一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，該工藝包括配料、電爐粗煉、AOD精煉、鋼包處理和連鑄澆鑄步驟；其中，在鋼水完成AOD精煉向鋼包出鋼時，鋼包內(nèi)投加有生白云石。本發(fā)明還提供了一種由上述工藝制得的含鈦低氮不銹鋼。本發(fā)明提供的含鈦低氮不銹鋼的生產(chǎn)工藝，通過改變常規(guī)AOD精煉后出鋼至鋼包處理時的作業(yè)方式，降低了鋼水在出鋼到澆鑄過程中的氮增量，有效地降低了TiN的析出溫度，減少TiN夾雜的析出，提高了不銹鋼的品質(zhì)，提高了生產(chǎn)性。
【專利說明】
一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝
技術(shù)領域
[0001] 本發(fā)明屬于冶金領域，具體涉及一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 不銹鋼鋼種添加 Ti可以有效防止晶間腐蝕，其中典型的不銹鋼鋼種有321及409L 不銹鋼，該鋼種含Ti量大于0.1 %。在當前生產(chǎn)條件下，Ti含量控制可以通過投入Ti合金調(diào) 整。
[0003] 對于含鈦不銹鋼，按照成分要求，當鋼水中含氮高時，含鈦量比例要相應提高，從 而導致TiN析出溫度高，造成澆鑄時有TiN等夾雜物析出，影響不銹鋼的品質(zhì)。具體地，對于 321及409L含鈦低氮不銹鋼(含氮小于120ppm)，國內(nèi)一般采用而EAF+V0D工藝冶煉，主要是 因為采用EAF(電爐粗煉)+A0D(氬氧脫碳精煉)雙聯(lián)工藝時，鋼水的含氮量控制較難(一般要 使鑄造板坯的不銹鋼含氮小于120ppm)。雖然A0D冶煉工藝中通過采用全氬吹煉，提高A0D裝 入熔鋼的碳含量，在碳氧反應過程中脫氮，可以使A0D出鋼前的鋼水N量控制在70ppm左右， 但是，由于常規(guī)的A0D鋼渣混出方式出鋼時，會伴隨著空氣混入鋼包鋼水內(nèi)，因此，常造成鋼 水吸氮量過大，確保鑄造板坯的不銹鋼含氮小于120ppm較困難。因此，需要開發(fā)一種在A0D 出鋼后能有效控制氮增量的方法，用以生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為克服上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，該工藝 可有效地控制A0D出鋼后的氮增量。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供一種采用上述工藝制得的含鈦低氮不銹鋼。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，該工藝包括配 料、電爐粗煉、A0D精煉、鋼包處理和連鑄澆鑄步驟;其中，在鋼水完成A0D精煉向鋼包出鋼 時，鋼包內(nèi)投加有生白云石。
[0007] 上述方法采用了事先將生白云石投入空鋼包內(nèi)的措施，使得A0D向鋼包出鋼過程 中，生白云石分解產(chǎn)生大量的co2氣體對鋼包進行填充，可以有效趕走鋼包中的空氣，保證 出鋼時鋼水處于⑶ 2氛圍中（由于co2在高溫下可能發(fā)生進一步反應，因此，鋼包內(nèi)可能有C0 存在）。
[0008] 在上述生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝中，優(yōu)選地，生白云石的投加量滿足以下條件： 生白云石分解產(chǎn)生的C02的體積為鋼包容積的3-5倍。具體地，可先根據(jù)內(nèi)容積在標準狀態(tài) 下需要的氣體量來計算得出生白云石的基礎使用量:考慮到鋼包產(chǎn)生氣體完全填充需要及 生白云石分解的持續(xù)性，將生白云石的使用量定為基礎使用量的3-5倍，優(yōu)選為4倍。
[0009] 在上述生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝中，優(yōu)選地，在鋼水完成A0D精煉步驟后，采用 鋼渣混出方式向鋼包出鋼；向鋼包出鋼完成后，將鋼包中的鋼渣拔除至殘留10-20mm厚的渣 層;在進行鋼包處理步驟前，加入化渣劑進行化渣?，F(xiàn)有技術(shù)中采用EAF+A0D雙聯(lián)工藝時，鋼 包處理步驟主要包括:低熔點覆蓋劑投入、鋁投入脫氧、鈦合金投入以及其他成分及溫度調(diào) 整。即，在AOD精煉結(jié)束后，一般是轉(zhuǎn)到扒渣站扒除80%以上的鋼渣，然后再向鋼包出鋼，這 種情況下，鋼水裸露于空氣中的機會仍然較大，常常導致氮增量大。而本發(fā)明提供的方案 中，A0D精煉結(jié)束后，不進行扒渣，而是采用鋼渣混出的方式向鋼包出鋼，此時鋼水表面的鋼 渣可以有效覆蓋在鋼水表面，能使鋼水的氮增量得到進一步地控制。同時，本發(fā)明的方案 中，在鋼水完全轉(zhuǎn)移至鋼包后，也不是完全扒渣，而是在鋼包中留存10_20mm厚的渣層，以減 少對鋼水成分及溫度進行調(diào)整前鋼水與空氣的接觸。
[0010] 在上述生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝中，優(yōu)選地，所述化渣劑為螢石。
[0011] 在上述生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝中，優(yōu)選地，在鋼水完全轉(zhuǎn)移至鋼包后，在鋼包 中留存15mm厚的渣層。
[0012] 在本發(fā)明提供的一種優(yōu)選實施方式中，在鋼水完成A0D精煉向鋼包出鋼時，鋼包內(nèi) 投加有生白云石；在鋼水完成A0D精煉后，采用鋼渣混出方式向鋼包出鋼；向鋼包出鋼完成 后，將鋼包中的鋼渣拔除至殘留15mm厚的渣層；在進行鋼包處理步驟前，加入螢石進行化 渣。
[0013] 在本發(fā)明提供的另一種優(yōu)選實施方式中，含鈦低氮不銹鋼的工藝包括以下步驟：
[0014] 依次進行配料、電爐粗煉和A0D精煉步驟;在鋼水完成A0D精煉步驟進行出鋼前，將 生白云石投入空鋼包內(nèi)；A0D爐向投加有生白云石的鋼包進行出鋼時，采用鋼渣混出的方式 出渣;A0D爐內(nèi)的鋼水和鋼渣完全轉(zhuǎn)移至鋼包后，將鋼包送到鋼包處理站進行扒渣處理，具 體操作為:拔除一部分渣，在鋼包中預留15_厚度渣層;在鋼包處理站，對鋼水成分及溫度 進行調(diào)整前，加入定量的螢石進行化渣，然后進行常規(guī)的鋼包處理作業(yè)，即依次進行:低熔 點覆蓋劑投入、鋁投入脫氧、鈦合金投入、其他成分及溫度調(diào)整;進行完鋼包處理步驟后，將 鋼包送至澆鑄平臺進行澆鑄，制得含鈦低氮不銹鋼。
[0015] 本發(fā)明另提供了一種利用上述工藝制得的含鈦低氮不銹鋼。
[0016] 在上述含鈦低氮不銹鋼中，優(yōu)選地，所述含鈦低氮不銹鋼的氮含量為120ppm以下； 進一步優(yōu)選為90-1 lOppm。
[0017] 本發(fā)明提供的含鈦低氮不銹鋼的生產(chǎn)工藝，通過改變常規(guī)A0D精煉后出鋼至鋼包 處理時的作業(yè)方式，降低了鋼水在出鋼到澆鑄過程中的氮增量，有效地降低了 TiN的析出溫 度，減少TiN夾雜的析出，提高了不銹鋼的品質(zhì)，提高了生產(chǎn)性。
【附圖說明】
[0018] 圖1為實施例1中生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝流程圖；
[0019] 圖2為實施例1中的鋼包處理工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0020] 為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技 術(shù)方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。
[0021] 實施例1
[0022] 本實施例提供了一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼(SA321)的工藝，該工藝包括以下步驟 (主要工藝流程圖見圖1):
[0023]依次進行配料、電爐粗煉和A0D精煉步驟；
[0024]在鋼水完成A0D精煉步驟進行出鋼前，將澆鑄鋼包通過鋼包車移送到行車起吊位 置，將準備好的生白云石投入空鋼包內(nèi)；
[0025]生白云石用量確定:A0D使用的鋼包有效規(guī)格為（砌筑完耐材后）：鋼包上口直徑 3100mm，包底直徑為2800mm，高度為4000mm，通過計算可以得出鋼包內(nèi)容積為:V=l/3Jih(上 口半徑平方+包底半徑平方+上口半徑X包底半徑）=28m 3;根據(jù)內(nèi)容積在標準狀態(tài)下需要 的氣體量來計算得出生白云石使用量:50kg，考慮到鋼包產(chǎn)生氣體完全填充需要及生白云 石分解的持續(xù)性，增加生白云石使用量至200kg;
[0026] A0D爐向投加有生白云石的鋼包進行出鋼時，采用鋼渣混出的方式出渣；
[0027] A0D爐內(nèi)的鋼水和鋼渣完全轉(zhuǎn)移至鋼包后，通過鋼包車吊送到鋼包處理站進行扒 渣處理，具體操作為:拔除一部分渣，在鋼包中預留15mm厚度渣層，約1.5Ton渣量；
[0028] 在鋼包處理站，對鋼水成分及溫度進行調(diào)整前，加入定量的螢石進行化渣，然后進 行常規(guī)的鋼包處理作業(yè)（圖2為該鋼包處理工藝的流程圖），即：低熔點覆蓋劑投入-鋁投入 脫氧-鈦合金投入-其他成分及溫度調(diào)整；
[0029] 進行完鋼包處理步驟后，用鋼包車吊送鋼包至澆鑄平臺進行澆鑄，制得SA321含鈦 低氮不銹鋼。
[0030] SA321不銹鋼的成分控制要求及生產(chǎn)過程中獲得的檢測數(shù)據(jù)見表1。
[0031 ]表1 SA321成分控制要求及生產(chǎn)過程中獲得的檢測數(shù)據(jù)
[0033]通過表1數(shù)據(jù)可知，在A0D出鋼后，氮增量得到了很好的控制，有效地降低TiN的析 出溫度，減少TiN夾雜的析出。
【主權(quán)項】
1. 一種生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，該工藝包括配料、電爐粗煉、AOD精煉、鋼包處理和 連鑄澆鑄步驟;其特征在于，在鋼水完成A0D精煉向鋼包出鋼時，鋼包內(nèi)投加有生白云石。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，其特征在于，生白云石的投加量 滿足以下條件:生白云石分解產(chǎn)生的C02的體積為鋼包容積的3-5倍。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，其特征在于，生白云石的投加量 滿足以下條件:生白云石分解產(chǎn)生的C02的體積為鋼包容積的4倍。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，其特征在于，在鋼水完成A0D 精煉步驟后，采用鋼渣混出方式向鋼包出鋼； 向鋼包出鋼完成后，將鋼包中的鋼渣拔除至殘留10-20mm厚的渣層;在進行鋼包處理步 驟前，加入化渣劑進行化渣。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，其特征在于，所述化渣劑為螢 石。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，其特征在于，殘留渣層的厚度為 15mm〇7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)含鈦低氮不銹鋼的工藝，其特征在于，該工藝包括以下步 驟： 依次進行配料、電爐粗煉和A0D精煉步驟； 在鋼水完成A0D精煉步驟進行出鋼前，將生白云石投入空鋼包內(nèi)； A0D爐向投加有生白云石的鋼包進行出鋼時，采用鋼渣混出的方式出渣； A0D爐內(nèi)的鋼水和鋼渣完全轉(zhuǎn)移至鋼包后，將鋼包送到鋼包處理站進行扒渣處理，具體 操作為:拔除一部分渣，在鋼包中預留15mm厚度渣層； 在鋼包處理站，對鋼水成分及溫度進行調(diào)整前，加入定量的螢石進行化渣，然后進行常 規(guī)的鋼包處理作業(yè)，即依次進行:低熔點覆蓋劑投入、鋁投入脫氧、鈦合金投入、其他成分及 溫度調(diào)整； 進行完鋼包處理步驟后，將鋼包送至澆鑄平臺進行澆鑄，制得含鈦低氮不銹鋼。8. -種利用權(quán)利要求1-7任一項所述的工藝制得的含鈦低氮不銹鋼。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的含鈦低氮不銹鋼，其特征在于，所述含鈦低氮不銹鋼的含氮量 為120ppm以下。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的含鈦低氮不銹鋼，其特征在于，所述含鈦低氮不銹鋼的含氮 量為 90-110ppm。
【文檔編號】C21C7/00GK105969939SQ201610499089
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月30日
【發(fā)明人】劉杰, 金雄杰, 肖強強
【申請人】張家港浦項不銹鋼有限公司