄坯，連鑄過熱度25-35℃，拉速1.00-1.10m/min。
本發(fā)明從造成中鉻鐵素體不銹鋼后續(xù)拋光過程中容易產(chǎn)生砂眼和麻點缺陷的源頭出發(fā)，通過改進冶煉過程從而提高中鉻鐵素體不銹鋼的拋光性能，提升了中鉻鐵素體不銹鋼成品的質(zhì)量，擴大中鉻鐵素體不銹鋼的應(yīng)用領(lǐng)域，具有廣泛的推廣應(yīng)用價值。
具體實施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1
本發(fā)明提高430系列中鉻鐵素體不銹鋼拋光性能的冶煉方法，包括以下步驟：
a、鋼水在脫磷轉(zhuǎn)爐中脫磷處理
將鋼水從普通鋼水罐兌入到脫磷轉(zhuǎn)爐中，采用噴吹法進行脫磷處理，處理過程中頂吹氧槍流量70nm3/min，槍位1.7m，噴吹開始2min后加入25.0kg/t鋼水的石灰、20.0kg/t鋼水的氧化鐵皮球脫磷，爐渣堿度控制在2.0；處理后鋼水成分的重量百分比為：c2.8%，mn0.20%，p0.025%，s0.05%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)，鋼水溫度為1380℃。
b、鋼水在aod轉(zhuǎn)爐中進行脫碳、還原、脫硫處理
將81t脫磷后鋼水注入到aod轉(zhuǎn)爐中，側(cè)頂復(fù)吹氧氣進行脫碳。根據(jù)兌入鋼水的碳含量及煉鋼行業(yè)通用的計算機模擬計算，確定各階段吹氧量，各脫碳期在吹氧量達到設(shè)定值后，進入下一個脫碳期，在吹煉過程中分批加入310kg/t鋼水的高碳鉻鐵和120kg/t鋼水的石灰；當鋼水碳含量小于0.025%時脫碳期結(jié)束，然后加入15kg/t鋼水的硅鐵和18kg/t鋼水的螢石還原5min，最后加入20kg/t鋼水的石灰脫硫，待鋼水成分的重量百分比達到以下要求后出鋼：c0.03%、si0.25%、mn0.20%、p0.03%、cr16.0%、s0.002%、n0.035%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)。
c、aod出鋼過程隨鋼流加入1.0kg/t鋼水的鋼硅鈣合金球，硅鈣合金球的成分為：ca22%，si23%，其余為fe，出鋼量為110t；
d、將lf進站，并以300nl/min的流量吹氬5min，然后將氬氣流量調(diào)至500nl/min后對lf通電，在鋼水溫度升至1580℃時分別加入2.0kg/t鋼水和1.0kg/t鋼水的石灰和螢石造渣；造渣完成后將氬氣流量調(diào)回300nl/min吹氬3min，然后將氬氣流量調(diào)至200nl/min吹氬20min；當鋼水溫度為1555℃，鋼水重量百分比為c0.035%、si0.30%、mn0.20%、p0.03%、s0.002%、cr16.05%、n0.042%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)時在lf中喂入2.0m/t鋼水，成分為：ca27%，si30%，其余為fe的硅鈣線，并調(diào)節(jié)氬氣流量為100nl/min吹氬12min，然后將lf吊至連鑄平臺。
e、對連鑄中包使用氣幕擋墻，調(diào)整氬氣壓力為0.08mpa。
f、將步驟e所得鋼水采用連鑄法鑄成鋼坯，連鑄過熱度25℃，拉速1.00m/min，從而得到拋光性能良好的中鉻鐵素體不銹鋼產(chǎn)品。
實施例2
本發(fā)明提高430系列中鉻鐵素體不銹鋼拋光性能的冶煉方法，包括以下步驟：
a、鋼水在脫磷轉(zhuǎn)爐中脫磷處理
將鋼水從普通鋼水罐兌入到脫磷轉(zhuǎn)爐中，采用噴吹法進行脫磷處理，處理過程中頂吹氧槍流量150nm3/min，槍位1.5m，噴吹開始2min后加入30.0kg/t鋼水的石灰、25.0kg/t鋼水的氧化鐵皮球脫磷，爐渣堿度控制在2.5；處理后鋼水成分的重量百分比為：c3.3%，mn0.22%，p0.022%，s0.041%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)，鋼水溫度為1480℃。
b、鋼水在aod轉(zhuǎn)爐中進行脫碳、還原、脫硫處理
將86t脫磷后鋼水注入到aod轉(zhuǎn)爐中，側(cè)頂復(fù)吹氧氣進行脫碳。根據(jù)兌入鋼水的碳含量及煉鋼行業(yè)通用的計算機模擬計算，確定各階段吹氧量，各脫碳期在吹氧量達到設(shè)定值后，進入下一個脫碳期，在吹煉過程中分批加入320kg/t鋼水的高碳鉻鐵和130kg/t鋼水的石灰；當鋼水碳含量小于0.025％時脫碳期結(jié)束，然后加入18kg/t鋼水的硅鐵和20kg/t鋼水的螢石還原8min，最后加入22kg/t鋼水的石灰脫硫，待鋼水成分的重量百分比達到以下要求后出鋼：c0.045%、si0.40%、mn0.40%、p0.026%、cr16.3%、s0.0018%、n0.033%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)。
c、aod出鋼過程隨鋼流加入1.5kg/t鋼水的鋼硅鈣合金球，硅鈣合金球的成分為：ca25%，si26%，其余為fe，出鋼量為115t；
d、將lf進站，并以300nl/min的流量吹氬3min，然后將氬氣流量調(diào)至800nl/min后對lf通電，在鋼水溫度升至1595℃時分別加入3.0kg/t鋼水和2.0kg/t鋼水的石灰和螢石造渣；造渣完成后將氬氣流量調(diào)回500nl/min吹氬5min，然后將氬氣流量調(diào)至300nl/min吹氬30min；當鋼水溫度為1560℃，鋼水重量百分比為c0.050%、si0.45%、mn0.40%、p0.026%、s0.0018%、cr16.40%、n0.036%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)時在lf中喂入2.5m/t鋼水，成分為：ca30%，si35%，其余為fe的硅鈣線，并調(diào)節(jié)氬氣流量為200nl/min吹氬15min，然后將lf吊至連鑄平臺。
e、對連鑄中包使用氣幕擋墻，調(diào)整氬氣壓力為0.10mpa。
f、將步驟e所得鋼水采用連鑄法鑄成鋼坯，連鑄過熱度35℃，拉速1.10m/min，從而得到拋光性能良好的中鉻鐵素體不銹鋼產(chǎn)品。
實施例3
本發(fā)明提高430系列中鉻鐵素體不銹鋼拋光性能的冶煉方法，包括以下步驟：
a、鋼水在脫磷轉(zhuǎn)爐中脫磷處理
將鋼水從普通鋼水罐兌入到脫磷轉(zhuǎn)爐中，采用噴吹法進行脫磷處理，處理過程中頂吹氧槍流量100nm3/min，槍位1.6m，噴吹開始2min后加入30.0kg/t鋼水的石灰、25.0kg/t鋼水的氧化鐵皮球脫磷，爐渣堿度控制在2.2；處理后鋼水成分的重量百分比為：c3.0%，mn0.25%，p0.017%，s0.040%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)，鋼水溫度為1470℃。
b、鋼水在aod轉(zhuǎn)爐中進行脫碳、還原、脫硫處理
將83t脫磷后鋼水注入到aod轉(zhuǎn)爐中，側(cè)頂復(fù)吹氧氣進行脫碳。根據(jù)兌入鋼水的碳含量及煉鋼行業(yè)通用的計算機模擬計算，確定各階段吹氧量，各脫碳期在吹氧量達到設(shè)定值后，進入下一個脫碳期，在吹煉過程中分批加入317kg/t鋼水的高碳鉻鐵和120.4kg/t鋼水的石灰；當鋼水碳含量小于0.025％時脫碳期結(jié)束，然后加入17.3kg/t鋼水的硅鐵和19.5kg/t鋼水的螢石還原6min，最后加入20.1kg/t鋼水的石灰脫硫，待鋼水成分的重量百分比達到以下要求后出鋼：c0.032%、si0.36%、mn0.27%、p0.018%、cr16.23%、s0.0017%、n0.030%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)。
c、aod出鋼過程隨鋼流加入1.3kg/t鋼水的鋼硅鈣合金球，硅鈣合金球的成分為：ca23%，si24.5%，其余為fe，出鋼量為113t；
d、將lf進站，并以400nl/min的流量吹氬4min，然后將氬氣流量調(diào)至600nl/min后對lf通電，在鋼水溫度升至1590℃時分別加入2.4kg/t鋼水和1.6kg/t鋼水的石灰和螢石造渣；造渣完成后將氬氣流量調(diào)回400nl/min吹氬4min，然后將氬氣流量調(diào)至250nl/min吹氬25min；當鋼水溫度為1556℃，鋼水重量百分比為c0.038%、si0.41%、mn0.28%、p0.018%、s0.0016%、cr16.25%、n0.032%，其余為fe與不可避免的雜質(zhì)時在lf中喂入2.5m/t鋼水，成分為：ca28.5%，si32%，其余為fe的硅鈣線，并調(diào)節(jié)氬氣流量為150nl/min吹氬13min，然后將lf吊至連鑄平臺。
e、對連鑄中包使用氣幕擋墻，調(diào)整氬氣壓力為0.09mpa。
f、將步驟e所得鋼水采用連鑄法鑄成鋼坯，連鑄過熱度30℃，拉速1.06m/min，從而得到拋光性能良好的中鉻鐵素體不銹鋼產(chǎn)品。