[发明专利]一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法

权利要求书

1.一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

(1)返回料的净化处理

对铸造生产过程中产生的浇道、冒口及废铸件等返回料滚磨(5～6)小时，再对返回料表面进行吹砂，除掉表面的锈蚀、模壳、夹杂、夹砂等，用压缩空气将返回料表面逐块吹净，清除表面粘附的杂物；

(2)熔化返回料

采用500kg半连续真空感应熔炼炉进行熔炼，将返回料分2～3批装入到坩埚中，在真空下进行熔炼，送电真空度不大于0.67Pa；

(3)加入脱氧剂、高真空高温精炼、真空下除渣

合金的精炼温度控制在(1600～1620)℃；精炼时间控制在(25～35)min，精炼期真空度不大于1.33Pa，合金精炼前加入占合金质量百分含量0.1％的硅钙钡复合脱氧剂，完成合金精炼后，在真空下对合金熔体表面进行除渣操作；

(4)充氩补加元素并浇注成品合金锭

在高真空条件下冷冻时间大于30min，排除合金中的杂质；冷冻结束后充入氩气至熔炼室真空表压力值为0.075MPa～0.06MPa，再送电冲膜；补充加入0.3％的Mn和0.15～0.2％的Cu；熔化后在(1530～1550)℃、送电功率(140～150)kW的条件下，精炼(5～8)min，然后进行浇注，成为成品合金锭。

2.根据权利要求1所述的一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法，其特征在于所述硅钙钡复合脱氧剂为：硅钙钡合金，其中按质量百分比计含Si：55％～60％、Ca：15％～20％、Ba：14％～18％。

3.根据权利要求1所述的一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法，其特征在于所述返回料是指浇道、冒口及废铸件。

4.根据权利要求1所述的一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法，其特征在于所述ZG0Cr17Ni4Cu3Nb的化学成分为按质量百分比计：C≤0.06、Cr(15.50-16.70)、Si(0.50-1.00)、Ni(3.80-4.60)、Cu(2.90-3.50)、Nb(0.20-0.40)、Al≤0.050、Ta≤0.050、Sn≤0.020、N≤0.050、Mn≤0.70、S≤0.030、P≤0.040、为余量Fe。

5.根据权利要求1所述的一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法，其特征在于所述步骤(2)熔化返回料具体为：采用500kg半连续真空感应熔炼炉进行熔炼；将第一批返回料装到坩埚中，当真空度达到不大于0.67Pa时，开始送电熔化，先用(120～140)kW功率对返回料加热(20～30)min，再用200kW功率对返回料加热(30～45)min，待料表面变成暗红色后，以240～300kW功率送电，直到料全熔；在真空下将第二批返回料从加料室加入坩埚中，然后用240～300kW功率送电，直到料全熔；将第三批返回料从加料室加入坩埚中，然后用240～300kW功率送电，直到料全熔；每炉钢水量480～500kg。

6.根据权利要求1所述的一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法，其特征在于所述步骤(3)加入脱氧剂、高真空高温精炼、真空下除渣，具体为：全部炉料熔化后，继续送电15～20min，用接触式热电偶测量合金熔体温度，当熔体温度达到(1600～1620)℃时，加入0.1％的硅钙钡复合脱氧剂；保持熔炼室真空度不大于1.33Pa，送电功率控制在(120～130)kW，使合金熔体在这个条件下保持(25～35)min，利用高温及高真空条件，对合金进行精炼，利用电磁搅拌使返回料合金中低熔点的杂质元素及低密度的夹杂物能够充分上浮，每隔7min进行翻转坩埚操作2次，将部分夹杂物粘附到坩埚壁上，使钢水得到净化，脱除合金中的氧、硫、氮；完成合金精炼后，在真空度不大于1.33Pa条件下对合金熔体的表面进行除渣操作，收集表面的浮渣后，将除渣装置提升，关闭插板阀并将渣排出炉外。

7.根据权利要求1所述的一种利用ZG0Cr17Ni4Cu3Nb合金返回料熔炼铸造不锈钢的方法，其特征在于所述步骤(4)充氩补加元素并浇注成品合金锭具体为：在高真空条件下合金熔体冷冻时间大于30min，使钢液面结膜，进一步排除合金中的气体；冷冻结束后充入氩气至熔炼室真空表压力值为0.075MPa～0.06MPa，再送电冲膜；加入0.3％的Mn和0.15％～0.2％的Cu，熔化后在(1530～1550)℃、送电功率(140～150)kW的条件下，精炼(5～8)min，然后将钢液浇注到锭模中。