提高tds2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，屬于不銹鋼的制造領域。
【背景技術】
[0002]TDS2205由于具有較高的Cr、Mo及N含量，同時室溫組織中奧氏體與鐵素體比例按照約1:1共存，因此具有高強度(其屈服強度一般為奧氏體不銹鋼的兩倍)、良好的耐Cl-點蝕、耐應力腐蝕及焊接性能等突出優點，在石油化工、制鹽、水工、造船、民用等領域得到廣泛使用。與普通奧氏體不銹鋼及超級奧氏體不銹鋼相比，鋼中Ni的含量明顯降低，制造成本降低，屬高性能、資源節約型鋼種。與普通2205雙相不銹鋼相比，由于TDS2205使用環境具有高溫、高壓、強腐蝕等苛刻特征，因此對鋼質純凈度提出更高要求，特別是鋼中的全氧量和非金屬夾雜物的分布特征。
[0003]TDS2205雙相不銹鋼要求鋼中C含量<0.03%，采用AOD生產該品種時，常規方法采用FeSi還原Cr、N1、Mo等金屬及脫除鋼中氧，然而由于Si脫氧能力有限，因此成品氧含量高達30ppm?50ppm，這樣既不利于后期坯料的熱加工，又不利于成品保證較好的耐蝕性。即使采用含鋁較低的低鋁FeSi作為脫氧劑，由于含有0.5%?1.5%的Al，在氧含量較高時，會在鋼中生成Al2O3夾雜，同樣影響TDS2205雙相不銹鋼的熱加工與使用性能。。
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，采取這種新的Al脫氧工藝，既提高了鋼質純凈度，降低鋼中的全氧量、夾雜物數量和級別，又改善了鑄坯的熱加工和板材的使用性能。
[0005]本發明提供了一種提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，工藝流程為:“電爐一AOD — LF—連鑄”，在LF冶煉初期以Al為脫氧劑，采用沉淀脫氧與擴散脫氧結合的方式，將鋼中氧脫至1ppm至15ppm，然后通過LF操作，將脫氧產物Al2O3及其他夾雜捕獲至渣中。
[0006]本發明中的AOD爐指氬氧精煉爐，LF爐指鋼包精煉爐。
[0007]TDS2205雙相不銹鋼成分如下:
C < 0.030% ,Si < 1.00% ,Mn < 2.00% ,P < 0.030% ,S < 0.005% ,Cr:21.00% —23.00%，N1:5.50%?6.50%，Mo:3.00%?3.50%，Ν:0.15%?0.20%，其余為鐵。
[0008]本發明提供的一種提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，包括以下內容:
(I)電爐以轉爐脫磷鐵水加廢鋼、鉻鐵為原料的半熱裝工藝或者廢鋼加鉻鐵為原料的全冷裝工藝；
采用半熱裝工藝時，重量配比為:鐵水40 %-60%,鉻鐵20 %-40%,廢鋼10 %~30%；采用冷裝工藝時，重量配比為:廢鋼60 — 85%，鉻鐵:15 — 40%。
[0009]無論哪種裝料方式，要求電爐出鋼鋼水P含量< 0.03%。
[0010](2)A0D以常規方法冶煉，要求出鋼時將Cr、N1、Mo含量控制在以下范圍內: Cr:21.00%?23.00%，N1:5.50%?6.50%，Mo:3.00%?3.50% ；
(3)A0D出鋼后扒渣，保證渣層厚度為70?200mm;
(4)鋼包進入LF工位后根據渣層厚度加入鋼水重量0.3%?0.6 %的CaO，保證LF爐渣二元堿度2 4;同時，為保證爐渣的流動性，加入鋼水重量0.2%?0.5%的CaF2 ；
(5)LF通電化渣，進站加入的CaO與CaF2熔化后，渣面加鋼水重量0.1%~0.2%的鋁粉，同時鋼中加入鋼水重量0.010%-0.025%的鋁塊；
(6)視生產節奏將鋼水溫度調整至1520?1530°C后鋼中喂入0.05?0.07kg/t鋼水的Ca
線；
(7 )鋼液喂入Ca線后，以50?150 NL/miη流量攪拌20miη，準確的流量設定以渣面微動且鋼水不裸露在空氣中為準；
(8)弱攪拌完畢后鋼包進連鑄工位，靜置20min后澆鑄；
(9)連鑄過程全程保護(中間包加覆蓋劑、結晶器加保護渣、大包長水口環縫吹氬氣以防止空氣接觸鋼液)澆鑄。
[0011]使用本發明方法，可使鋼液中氧含量控制在1ppm?15ppm，鋼中B類夾雜物<0.5級，顯著提高了鋼質純凈度。
[0012]本發明的有益效果:
(I)LF爐采用沉淀脫氧與擴散脫氧結合的方式脫氧，在有效降低鋼液氧含量與渣中氧勢的同時，也提高了渣中Al2O3含量，使得渣中Al2O3含量達到吸附夾雜的最優配比。
[0013](2)通過留渣量、石灰加入量、加招量與Ca線喂入量的配合，使得渣成分與重量都達到最優。
【具體實施方式】
[0014]下面通過實施例來進一步說明本發明，但不局限于以下實施例。
[0015]實施例1:
本實施例提供一種提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，工藝流程為:“電爐一AOD-LF-連鑄”，具體包括以下內容:
1、電爐以不銹鋼廢鋼(77.4% )、鉻鐵(19.2% )、鎳板(3.4% )為原料，電爐出鋼成分為:C: 1.95% ,Si:0.11% ,Μη:0.13% ,P:0.019% ,S:0.026% ,Cr: 23.62%，N1: 3.82 %，N:
0.0132%。
[0016]2、AOD以常規方法冶煉，還原期以低鋁FeSi還原渣中金屬，AOD出鋼成分為:C:
0.0225% ,Si:0.577% ,Mn:1.12% ,P:0.018% ,S:0.0029% ,Cr:22.60% ,Ni:5.59% ,Mo:3.18% ,N:0.1670%o 出鋼溫度 1660°C，出鋼量 193 噸。
[0017]3、A0D出鋼后扒渣，渣層厚度140mm。
[0018]4、鋼包進入LF工位后(鋼水量193噸)加入560kg的Ca0，406kg的CaF2并通電化渣。
[0019]5、渣熔化后渣面加240kg鋁粉，并向鋼中加入32kg鋁丸。
[0020]6、根據生產節奏，通電調節鋼液溫度至1534°C后喂入119.8kg Ca線。
[0021 ] 7、喂線完畢后以120NL/min流量弱攪拌鋼液20min后出鋼。LF出鋼成分為:C:0.0252% ,Si:0.61% ,Mn:1.12% ,P:0.019% ,S:0.001% ,Cr:22.53% ,Ni:5.55% ,Mo:3.17% ,N:0.1680%o 出鋼溫度 1514°C，出鋼量 193 噸。
[0022]8、鋼包離開LF工位后20min開始澆鑄，采用中間包加覆蓋劑、結晶器加保護渣、大包長水口環縫吹氬氣等措施全程保護澆鑄。
[0023]采用此方法冶煉的TDS2205雙相不銹鋼，鑄坯[0]= 12ppm，鑄坯最大非金屬夾雜物尺寸I Ιμπι; 6mm厚熱卷金相下夾雜物評級，B類夾雜O級。
[0024]實施例2:
本實施例提供一種提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，工藝流程為:“電爐一A0D — LF —連鑄”，具體包括以下內容:半熱裝工藝中，重量配比為:鐵水40%—60%，鉻鐵 20%—40%，廢鋼 10%—30%;
1、電爐以轉爐脫磷鐵水(54.7%)、鉻鐵(33.4%)、廢鋼(11.9% )為原料，電爐出鋼成分^:C:2.57% ,Si:0.17% ,Mn:0.08% ,P:0.017% ,S:0.017% ,Cr:21.11% ,Ni:3.82% ,N:
0.31%。
[0025]2、A0D以常規方法冶煉，還原期以低鋁FeSi還原渣中金屬，AOD出鋼成分為:C:
0.0215% ,Si:0.501% ,Mn:1.17% ,P:0.016% ,S:0.0059%，Cr:22.62% ,Ni:5.54% ,Mo:3.14%，N 0.1580%。出鋼溫度 1648°C，出鋼量 192噸。
[0026]3、A0D出鋼后扒渣，渣層厚度170mm。
[0027]4、鋼包進入LF工位后(鋼水重量192噸)加入635kg的Ca0，440kg的CaF2并通電化渣。
[0028]5、渣熔化后渣面加360kg鋁粉，并向鋼中加入32kg鋁丸。
[0029]6、根據生產節奏，通電調節鋼液溫度至1537°C后喂入116.5kg Ca線。
[0030]7、喂線完畢后以130NL/min流量弱攪拌鋼液20min后出鋼。LF出鋼成分為:C:
0.0257% ,S1:0.56% ,Mn:1.15% ,P:0.017% ,S:0.001% ,Cr:22.51% ,Ni:5.58% ,Mo:3.14% ,N:0.1595%o 出鋼溫度 1513°C，出鋼量 192 噸。
[0031 ] 8、鋼包離開LF工位后20min開始澆鑄，采用中間包加覆蓋劑、結晶器加保護渣、大包長水口環縫吹氬氣等措施全程保護澆鑄。
[0032]采用此方法冶煉的TDS2205雙相不銹鋼，鑄坯[0] = 14ppm，鑄坯最大非金屬夾雜物尺寸13μπι;6_厚熱卷金相下夾雜物評級，B類夾雜O級。
【主權項】
1.提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，其特征在于:采用“電爐一AOD —LF—連鑄”工藝流程，在LF冶煉初期以Al為脫氧劑，采用沉淀脫氧與擴散脫氧結合的方式，將鋼中氧脫至1ppm至15ppm，然后通過LF操作，將脫氧產物AI2O3及其他夾雜捕獲至渣中。2.根據權利要求1所述的提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，其特征在于:包括以下內容: (I)電爐以轉爐脫磷鐵水加廢鋼、鉻鐵為原料的半熱裝工藝或者廢鋼加鉻鐵為原料的全冷裝工藝； (2 )A0D以常規方法冶煉，要求出鋼時將Cr、N1、Mo含量控制在以下范圍內: Cr:21.00%?23.00%，N1:5.50%?6.50%，Mo:3.00%?3.50% ； (3 )A0D出鋼后扒渣，保證渣層厚度為70?200mm; (4)鋼包進入LF工位后根據渣層厚度加入鋼水重量0.3%?0.6%的CaO，保證LF爐渣二元堿度2 4;同時，為保證爐渣的流動性，加入鋼水重量0.2%?0.5%的CaF2 ； (5)LF通電化渣，進站加入的CaO與CaF2熔化后，渣面加鋼水重量OΛ%-0.2%的鋁粉，同時鋼中加入鋼水重量0.010%-0.025%的鋁塊； (6)視生產節奏將鋼水溫度調整至1520?1530°C后鋼中喂入0.05?0.071^八鋼水的〇&線； (7)鋼液喂入Ca線后，以50?150NL/min流量攪拌20min，準確的流量設定以渣面微動且鋼水不裸露在空氣中為準； (8)弱攪拌完畢后鋼包進連鑄工位，靜置20min后澆鑄； (9 )連鑄過程全程保護澆鑄。3.根據權利要求2所述的提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，其特征在于:所述步驟(I)中，采用半熱裝工藝時，重量配比為:鐵水40 %-60%,鉻鐵20 % —40 %，廢鋼10 % — 30 % ;采用冷裝工藝時，重量配比為:廢鋼60-85%，鉻鐵:15 — 40%；無論哪種裝料方式，要求電爐出鋼鋼水P含量<0.03%。4.根據權利要求2所述的提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，其特征在于:所述步驟(9)連鑄過程中:中間包加覆蓋劑、結晶器加保護渣、大包長水口環縫吹氬氣以防止空氣接觸鋼液。5.根據權利要求2所述的提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法，其特征在于:所得TDS2205雙相不銹鋼鋼液中氧含量控制在1ppm?15ppm，鋼中B類夾雜物<0.5級。
【專利摘要】本發明公開了一種提高TDS2205雙相不銹鋼鋼質純凈度的冶煉方法。該方法采用以下操作：AOD出鋼后扒渣，渣層厚度70－200mm；鋼包進入LF工位后加入CaO，保證LF爐渣二元堿度≥4；同時加入鋼水重量0.2％～0.5％的CaF2；LF通電化渣后，渣面加0.1％-0.2％的鋁粉和0.010％-0.025％的鋁塊；視生產節奏將鋼水溫度調整至適宜值后鋼中喂入0.5-0.7kg/t鋼的Ca線；之后以50－150NL/min流量弱攪拌20min；弱攪拌完畢后靜置20min后澆鑄，全程保護澆鑄。使用本發明方法，可使鋼液中氧含量控制在10ppm～15ppm，鋼中B類夾雜物≤0.5級，顯著提高鋼質純凈度。
【IPC分類】C21C7/06
【公開號】CN105603154
【申請號】CN201610039400
【發明人】李亮, 李國平, 裴明德
【申請人】山西太鋼不銹鋼股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年1月21日