專利名稱：一種不銹鋼精煉的方法
技術領域：
本發明涉及一種不銹鋼精煉的方法。
背景技術：
現有的不銹鋼精煉的方法，氬氧爐爐襯為鎂鈣質，為避免煉鋼過程中爐渣對爐襯的侵蝕，通常會在爐內加入一定量的含有MgO的造渣材料，保證渣中的MgO含量，減少爐渣對爐襯的侵蝕，提高爐襯耐材壽命。目前不銹鋼精煉環節多用輕燒白云石和石灰進行造渣， 輕燒白云石中MgO含量約為30 %，由于輕燒白云石中MgO的含量少，因此采用輕燒白云石與石灰進行造渣，使得所加渣料多，在不銹鋼精煉過程中多次入爐內，所加渣料多，渣層透氣性和流動性差，不利于脫碳而且爐渣堿度難以保證，加速還原期爐渣對爐襯的侵蝕。因此， 少渣量、爐渣堿度穩定的造渣方法對不銹鋼精煉環節顯得尤為重要。發明內容
為了克服現有不銹鋼精煉的方法的上述不足，本發明提供一種一次性加入，穩定了爐渣堿度，減少了爐渣對爐襯的侵蝕，提高爐襯耐材壽命的不銹鋼精煉的方法。
本不銹鋼精煉的方法包括下述依次的步驟
(一 )加入鋼水
將符合氬氧爐冶煉的鋼水加入氬氧爐中；
( 二)脫碳
在頂槍與底槍共同吹氧氣和氮氣的吹煉脫碳的過程中，加入石灰與輕燒鎂球，保證氧化前期的基本堿度(爐渣堿度Ca0/Si02彡1. 7)以及爐渣中MgO含量6% _8%，達到對爐襯的保護，鋼水的溫度不低于1620°C，然后進一步脫碳，按照鋼種的成分分批加入燒結鎳、高碳錳鐵與含鉻與鎳的不銹鋼，并加入石灰，鋼水的溫度不低于1650°C ;將鋼中碳含量脫到不高于O. 05%時，吹氧脫碳結束。
(三)還原
底槍純吹氬氣攪拌，加入硅鐵還原，加入螢石和石灰，鋼水的溫度降至1620°C，要求 Ca0/Si02 1. 7 2. 2，MgO 含量6%~ 8% 0
取樣分析鋼水的成分。
(四)調整
根據分析的結果與鋼種的成分，補加不符合鋼種成分的金屬，調整鋼水的成分。鋼水的溫度為1640±10°C。
(五)出鋼
取樣分析鋼水，鋼水成分的質量百分比達鋼種要求出鋼，溫度1620°C ±10°C。
上述的不銹鋼精煉的方法，其步驟特征是
(二)脫碳
第一步頂槍純吹氧脫碳，供氣強度為3300±200m3/h,底槍吹氧氣和氮氣,供氣強度分別為1200±200m3/h、600±50mVh，時間不小于8分鐘，每噸鋼水加入石灰26±4Kg與輕燒鎂球16±2Kg，鋼水的溫度1670±50°C ；
第二步頂槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為3000±200m3/h、300±50m3/h，底槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1200±200m3/h、600±50m3/h，時間不少于5分鐘，進一步脫碳，每噸鋼水加入燒結鎳2. 8±0. 6kg，高碳錳鐵5. 4±0. 6kg，石灰10±lKg，鋼水的溫度 1700±50°C ；
第三步繼續頂槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1800 ±200m3/h、1200 ±200m3/h， 底槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1500 土 200mVh、900 ± 100m3/h，時間不少于8分鐘， 進一步脫碳，每噸鋼水加入含鎳與鉻的不銹廢鋼39±2kg，高碳錳鐵1.4±0. 2kg，燒結鎳1. 4±0. 2kg，鋼水的溫度 1762±50°C ；
第四步底槍吹氧氣和氮氣攪拌，供氣強度分別為1020±100m3/h、2040±200m3/ h，時間不少于8分鐘，進一步脫碳，每噸鋼水加入含鎳與鉻的不銹廢鋼16. 8± lkg，燒結鎳3.5±0. 5kg，加入石灰31 ±2kg，測溫、取樣分析鋼水的成分，鋼水溫度1726±50°C ；
鋼水的成分的質量百分比為
C 0. 121 O. 131Mn 0. 369 1. 369P 0. 025 O. 045
S :0· 005 O. 015% Cr :14· 19 18. 19N1:7· 22 8. 42
Cu :0. 045 O. 345 ； 其余為鐵和不可避免的雜質。
第五步底槍吹氧氣和氬氣攪拌，供氣強度分別為780±50m3/h、2160±200mVh，時間不小于6分鐘，進一步脫碳，每噸鋼水加入石灰8±lkg，鋼水的溫度到1712±50°C ；
第六步底槍吹氧氣和氬氣攪拌，供氣強度為540±50m3/h、2160±200m3/h，時間不少于6分鐘，將鋼中碳含量脫到O. 05%，吹氧結束。
(三)還原
底槍純吹氬氣攪拌，供氣強度為1320± 100mVh，時間不少于10分鐘，每噸鋼水加入娃鐵30±2Kg還原，加入螢石18±2kg、石灰26±2Kg調禮,每噸鋼水加純鎳2. 6±0. 2Kg, 取樣測溫，鋼水的溫度降至1670±50°C，并取渣樣進行分析。
取樣分析鋼水的成分的質量百分比為
C :0. 023 O. 063 S1:0. 291 O. 691Mn 0. 860 廣-1. 260
P :0. 025 O. 055 S :0. 001 O. 003Cr 17. 70 --18. 50
N1:7. 41 8. 30 Cu :0. 037 O. 337N :0. 0350 --O. 0710
其余為鐵和不可避免的雜質。
取還原渣樣分析，要求Ca0/Si02為2. 0±0. 2，MgO含量7. 11±1%O
(五)出鋼
取樣分析鋼水，鋼水成分的質量百分比達下述要求出鋼
C :0. 04 O. 06% S1:0. 35 O. 65% Mn :1.0--1. 5%P 彡 O. 045%
S^O. 004% Cr :18. 00 18. 25% Ni 8. 00 8. 10%N :0. 04 O. 06%
Cu :0. 037 O. 337 ；
其余為Fe和不可避免的雜質。
上述的不銹鋼精煉的方法，其步驟特征是
(四)調整
分析上述鋼水成分可知，其中Ni含量不符合要求，每噸鋼水再加入純鎳4.1±0. 2kg調整鋼水的成分。
這一步隨機性很大，缺的不一定是鎳。
本不銹鋼精煉的方法用輕燒鎂球代替輕燒白云石，由于輕燒鎂球中MgO含量含量較高，約為70%。因此采用輕燒鎂球替代輕燒白云石與石灰進行造渣，使得所加渣料減少， 在開始吹煉時可以一次性加入爐內，所加渣料地減少使得渣層透氣性和流動性得以提高， 不僅利于脫碳而且爐渣堿度得以保證，減少了還原期爐渣對爐襯的侵蝕。
具體實施方式
下面結合實施例詳細說明本不銹鋼精煉的方法的具體實施方式
，但本不銹鋼精煉的方法的具體實施方式
不限于下述的實施例。
實施例
以最為常見的304不銹鋼為例,在IJ氧爐開始吹煉時由料倉加入輕燒鎂球600kg, 期間不再加入，還原結束后取渣樣進行分析，MgO含量為7%左右(因為煉鋼過程所用原輔料也不可避免的含有一些MgO)，渣中MgO含量符合要求。
申請人的冶煉爐為45t IS氧爐，每一爐洛子重量約為6t,為保證洛中MgO含量為 6% _8%，如用輕燒白云石(MgO含量為30% )造渣需要加入1400kg左右，但是如果改用輕燒鎂球(MgO含量為70% )則只需要加入600kg即可滿足保證渣中MgO含量為6% -8%0 因為輕燒白云石和輕燒鎂球的加入都會使得鋼水降溫對冶煉過程不利(兩者降溫系數相當)，所降溫度需要通過氧化貴重金屬來升溫，帶來不必要的消耗。輕燒鎂球的使用使得造渣材料加入量減少，從而鋼水降溫量也得以減少，而且保證了整個過程渣中MgO含量的穩定。另外，所加渣料減少，渣層透氣性和流動性得以提高，不僅利于脫碳而且爐渣堿度得以保證，減少了還原期爐渣對爐襯的侵蝕。
普通304鋼種其化學成分的質量百分配比為
C :0.04 O. 06% S1:0· 35 O. 65% Mn :1.0 1. 5% P^O. 045%
S^O. 004%Cr :18. 00 18. 25% N1:8. 00 8. 10%
N :0.04 O. 06% Cu ^ O. 5% ；
其余為Fe和不可避免的雜質。
符合氬氧爐冶煉的鋼水成分范圍如下
C:l% 2.5% S1:0. 01% O. 6% Mn :0· 01% 1. 5% P O. 06%
S O. 06%Cr:12% 20%N1:0.01 10%Cu :0.01% 1. 0%
其余為鐵和不可避免的雜質。溫度1460 1530°C，渣厚30 70mm。
(一 )加入鋼水
將37. 7t的符合氬氧爐冶煉的鋼水加入氬氧爐中，經測溫、取樣分析，
鋼水的成分的質量百分比為
C :2.276% S1:0.201% Mn :0.591% P :0.036%
S :0.032% Cr :18.3% N1:6.91% Cu 0. 181
其余為鐵和不可避免的雜質。溫度1463°C，渣厚50mm。
( 二)脫碳
第一步頂槍純吹氧脫碳，供氣強度為3300m3/h，底槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1200m3/h、600m3/h，時間8分鐘，加入石灰IOOOKg與輕燒鎂球600Kg，保證氧化前期的基本堿度以及爐渣中MgO含量，達到對爐襯的保護，鋼水的溫度達到1670°C ；
第二步頂槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為3000m3/h、300m3/h，底槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1200m3/h、600m3/h，時間5分鐘，進一步脫碳，加入燒結鎳107kg(鎳含量90% )，高碳錳鐵206kg(錳含量75% )，石灰400Kg，鋼水的溫度到1700°C ；
第三步繼續頂槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1800m3/h、1200m3/h，底槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1500m3/h、900m3/h，時間8分鐘，進一步脫碳，加入不銹廢鋼 1512kg(鉻含量18%、鎳含量8% )，高碳錳鐵53kg(錳含量75% )，燒結鎳54kg(鎳含量 90% )，鋼水的溫度達至IJ 1762 0C ；
第四步底槍吹氧氣和氮氣攪拌，供氣強度分別為1020m3/h、2040m3/h，時間8分鐘， 進一步脫碳，加入不銹廢鋼703kg (鉻含量18 %、鎳含量8 % )，燒結鎳135kg (鎳含量90 % )， 加入石灰1200kg，測溫、取樣分析鋼水的成分，鋼水溫度1726°C ；
鋼水的成分的質量百分比為
C :0.126% Mn :0.869% P :0.035% S :0.010%
Cr 16. 19% N1:7.82% Cu 0. 195
其余為鐵和不可避免的雜質。
第五步底槍吹氧氣和氬氣攪拌，供氣強度分別為780m3/h、2160m3/h，時間6分鐘， 進一步脫碳，加入石灰301kg，鋼水的溫度到1712°C ；
第六步底槍吹氧氣和氬氣攪拌，供氣強度分別為540m3/h、2160m3/h，時間6分鐘， 將鋼中碳含量脫到O. 05%，吹氧結束。
(三)還原
底槍純吹氬氣攪拌，供氣強度分別為1320m3/h，時間10分鐘，加入硅鐵1145Kg(硅含量為75% )還原，加入螢石700kg、石灰IOOOKg調渣，加純鎳IOOKg(鎳含量99. 7% )，取樣測溫，鋼水的溫度降至1670°C，并取渣樣進行分析。
取樣分析鋼水的成分的質量百分比為
C :0.043% S1:0.491% Mn :1.060% P :0.040%
S :0.002% Cr :18.20% N1:7.71% Cu 0. 187
N :0. 0560% 其余為鐵和不可避免的雜質。
取還原渣樣分析，渣中成分如下
SiO2 25. 05% Al2O3 :1.42% CaO 51. 15% MgO :7.11%
Cr2O3 0. 07% NiO 0. 01% MnO 0. 08% 其余為鐵和不可避免的雜質。
從渣樣分析結果可知，Ca0/Si02 = 2. 04，MgO含量7. 11%，符合要求。
(四)調整
分析上述鋼水成分可知，其中Ni含量不符合要求，再加入純鎳(鎳含量 99.7% ) 157kg調整鋼水的成分，鋼水的溫度為1640°C。
(五)出鋼
取樣分析鋼水，鋼水成分的質量百分比為
C 0. 052% Si 0. 444% Mn 1. 044% P 0. 039%
S :0.002% Cr :18.03% N1:8.03% Cu 0. 180%
N :0. 0487% 其余為鐵和不可避免的雜質。
測溫，鋼水的溫度為1620°C .鋼水的成分與溫度符合要求。
本實施例從步驟(一)到步驟(五)出鋼共計耗時76分鐘(包括過程加料·以及等待生產節奏的時間)。
權利要求
1.一種不銹鋼精煉的方法，它包括下述依次的步驟一、加入鋼水將符合氬氧爐冶煉的鋼水加入氬氧爐中；二、脫碳在頂槍與底槍共同吹氧氣和氮氣的吹煉脫碳的過程中，加入石灰與輕燒鎂球，保證氧化前期的基本堿度，以及爐渣中MgO含量6% _8%，達到對爐襯的保護，鋼水的溫度不低于 1620 0C ；然后進一步脫碳，按照鋼種的成分分批加入燒結鎳、高碳錳鐵與含鉻與鎳的不銹鋼，并加入石灰，鋼水的溫度不低于1650°C ;將鋼中碳含量脫到不高于O. 05%時，吹氧脫碳結束；三、還原底槍純吹氬氣攪拌，加入硅鐵還原，加入螢石和石灰，鋼水的溫度降至1620°C，要求 Ca0/Si02 :1. 7 2. 2，MgO 含量:6% 8% ；取樣分析鋼水的成分；四、調整根據分析的結果與鋼種的成分，補加不符合鋼種成分的金屬，調整鋼水的成分；鋼水的溫度為 1640±10°C ；五、出鋼取樣分析鋼水，鋼水成分的質量百分比達鋼種要求出鋼，溫度1620°C ±10°C。
2.根據權利要求1所述的不銹鋼精煉的方法，其步驟特征是二、脫碳第一步頂槍純吹氧脫碳，供氣強度為3300±200m3/h,底槍吹氧氣和氮氣,供氣強度分別為1200±200mVh、600±50m3/h，時間不小于8分鐘，每噸鋼水加入石灰26±4Kg與輕燒鎂球16±2Kg，鋼水的溫度1670±50°C ；第二步頂槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為3000±200m3/h、300±50m3/h，底槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1200±200m3/h、600±50m3/h，時間不少于5分鐘，進一步脫碳，每噸鋼水加入燒結鎳2. 8±0. 6kg，高碳錳鐵5. 4±0. 6kg，石灰10±lKg，鋼水的溫度 1700±50°C ；第三步繼續頂槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1800±200m3/h、1200±200m3/h， 底槍吹氧氣和氮氣，供氣強度分別為1500±200mVh、900±100m3/h，時間不少于8分鐘， 進一步脫碳，每噸鋼水加入含鎳與鉻的不銹廢鋼39±2kg，高碳錳鐵1.4±0. 2kg，燒結鎳1.4±0. 2kg，鋼水的溫度 1762±50°C ；第四步底槍吹氧氣和氮氣攪拌，供氣強度分別為1020±100m3/h、2040±200m3/h， 時間不少于8分鐘，進一步脫碳，每噸鋼水加入含鎳與鉻的不銹廢鋼16. 8± lkg，燒結鎳.3.5±0. 5kg，加入石灰31 ±2kg，測溫、取樣分析鋼水的成分，鋼水溫度1726±50°C ；鋼水的成分的質量百分比為C :0. 121 O. 131 Mn :0. 369 1. 369 P :0. 025 O. 045 S :0. 005 O. 015% Cr :14. 19 18. 19 N1:7. 22 8. 42 Cu :0. 045 O. 345 ; 其余為鐵和不可避免的雜質；第五步底槍吹氧氣和氬氣攪拌，供氣強度分別為780±50m3/h、2160±200m3/h，時間不小于6分鐘，進一步脫碳，每噸鋼水加入石灰8±lkg，鋼水的溫度到1712±50°C ；第六步底槍吹氧氣和IS氣攪拌，供氣強度為540±50m3/h、2160±200m3/h,時間不少于 6分鐘，將鋼中碳含量脫到O. 05%，吹氧結束；三、還原底槍純吹IS氣攪拌，供氣強度為1320± 100m3/h,時間不少于10分鐘,每噸鋼水加入娃鐵30 土 2Kg還原，加入螢石18 土 2kg、石灰26 土 2Kg調渣，每噸鋼水加純鎳2. 6 ±O. 2Kg，取樣測溫，鋼水的溫度降至1670±50°C，并取渣樣進行分析；取樣分析鋼水的成分的質量百分比為C :0. 023 O. 063 S1:0. 291 O. 691 Mn :0. 860 1. 260 P :0· 025 O. 055 S :0. 001 O. 003 Cr : 17. 70 18. 50 N1:7. 41 8. 30 Cu :0. 037 O. 337 N :0. 0350 O. 0710其余為鐵和不可避免的雜質；取還原渣樣分析，要求Ca0/Si02為2. O ±O. 2，MgO含量7. 11±1% ;五、出鋼取樣分析鋼水，鋼水成分的質量百分比達下述要求出鋼C :0.04 O. 06% S1:0· 35 O. 65% Mn :1.0 1. 5% P^O. 045% S^O. 004% Cr :18. 00 18. 25% N1:8. 00 8. 10% N :0.04 O. 06% Cu :0. 037 O. 337 ; 其余為Fe和不可避免的雜質。
3.根據權利要求1或2所述的不銹鋼精煉的方法，其步驟特征是四、調整分析上述鋼水成分可知，其中Ni含量不符合要求，每噸鋼水再加入純鎳4.1 ±O. 2kg調整鋼水的成分。
全文摘要
本發明涉及一種不銹鋼精煉的方法，它包括下述依次的步驟一、加入鋼水將符合氬氧爐冶煉的鋼水加入氬氧爐中；二、脫碳在頂槍與底槍共同吹氧氣和氮氣的吹煉脫碳的過程中，加入石灰與輕燒鎂球，渣中MgO含量6％-8％；按照鋼種的成分分批加入燒結鎳、高碳錳鐵與含鉻與鎳的不銹鋼，將鋼中碳含量脫到不高于0.05％；三、還原底槍純吹氬氣攪拌，加入硅鐵還原，加入螢石和石灰，要求CaO/SiO21.7～2.2，MgO含量6％～8％；分析鋼水的成分；四、調整根據分析的結果與鋼種的成分調整鋼水的成分；五、出鋼取樣分析鋼水，鋼水成分的質量百分比達鋼種要求出鋼。本不銹鋼精煉的方法減輕了爐渣對爐襯的侵蝕。
文檔編號C22C33/04GK103014476SQ20111028241
公開日2013年4月3日 申請日期2011年9月21日 優先權日2011年9月21日
發明者譚建興, 劉明生, 武鵬, 閆建新, 劉睿智, 段鵬飛 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司