專利名稱：9Ni鋼的冶煉方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼領域，具體的，本發明涉及一種低溫高合金壓力容器用鋼的冶煉方法，所述低溫高合金壓力容器用鋼的冶煉方法為一種用于冶煉9Ni鋼的冶煉方法。
背景技術：
9Ni鋼屬低溫高合金壓力容器鋼，其抗低溫能力達零下198攝氏度，常被用來制造液化天然氣儲罐等低溫高合金壓力容器。為適用于低溫高合金壓力容器，該鋼種成分要求如下[C] 0. 02% 0. 04%, [Si] :0. 15% 0. 25%, [Mn] :0. 55% 0. 65%, [Ni]9. 10% 9. 50%, [P]:彡 0. 006%, [S]:彡 0. 003%, [N]:彡 0. 0040%, [H]:彡 0. 0002%,0.0030%，合金含量高，磷、硫、氧、氮、氫元素含量必須控制在極低的范圍內。其中，Ni含量控制在9. 10% 9. 50%，磷、硫、氧、氮、氫元素含量必須控制在極低的范圍內特別重要，為此，使得所述鋼種冶煉難度極大。近年來，隨著我國能源戰略儲備的需要以及天然氣的廣泛應用，液化氣儲罐建設項目加快，對該低溫高合金壓力容器鋼的需求日益增長。專利號為“ZL 200710139497. 5”的專利文獻公開了一種冶煉冶煉方法鐵水經脫硅、脫硫、脫磷三脫后預處理-轉爐-VOD爐，生產這類低溫高合金壓力容器鋼。根據上述專利文獻公開的用三脫預處理鐵水工藝裝備的冶煉方法，即在鐵水包中進行脫硅、脫硫、脫磷。上述專利文獻的冶煉方法，其技術課題在于，通過VOD精煉爐降低鋼
水氮含量、硫含量。然而，上述專利號為“ZL 200710139497. 5”的專利文獻未涉及如何在轉爐，降低鋼水磷含量、氮含量；同時，上述專利文獻未采用鐵水脫硫預處理裝備、轉爐、LF爐、RH爐冶煉9Ni鋼，而是采用脫硅、脫硫、脫磷三脫鐵水預處理工藝裝備其溫降較大(60-100°C )、轉爐、VOD冶煉9Ni鋼。由此，存在問題是采用上述ZL 200710139497. 5冶煉方法，要求煉鐵的出鐵溫度要很高，并且還要穩定。所以要等鐵水具備條件后才能生產9Ni鋼，生產組織困難。同時配置脫硅、脫硫、脫磷三脫鐵水預處理工藝裝備的生產廠多數是生產不銹鋼企業的工藝裝備。對于生產碳鋼的企業來說，沒有三脫鐵水預處理工藝裝備，要冶煉9Ni鋼也需探索新的工藝方法。
發明內容
為克服上述問題，本發明提供一種用于冶煉低溫高合金壓力容器用鋼的冶煉方法，也是一種用于冶煉9Ni鋼的冶煉方法，本發明的冶煉方法采用不同的脫磷實現路徑，SP采用轉爐雙聯冶煉方法脫磷，在轉爐內實現磷含量的控制；在轉爐內同時降低鋼水磷含量、氮含量；另外，本發明的技術方案采用鐵水脫硫預處理裝備、轉爐、LF爐、RH爐冶煉9Ni鋼，從而完成了本發明。為克服上述問題，本發明提供一種9Ni鋼的冶煉方法的技術方案如下
一種9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟鐵水預處理(脫硫)一轉爐(雙聯脫磷、熔化鎳板)一LF爐(脫硫)一RH(脫氣)，其中，控制轉爐吹煉溫度在1420°C以下，在鐵水的含量脫至0. 020%以下時，開始出半鋼，這時，半鋼水的碳含量一般在
3.5%以上，出半鋼結束，倒干凈轉爐內渣，將半鋼水再兌入轉爐， 同時，將大部分鎳板加入轉爐，進行脫碳、升溫、脫磷、熔化鎳板等工作。本發明的冶煉方法的難點在于脫磷轉爐控制及大量鎳板熔化。為了確保鋼水磷含量滿足產品要求，采用了新型的脫磷冶煉方法即轉爐雙聯冶煉脫磷方法。其原理是；脫硫后鐵水兌進轉爐后進行初步冶煉，主要采用頂吹小流量、底吹大流量的吹煉模式，控制轉爐吹煉溫度在1420°C以下；利用低溫脫磷的熱力學原理將鐵水的磷含量脫至0. 020%以下，開始出半鋼。這時半鋼水的碳含量一般在3.5%以上，磷含量已經降到了 0.020%以下。出半鋼結束將轉爐內渣子倒干凈，然后將半鋼水再兌入轉爐，同時將大部分鎳板加入轉爐進行脫碳、升溫、脫磷、熔化鎳板等工作。待停吹時鋼水的中的磷含量能穩定在0. 0030%以下，完全滿足成品磷含量小于0. 0060%的需求，鎳含量已經達到產品要求下限。出鋼后精煉只需進行常規的脫硫、脫氣處理及合金微調等工作即可成功完成9Ni鋼的冶煉工作。根據本發明所述9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，所述鐵水預處理系采用KR攪拌法(knotted reactor的簡稱(KR法工作原理)，KR法最早是由日本1965年開發的,我國武鋼20世紀70年代從日本引進KR脫硫裝置。它是將澆注耐火材料并經過烘烤的十字形攪拌頭，浸入鐵水包熔池一定深度，利用在大型攪拌器激烈攪拌作用下產生的漩渦，使氧化鈣或碳化鈣基脫硫粉劑與鐵水充分接觸反應，達到脫硫目的)將鐵水硫含量脫到0. 002%以下。根據本發明所述9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，在轉爐經KR攪拌法脫硫的鐵水和廢鋼兌入脫磷轉爐進行初煉，使得鐵水磷含量脫到0. 020%以下后，出半鋼。然后再將半鋼和鎳板兌入脫碳轉爐進行吹煉，將最終停吹鋼水磷含量脫到0. 003%以下后，出鋼。根據本發明所述9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，脫磷轉爐冶煉時，主原料裝入目標總裝入量173t-177t，鐵水比彡91%，廢鋼厚度為2mm-15mm。根據本發明所述9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，脫磷轉爐冶煉時，脫磷轉爐吹煉模式 脫磷轉爐吹煉模式
權利要求
1.一種9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟 鐵水預處理脫硫一轉爐雙聯脫磷，熔化鎳板一LF爐脫硫-RH :脫氣，其中， 控制轉爐吹煉溫度在1420°C以下， 在鐵水的含量脫至0. 020%以下時，開始出半鋼，半鋼水的碳含量在3. 5%以上， 出半鋼結束，倒干凈轉爐內渣，將半鋼水再兌入轉爐，同時， 將大部分鎳板加入轉爐，進行脫碳、升溫、脫磷、熔化鎳板。
2.如權利要求I所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，在轉爐經KR攪拌法脫硫的鐵水和廢鋼兌入脫磷轉爐進行初煉，使得鐵水磷含量脫到0. 020%以下后，出半鋼；然后，再將半鋼和鎳板兌入脫碳轉爐進行吹煉，將最終停吹鋼水磷含量脫到0. 003%以下，出鋼。
3.如權利要求I或2所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，在脫磷轉爐冶煉時，鐵水和廢鋼的總裝入量控制范圍在173t-177t，鐵水比彡91%，廢鋼厚度2mm-15mm。
4.如權利要求3所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，在脫磷轉爐冶煉時，轉爐吹煉模式 脫硅期脫磷期氧流量，Nm3/h 18000-23000 10000-12000 10000-12000頂吹槍位I. 6-1. 82. 1-2. 32. 1-2. 3底吹流量，Nm3/h 500-7001200-15001500-1800
5.如權利要求4所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，在上述脫磷轉爐冶煉模式，吹煉鐵水Si含量≤I. 0%時，停吹溫度控制在1350 1403°C之間，裝入堿度控制在2. 7 4.9之間時。
6.如權利要求3所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，轉爐平均脫磷率達79.I %，半鋼水磷含量控制在0. 020%以下，終渣FeO含量在15%以下。
7.如權利要求3所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，堿度采用石灰及/或輕燒白云石控制，過程溫度采用鐵礦石控制，入爐鐵水硅含量大于0. 55%時，裝入堿度控制在2. 7 3.0之間，礦石使用量不超過1800kg。
8.如權利要求3所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，開吹投加螢石300-500kg促進化渣，頭批副料投入占總副料投入量的40-60 %，之后分2 3批投完，所述副料包括用石灰及/或輕燒白云石、螢石。
9.如權利要求3所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，入爐鐵水硅含量小于0.55%時，裝入堿度控制在3. 5 4. 9之間，礦石使用量不超過1800kg。
10.如權利要求I所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于在脫磷轉爐停吹后，鎮靜3分鐘，轉爐出半鋼，轉爐停吹后，鎮靜3分鐘，轉爐出半鋼，出半鋼時向鐵水包中加硅鐵1000-1500kg。
11.如權利要求3所述9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，脫磷轉爐吹煉模式供氧比，％ 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ·280 280 280 280 280 200 200 200 200 200 氧流量X 100，-31 -31 -31 -31 -31 -25 -25 -25 -25 -25 m3/h·0000000000·2.0 2. 0 2. 0 2. 0 2. 0 I. 6 I. 6 I. 6 I. 6 I. 6頂吹槍位 -2. -2. -2. -2. -2. -I. -I. -I. -I. -I.·3333388888·400 400 400 400 400 450 450 900 900 900 底吹流量，-50 -50 -50 -50 -50 -70 -70 -12 -12 -12 m3/h·0 0 0 0 0 0 0 00 00 00
12.如權利要求I所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，開吹投加復合碳化硅球1500kg，停吹溫度控制在1620-1670°C。
13.如權利要求I所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，脫碳轉爐停吹后，鎮靜2分鐘后取樣，轉爐出鋼； LF爐經脫碳脫磷轉爐的鋼水吊運至LF爐進行處理，再次脫硫處理，將鋼水硫含量脫到0. 003%以下； RH爐經LF脫硫處理的鋼水吊運至RH真空精煉爐進行脫氣處理，使鋼水氮含量在40ppm以下,鋼水氫含量在2ppm以下。
14.如權利要求I所述的9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于，開吹投加螢石300-500kg促進化渣，頭批副料投入占總副料投入量的40-60 %，之后分2 3批投完，所述副料包括用石灰及/或輕燒白云石、螢石。
全文摘要
一種9Ni鋼的冶煉方法，其特征在于1.冶煉工藝路徑鐵水預處理(脫硫)--轉爐(雙聯脫磷、熔化鎳板)--LF爐(脫硫)--RH(脫氣)，2.脫磷在轉爐內進行并且分兩步走，第一步經KR脫硫的鐵水和廢鋼兌入脫磷轉爐進行初煉，采用“脫磷轉爐冶煉控制關鍵點”，將鐵水磷含量脫到0.020％以下后，出半鋼。第二步將半鋼水和鎳板兌入脫碳轉爐進行吹煉，將停吹鋼水磷含量脫到0.003％以下后，出鋼。3.在脫碳爐里熔化鎳板。根據本發明，在轉爐內進行兩步法脫磷其最終停吹鋼水磷含量低，控制穩定，有利于提高9Ni鋼的煉成率。脫碳轉爐渣中磷含量很低，鋼包鋼水回磷量很小，可以將脫碳爐鋼水出干凈，減少留鋼操作帶來的鋼水損失。
文檔編號C22C38/08GK102747181SQ201110096388
公開日2012年10月24日 申請日期2011年4月18日 優先權日2011年4月18日
發明者沈燕, 王立昆, 翁國興, 陳廣華, 黃志杰 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司