一种不锈钢材料的冶炼方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冶炼方法，尤其是涉及一种不锈钢材料的冶炼方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，冶炼不锈钢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炉中完成所有的熔化、脱碳、还原和精炼过程。二步法主要是采用EAF+AOD或者EAF+VOD的工艺路线，即在EAF炉完成熔化、合金化过程，在AOD炉或者VOD炉完成脱碳、还原、精炼过程。三步法主要是采用EAF+A0D+LF工艺路线，即在EAF炉完成熔化、合金化过程，在AOD炉完成脱碳过程，在LF炉完成还原、精炼过程。
[0003]这三种工艺方法有一个共同点，即均需要在EAF炉中进行熔化、合金化过程。于不锈钢材料需要加入大量的合金，特别是铬铁，通常含量在10%以上，且铬铁也是非常容易氧化的元素，在EAF恪化及脱P过程中，钢液处于氧化性氛围，这样会非常容易氧化络铁，不仅影响钢液质量，同时降低铬铁的回收率，增加了生产成本。
[0004]同时，企业往往需要冶炼不同材质的产品，碳钢、低合金钢、高合金钢需要交替生产，各种材质铸件的成分波动非常大，如果冶炼都在同一个EAF炉进行的话，钢液难免会相互污染，影响钢液的成分和质量。
[0005]目前还没有克服上述缺陷的方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、提高钢液的质量，降低生产成本，同时解决企业在同一个EAF炉中冶炼各种材质钢液存在的问题的一种不锈钢材料的冶炼方法。
[0007]本发明通过如下方式实现:
一种不锈钢材料的冶炼方法，其特征在于:该方法包括如下步骤:
a、备料；
b、EAF炉冶炼:在废钢完全熔化后，取样分析，温度在1520~1550°C时，吹氧脱P，再次取样分析，P含量符合要求后，流掉氧化渣，钢液升温至1600~1650°C时，出钢；
c、LF炉首次冶炼；
d、VOD炉冶炼；
e、再次LF炉冶炼:钢液吊运至LF炉开始进一步的还原，还原时加入SiCa及Al粒，具体的加入量根据钢液的氧化程度确定，当钢液充分还原后，取样分析，根据光谱结果，调整所有合金的成分至目标值，同时温度达到要求后，即可出钢浇注，完成整个不锈钢的冶炼过程;
所述LF炉首次冶炼为钢液出钢至LF炉后，测温取样，并加入SiCa粒l~2kg/t，Al粒l~2kg/t，活性石灰6~8kg/t，萤石l~3kg/t，调整钢渣的还原性，光谱结果出来后，根据成分计算合金加入量，加合金时，采取少量多次加入的方式，每批次的加入量< 500kg，加入合金的过程中钢液温度控制在1580~1600°C之间，且调大氩气流量到0.2-0.4Mpa之间，合金加完后，取样分析，要求不易氧化的元素调整到目标值附近，而Cr元素含量控制在要求成分范围下限，碳含量控制在0.4%~0.5%之间，当温度调整到1600~1620°C时，出钢至VOD炉；所述VOD炉冶炼为在钢液进入VOD炉前，扒掉90%以上的钢渣，然后盖上VOD罐，抽真空，真空度在0.026MPa以下时，氧枪吹氧，吹氧高度在1.2-1.4m之间，吹氧强度在12~16Nm3/t *h，根据氧势和废气温度判断终点碳含量，当氧势到达最高点，同时废气温度达到最高点后停止吹氧，然后继续抽真空，当真空度< 0.67*10-5MPa时，保持真空碳脱氧时间> 15min，最后向钢液加入l_2kg/t的Al粒及5_8kg的石灰，即出钢至LF炉；
所述备料是冶炼前，根据实际成分计算EAF炉需要熔化的钢液量，计算公式为:EAF炉需要恪化钢液量=需求钢液量-合金量，备料重量=EAF炉需要恪化钢液量/回收利用率；根据计算结果完成备料，备料主要以废钢为主，其余为生铁和铸钢件冒口返回料。
[0008]本发明有如下效果:
I)方法独特:由于EAF炉通常搅拌不充分，如果采取槽式出钢的话，就可能造成EAF炉残留钢液，如果在EAF炉中完成合金化过程，可能影响到下一炉钢液的成分，因此在冶炼时，将钢液的熔化和合金化两个过程分离在不同的工序阶段。本发明采用总体流程为EAF+LF+V0D+LF。
[0009]2)通过这种冶炼方式，可以同时在EAF炉中冶炼碳钢、低合金、高合金钢液，冶炼高合金钢后再冶炼碳钢，对碳钢钢液的成分几乎没有影响，适应性强；
3)不锈钢产品的碳含量能够控制在0.03%以下，满足大部分不锈钢铸件的生产；
4)钢液质量好，气体含量低，最终钢液夹杂物能达到细系2级水平，全氧含量<60ppm，氮含量< 50ppm，氢含量< 2ppm。
【具体实施方式】
[0010]一种不锈钢材料的冶炼方法，该方法包括如下步骤:
I)备料:不锈钢需要加入的合金量大，冶炼前，根据实际成分计算EAF炉需要熔化的钢液量，计算公式为:EAF炉需要恪化钢液量=需求钢液量-合金量，备料重量=EAF炉需要熔化钢液量/回收利用率；根据计算结果完成备料，备料主要以废钢为主，其余为生铁和铸钢件冒口返回料。
[0011]2) EAF 炉冶炼:
此过程主要完成废钢的熔化和脱P过程，在废钢完全熔化后，取样分析，温度在1520~1550°C左右时，吹氧脱P。再次取样分析，P含量符合要求后，流掉氧化渣，钢液升温至1600~1650°C时，出钢。
[0012]3) LF炉首次冶炼:
钢液出钢至LF炉后，测温取样，并加入SiCa粒l~2kg/t，Al粒l~2kg/t，活性石灰6~8kg/t，萤石l~3kg/t，调整钢澄的还原性。
[0013]光谱结果出来后，根据成分计算合金加入量，加合金时，采取少量多次加入的方式，每批次的加入量< 500kg，加入合金的过程中钢液温度控制在1580~1600°C之间，且调大氩气流量到0.2-0.4Mpa之间，加快合金的熔化速度，提高生产效率。
[0014]合金加完后，取样分析，要求不易氧化的元素调整到目标值附近，而Cr元素含量控制在要求成分范围下限，碳含量控制在0.4%~0.5%之间，当温度调整到1600~1620°C时，出钢至VOD炉。
[0015]4) VOD 炉冶炼
在钢液进入VOD炉前，扒掉90%以上的钢渣，然后盖上VOD罐，抽真空，真空度在0.026MPa以下时，氧枪吹氧，吹氧高度在1.2-1.4m之间，吹氧强度在12~16Nm3/t.h。
[0016]根据氧势和废气温度判断终点碳含量，当氧势到达最高点，同时废气温度达到最高点后停止吹氧。然后继续抽真空，当真空度< 0.67*10-5MPa时，保持真空碳脱氧时间>15min，最后向钢液加入l_2kg/t的Al粒及5_8kg的石灰，即出钢至LF炉。
[0017]5) LF 炉冶炼
钢液吊运至LF炉开始进一步的还原，还原时加入SiCa及Al粒，具体的加入量根据钢液的氧化程度确定。
[0018]当钢液充分还原后，取样分析，根据光谱结果，调整所有合金的成分至目标值。同时温度达到要求后，即可出钢浇注，完成整个不锈钢的冶炼过程。
【主权项】
1.一种不锈钢材料的冶炼方法，其特征在于:该方法包括如下步骤: a、备料； b、EAF炉冶炼:在废钢完全熔化后，取样分析，温度在1520~1550°C时，吹氧脱P，再次取样分析，P含量符合要求后，流掉氧化渣，钢液升温至1600~1650°C时，出钢； c、LF炉首次冶炼； d、VOD炉冶炼； e、再次LF炉冶炼:钢液吊运至LF炉开始进一步的还原，还原时加入SiCa及Al粒，具体的加入量根据钢液的氧化程度确定，当钢液充分还原后，取样分析，根据光谱结果，调整所有合金的成分至目标值，同时温度达到要求后，即可出钢浇注，完成整个不锈钢的冶炼过程。2.如权利要求1所述的一种不锈钢材料的冶炼方法，其特征在于:所述LF炉冶炼为钢液出钢至LF炉后，测温取样，并加入SiCa粒l~2kg/t，Al粒l~2kg/t，活性石灰6~8kg/t，萤石l~3kg/t，调整钢渣的还原性，光谱结果出来后，根据成分计算合金加入量，加合金时，采取少量多次加入的方式，每批次的加入量< 500kg，加入合金的过程中钢液温度控制在1580~1600°C之间，且调大氩气流量到0.2-0.4Mpa之间，合金加完后，取样分析，要求不易氧化的元素调整到目标值附近，而Cr元素含量控制在要求成分范围下限，碳含量控制在0.4%~0.5%之间，当温度调整到1600~1620°C时，出钢至VOD炉。3.如权利要求1所述的一种不锈钢材料的冶炼方法，其特征在于:所述VOD炉冶炼为在钢液进入VOD炉前，扒掉90%以上的钢渣，然后盖上VOD罐，抽真空，真空度在0.026MPa以下时，氧枪吹氧，吹氧高度在1.2-1.4m之间，吹氧强度在12~16Nm3/t *h，根据氧势和废气温度判断终点碳含量，当氧势到达最高点，同时废气温度达到最高点后停止吹氧，然后继续抽真空，当真空度< 0.67*10-5MPa时，保持真空碳脱氧时间> 15min，最后向钢液加入l_2kg/t的Al粒及5-8kg的石灰，即出钢至LF炉。4.如权利要求1所述的一种不锈钢材料的冶炼方法，其特征在于:所述备料是冶炼前，根据实际成分计算EAF炉需要熔化的钢液量，计算公式为:EAF炉需要熔化钢液量=需求钢液量-合金量，备料重量=EAF炉需要熔化钢液量/回收利用率；根据计算结果完成备料，备料主要以废钢为主，其余为生铁和铸钢件冒口返回料。
【专利摘要】本发明涉及一种冶炼方法，尤其是涉及一种不锈钢材料的冶炼方法，该方法备料、EAF炉冶炼、LF炉首次冶炼、VOD炉冶炼和再次LF炉冶炼：本发明方法独特、提高钢液的质量，降低生产成本，同时解决企业在同一个EAF炉中冶炼各种材质钢液存在的问题。
【IPC分类】C21C7/10, C22C33/04, C21C7/04
【公开号】CN104962800
【申请号】CN201510383056
【发明人】龚明健, 张生存, 王平, 赵国伟
【申请人】共享铸钢有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年7月3日