[发明专利]一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的不锈钢AOD转炉炼钢工艺

说明书

技术领域

本发明属于AOD转炉炼钢技术领域，具体涉及一种使用氧化亚镍球直接还原合金 化的不锈钢AOD转炉炼钢工艺。

背景技术

含镍不锈钢的冶炼工艺，通常包括：电炉-AOD转炉-LF精炼炉-连铸等工艺步骤，电 炉将镍铁、废钢等原料熔化，兑入AOD转炉中，兑入AOD转炉的镍含量通常已经接近目标值， 在AOD精炼过程中通常加入镍板或者镍基料对镍含量进行微调，镍元素通常是在镍红土矿 中提取，随着全球硫化镍矿资源的减少，提炼难度增加，电解镍的成本持续上升，造成了含 镍不锈钢制造成本大幅上升，提高了企业的生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的不锈钢AOD转炉炼钢 工艺，以解决现有技术中在AOD精炼过程中通过加入镍板或者镍基料的方式来调整镍含量， 含镍不锈钢生产成本高，企业生产成本高的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的 不锈钢AOD转炉炼钢工艺，包括以下工艺步骤：（1）兑入铁水：在1490-1525℃，按质量百分比 计，将化学成分为：C：1.80-2.00%，Si：0.45-0.60%，Mn：0.17-0.19%，P：≤0.035%，S：≤ 0.13%，Cr：5.4-6.4%，Ni：9.4-9.7%的87.5-92.0t铁水注入到AOD转炉中。

（2）脱碳：在脱碳工序中，往AOD转炉中加入氧化亚镍球。

在脱碳工序中，包含以下步骤：a.硅铝氧化期：根据AOD转炉中兑入铁水的硅含量 按CaO/SiO₂碱度为1.40-1.50配加石灰；氧气与氮气的流量比按照210-220:30吹入，吹炼时 间2-3分钟，带顶枪吹炼。

b.主脱碳期：不加任何物料，氧气与氮气的流量比按照210-220:30吹入，吹炼时间 2-3分钟，带顶枪吹炼。

c.动态脱碳期1：倒炉通过废钢斗加入7.8-9.0kg/t氧化亚镍球，氧气与氮气的流 量比按照210-220:30吹入，吹炼时间3-4分钟，带顶枪吹炼。

d.动态脱碳期2：氧气与氮气的流量比按照60-90:30吹入，吹炼时间10-14分钟；加 入175-278.9kg/t钢水的高碳铬铁，在该阶段结束前将高碳铬铁加完，高碳铬铁分批从汇总 料仓加入到钢水中。

e.动态脱碳期3：氧气与氮气的流量比按照1:2吹入，吹炼时间分别为4-5分钟。

f.动态脱碳期4：氧气与氮气的流量比按照1:3吹入，吹炼时间分别为4-5分钟。

g.动态脱碳期5：将氮气切换为氩气进行吹炼，氧气与氩气的流量比按照1:4-5吹 入，吹炼时间分别为4-5分钟。

（3）还原：当碳含量降低到0.025％以下时进入还原阶段，温度小于1720℃，炉渣碱 度控制在1.7-1.9，在AOD炉中加入8.2-10.8kg/t钢水的硅铁合金和16.5-18.2kg/t钢水的 硅锰合金，还原炉渣中残留的氧化亚镍，还原时间为4-5分钟，该阶段结束最大程度倒渣，倒 渣时间为4-5分钟。

（4）脱硫：加入石灰，使AOD转炉内的炉渣碱度为2.0-2.3，脱硫时间为5-6分钟；取 样分析钢水中合金元素的含量，出钢化学成分为：C：0.028-0.036%，Si：0.40-0.42%，Mn： 1.16-1.17%，P：0.028-0.03%，S：0.0017-0.0022%，Cr：17.95-18.10%，Ni：8.00-8.05%。

本发明的优点在于：在AOD转炉脱碳前期加入氧化亚镍球，由于AOD转炉的渣量较 小，氧化亚镍球可以直接进入钢水中，利用AOD转炉内钢水的高温将氧化亚镍球快速融化， 使脱碳工序可以顺利完成；在AOD转炉内，钢水中的还原元素较多，利用钢水中C、Si、Mn等元 素和AOD转炉良好的动力学搅拌条件，充分还原了氧化亚镍球，实现了氧化亚镍球的快速还 原，达到对钢水进行直接合金化的目的；氧化亚镍球中提供的氧可以用在前期脱碳工序，减 少了冶炼过程氧的消耗量；在钢水合金化的过程中，利用氧化亚镍球进行直接合金化操作， 减少了镍板或者镍基料的投放量，降低了含镍不锈钢的生产成本，同时也降低了企业的生 产成本。

具体实施方式

下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。

实施例1