一種不銹鋼材料的冶煉方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種冶煉方法，尤其是涉及一種不銹鋼材料的冶煉方法。
【背景技術】
[0002]現有技術中，冶煉不銹鋼材料的常用方法主要包括一步法，二步法和三步法。一步法主要是在EAF爐中完成所有的熔化、脫碳、還原和精煉過程。二步法主要是采用EAF+AOD或者EAF+VOD的工藝路線，即在EAF爐完成熔化、合金化過程，在AOD爐或者VOD爐完成脫碳、還原、精煉過程。三步法主要是采用EAF+A0D+LF工藝路線，即在EAF爐完成熔化、合金化過程，在AOD爐完成脫碳過程，在LF爐完成還原、精煉過程。
[0003]這三種工藝方法有一個共同點，即均需要在EAF爐中進行熔化、合金化過程。于不銹鋼材料需要加入大量的合金，特別是鉻鐵，通常含量在10%以上，且鉻鐵也是非常容易氧化的元素，在EAF恪化及脫P過程中，鋼液處于氧化性氛圍，這樣會非常容易氧化絡鐵，不僅影響鋼液質量，同時降低鉻鐵的回收率，增加了生產成本。
[0004]同時，企業往往需要冶煉不同材質的產品，碳鋼、低合金鋼、高合金鋼需要交替生產，各種材質鑄件的成分波動非常大，如果冶煉都在同一個EAF爐進行的話，鋼液難免會相互污染，影響鋼液的成分和質量。
[0005]目前還沒有克服上述缺陷的方法。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是克服現有技術的缺陷，提供一種方法獨特、提高鋼液的質量，降低生產成本，同時解決企業在同一個EAF爐中冶煉各種材質鋼液存在的問題的一種不銹鋼材料的冶煉方法。
[0007]本發明通過如下方式實現:
一種不銹鋼材料的冶煉方法，其特征在于:該方法包括如下步驟:
a、備料；
b、EAF爐冶煉:在廢鋼完全熔化后，取樣分析，溫度在1520~1550°C時，吹氧脫P，再次取樣分析，P含量符合要求后，流掉氧化渣，鋼液升溫至1600~1650°C時，出鋼；
c、LF爐首次冶煉；
d、VOD爐冶煉；
e、再次LF爐冶煉:鋼液吊運至LF爐開始進一步的還原，還原時加入SiCa及Al粒，具體的加入量根據鋼液的氧化程度確定，當鋼液充分還原后，取樣分析，根據光譜結果，調整所有合金的成分至目標值，同時溫度達到要求后，即可出鋼澆注，完成整個不銹鋼的冶煉過程;
所述LF爐首次冶煉為鋼液出鋼至LF爐后，測溫取樣，并加入SiCa粒l~2kg/t，Al粒l~2kg/t，活性石灰6~8kg/t，螢石l~3kg/t，調整鋼渣的還原性，光譜結果出來后，根據成分計算合金加入量，加合金時，采取少量多次加入的方式，每批次的加入量< 500kg，加入合金的過程中鋼液溫度控制在1580~1600°C之間，且調大氬氣流量到0.2-0.4Mpa之間，合金加完后，取樣分析，要求不易氧化的元素調整到目標值附近，而Cr元素含量控制在要求成分范圍下限，碳含量控制在0.4%~0.5%之間，當溫度調整到1600~1620°C時，出鋼至VOD爐；所述VOD爐冶煉為在鋼液進入VOD爐前，扒掉90%以上的鋼渣，然后蓋上VOD罐，抽真空，真空度在0.026MPa以下時，氧槍吹氧，吹氧高度在1.2-1.4m之間，吹氧強度在12~16Nm3/t *h，根據氧勢和廢氣溫度判斷終點碳含量，當氧勢到達最高點，同時廢氣溫度達到最高點后停止吹氧，然后繼續抽真空，當真空度< 0.67*10-5MPa時，保持真空碳脫氧時間> 15min，最后向鋼液加入l_2kg/t的Al粒及5_8kg的石灰，即出鋼至LF爐；
所述備料是冶煉前，根據實際成分計算EAF爐需要熔化的鋼液量，計算公式為:EAF爐需要恪化鋼液量=需求鋼液量-合金量，備料重量=EAF爐需要恪化鋼液量/回收利用率；根據計算結果完成備料，備料主要以廢鋼為主，其余為生鐵和鑄鋼件冒口返回料。
[0008]本發明有如下效果:
I)方法獨特:由于EAF爐通常攪拌不充分，如果采取槽式出鋼的話，就可能造成EAF爐殘留鋼液，如果在EAF爐中完成合金化過程，可能影響到下一爐鋼液的成分，因此在冶煉時，將鋼液的熔化和合金化兩個過程分離在不同的工序階段。本發明采用總體流程為EAF+LF+V0D+LF。
[0009]2)通過這種冶煉方式，可以同時在EAF爐中冶煉碳鋼、低合金、高合金鋼液，冶煉高合金鋼后再冶煉碳鋼，對碳鋼鋼液的成分幾乎沒有影響，適應性強；
3)不銹鋼產品的碳含量能夠控制在0.03%以下，滿足大部分不銹鋼鑄件的生產；
4)鋼液質量好，氣體含量低，最終鋼液夾雜物能達到細系2級水平，全氧含量<60ppm，氮含量< 50ppm，氫含量< 2ppm。
【具體實施方式】
[0010]一種不銹鋼材料的冶煉方法，該方法包括如下步驟:
I)備料:不銹鋼需要加入的合金量大，冶煉前，根據實際成分計算EAF爐需要熔化的鋼液量，計算公式為:EAF爐需要恪化鋼液量=需求鋼液量-合金量，備料重量=EAF爐需要熔化鋼液量/回收利用率；根據計算結果完成備料，備料主要以廢鋼為主，其余為生鐵和鑄鋼件冒口返回料。
[0011]2) EAF 爐冶煉:
此過程主要完成廢鋼的熔化和脫P過程，在廢鋼完全熔化后，取樣分析，溫度在1520~1550°C左右時，吹氧脫P。再次取樣分析，P含量符合要求后，流掉氧化渣，鋼液升溫至1600~1650°C時，出鋼。
[0012]3) LF爐首次冶煉:
鋼液出鋼至LF爐后，測溫取樣，并加入SiCa粒l~2kg/t，Al粒l~2kg/t，活性石灰6~8kg/t，螢石l~3kg/t，調整鋼澄的還原性。
[0013]光譜結果出來后，根據成分計算合金加入量，加合金時，采取少量多次加入的方式，每批次的加入量< 500kg，加入合金的過程中鋼液溫度控制在1580~1600°C之間，且調大氬氣流量到0.2-0.4Mpa之間，加快合金的熔化速度，提高生產效率。
[0014]合金加完后，取樣分析，要求不易氧化的元素調整到目標值附近，而Cr元素含量控制在要求成分范圍下限，碳含量控制在0.4%~0.5%之間，當溫度調整到1600~1620°C時，出鋼至VOD爐。
[0015]4) VOD 爐冶煉
在鋼液進入VOD爐前，扒掉90%以上的鋼渣，然后蓋上VOD罐，抽真空，真空度在0.026MPa以下時，氧槍吹氧，吹氧高度在1.2-1.4m之間，吹氧強度在12~16Nm3/t.h。
[0016]根據氧勢和廢氣溫度判斷終點碳含量，當氧勢到達最高點，同時廢氣溫度達到最高點后停止吹氧。然后繼續抽真空，當真空度< 0.67*10-5MPa時，保持真空碳脫氧時間>15min，最后向鋼液加入l_2kg/t的Al粒及5_8kg的石灰，即出鋼至LF爐。
[0017]5) LF 爐冶煉
鋼液吊運至LF爐開始進一步的還原，還原時加入SiCa及Al粒，具體的加入量根據鋼液的氧化程度確定。
[0018]當鋼液充分還原后，取樣分析，根據光譜結果，調整所有合金的成分至目標值。同時溫度達到要求后，即可出鋼澆注，完成整個不銹鋼的冶煉過程。
【主權項】
1.一種不銹鋼材料的冶煉方法，其特征在于:該方法包括如下步驟: a、備料； b、EAF爐冶煉:在廢鋼完全熔化后，取樣分析，溫度在1520~1550°C時，吹氧脫P，再次取樣分析，P含量符合要求后，流掉氧化渣，鋼液升溫至1600~1650°C時，出鋼； c、LF爐首次冶煉； d、VOD爐冶煉； e、再次LF爐冶煉:鋼液吊運至LF爐開始進一步的還原，還原時加入SiCa及Al粒，具體的加入量根據鋼液的氧化程度確定，當鋼液充分還原后，取樣分析，根據光譜結果，調整所有合金的成分至目標值，同時溫度達到要求后，即可出鋼澆注，完成整個不銹鋼的冶煉過程。2.如權利要求1所述的一種不銹鋼材料的冶煉方法，其特征在于:所述LF爐冶煉為鋼液出鋼至LF爐后，測溫取樣，并加入SiCa粒l~2kg/t，Al粒l~2kg/t，活性石灰6~8kg/t，螢石l~3kg/t，調整鋼渣的還原性，光譜結果出來后，根據成分計算合金加入量，加合金時，采取少量多次加入的方式，每批次的加入量< 500kg，加入合金的過程中鋼液溫度控制在1580~1600°C之間，且調大氬氣流量到0.2-0.4Mpa之間，合金加完后，取樣分析，要求不易氧化的元素調整到目標值附近，而Cr元素含量控制在要求成分范圍下限，碳含量控制在0.4%~0.5%之間，當溫度調整到1600~1620°C時，出鋼至VOD爐。3.如權利要求1所述的一種不銹鋼材料的冶煉方法，其特征在于:所述VOD爐冶煉為在鋼液進入VOD爐前，扒掉90%以上的鋼渣，然后蓋上VOD罐，抽真空，真空度在0.026MPa以下時，氧槍吹氧，吹氧高度在1.2-1.4m之間，吹氧強度在12~16Nm3/t *h，根據氧勢和廢氣溫度判斷終點碳含量，當氧勢到達最高點，同時廢氣溫度達到最高點后停止吹氧，然后繼續抽真空，當真空度< 0.67*10-5MPa時，保持真空碳脫氧時間> 15min，最后向鋼液加入l_2kg/t的Al粒及5-8kg的石灰，即出鋼至LF爐。4.如權利要求1所述的一種不銹鋼材料的冶煉方法，其特征在于:所述備料是冶煉前，根據實際成分計算EAF爐需要熔化的鋼液量，計算公式為:EAF爐需要熔化鋼液量=需求鋼液量-合金量，備料重量=EAF爐需要熔化鋼液量/回收利用率；根據計算結果完成備料，備料主要以廢鋼為主，其余為生鐵和鑄鋼件冒口返回料。
【專利摘要】本發明涉及一種冶煉方法，尤其是涉及一種不銹鋼材料的冶煉方法，該方法備料、EAF爐冶煉、LF爐首次冶煉、VOD爐冶煉和再次LF爐冶煉：本發明方法獨特、提高鋼液的質量，降低生產成本，同時解決企業在同一個EAF爐中冶煉各種材質鋼液存在的問題。
【IPC分類】C21C7/10, C22C33/04, C21C7/04
【公開號】CN104962800
【申請號】CN201510383056
【發明人】龔明健, 張生存, 王平, 趙國偉
【申請人】共享鑄鋼有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月3日