[发明专利]一种感应炉及采用该感应炉精炼极低碳不锈钢的工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种感应炉及采用该感应炉精炼极低碳不锈钢的工艺。

背景技术

不锈钢是在大气和酸、碱、盐等腐蚀性介质中呈现钝态、耐蚀而不生锈的高铬合金钢。

目前，不锈钢的精炼通常采用AOD法，即氩氧脱碳法，此种方法虽然Cr的回收率较高，可达98%，但仍存在以下缺点：

1、随钢中含碳量降低，铬的氧化明显增加；

2、在碳浓度很低的精炼阶段，继续吹氮降低一氧化碳分压实现脱碳的目的受到限制；

3、氩气消耗量太大，其成本约占整个AOD冶炼成本的20%。

鉴于上述问题，部分厂家对AOD法进行改造，充分利用AOD法强力搅拌用的同时，附加真空功能。如图1所示，为改造后的真空精炼炉，其配有高排气的真空设备、一台蒸汽喷射泵和四台水环泵组成，顶部设有可移式真空盖11，精炼不锈钢分为两个阶段，第一阶段为AOD法精炼，在大气压下通过底部风口向熔池吹氧氩混合气体，氩流量为每分钟48～52立方米，直至钢水含碳达到0.1%；第二阶段为真空炉精炼阶段，当碳含量≤0.1%时，停止吹氧，盖上真空盖11，在20.00～26.66kPa的真空下通过底部风口往熔池中吹入氩气，流量为每分钟20～30立方米。在真空作用下依靠溶解氧和渣中化合氧进一步脱碳，熔池温度下降50～70℃.生产结果表明，采用此种方式代替AOD法精炼不锈钢，氩气的消耗减少81.5%～83%，硅的消耗下降12.8%～36.4%，在低碳区脱碳速率常数是AOD法的2倍。

然而，上述方法通常是在普通的精炼炉中完成的，其存在加热速度慢，加热不均匀，生产成本高，生产效率低，氧化脱碳多，环境污染大的问题，且采用此种生产工艺精炼的不锈钢含氢量、含氮量较高，无法满足市场上高端产品的要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种感应炉及采用该感应炉精炼极低碳不锈钢的工艺，以解决采用普通精炼炉精炼不锈钢加热速度慢，加热不均匀，生产成本高，生产效率低，氧化脱碳多，环境污染大的问题，以及采用上述生产工艺精炼的不锈钢含氢量、含氮量较高，无法满足市场上高端产品的要求。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种感应炉，包括炉壳及设置于炉壳内的炉底、炉衬，所述炉衬的外壁上设置有感应圈，且炉衬的底端设置有透气砖及底注管，所述炉衬的上端可拆卸的设置有真空罩，所述真空罩与真空泵相连接。

一种采用感应炉精炼极低碳不锈钢的工艺，包括以下步骤：

a、选料：选择碳含量≤0.08%，表面经净化处理后的不锈钢返回料作为炉料；

b、熔清：将炉料加入感应初炼炉中熔化，使炉料全部熔清；

c、测定：检测熔清后钢液中的化学成分，调整钢液中的碳含量，使得碳含量≤0.1%后，测定钢液中的碳含量、氧含量；

d、AOD精炼：根据测定的C与O的含量比例，进行炉顶吹氧氩混合气体，补充钢液中的氧含量，使得钢液中氧含量与碳含量的比为3：1，每吨钢液吹入氧氩混合气体30L/min，所述氧氩混合气体中氧气、氩气的体积比为1：1，钢液温度控制在1630～1650℃；

e、转移：将经感应初炼炉处理后的钢液转移至感应精炼炉中；

f、一次精炼：升温，使钢液温度升至1630～1650℃并保温，进行炉底吹氩搅拌，每吨钢液吹入氩气5L/min，同时盖上真空罩，进行抽真空，抽真空至真空度为48～52KPa，保持5min后，降低真空度至28～32KPa，保持5min后，降低真空度至18～22KPa，保持5min；

g、终脱氧：检测钢液中化学成分，当钢液中碳含量≤0.005%时，破真空，并继续进行炉底吹氩气，同时加入脱氧剂；

h、二次精炼：升温，使钢液温度升至1630～1650℃并保温，进行炉底吹氩搅拌，每吨钢液吹入氩气5L/min，同时盖上真空罩，进行抽真空，抽真空至真空度为8～12KPa，保持5min；

i、出钢：检测钢液中化学成分，当钢液中氢含量≤0.0001%时，停止抽真空，并继续进行炉底吹氩气，每吨钢液吹入氩气10L/min，直至氩气充满感应精炼炉后，将钢液从炉底导出冷却凝固。

进一步的，所述步骤e中采用钢包将钢液转移。

进一步的，所述步骤f中，抽真空至真空度为50KPa，保持5min后，降低真空度至30KPa，保持5min后，降低真空度至20KPa，保持5min。

进一步的，所述步骤h中，抽真空至真空度为10KPa，保持5min。