[发明专利]一种12Cr2Ni4钢种冶炼方法

说明书

本发明公开了一种12Cr2Ni4钢种冶炼方法，涉及金属冶炼工艺领域，步骤包括：配料，C：1.5～2.0％，Si：1.0～1.2％，P：≤0.032％，其他元素按照钢种中下限控制，电弧炉炉熔化废料，出钢温度1600～1630℃，AOD炉脱碳、脱硫，调整合金成分，LF精炼炉弱搅拌15min‑25min，温度、成分合格之后模铸浇注。本发明所述的冶炼方法充分利用AOD炉的脱碳保铬作用，降低了原材料中铬元素的损失，同时钢水经过AOD炉的剧烈搅拌，能够将硫含量脱至0.010％以下，再经过LF炉精炼，提高钢水的清净度，此方法能够将A、B、C类夹杂物控制在1.5级以内，达到GB/T3077‑2015标准中特级优质钢的要求。

技术领域

本发明属于金属冶炼工艺领域，公开了一种12Cr2Ni4钢种冶炼方法。

背景技术

12Cr2Ni4属于合金结构钢，其强度高、韧性好、淬透性良好，渗碳淬火后表面层硬度及耐磨性都好，冷变形时塑性好，切削性尚好，但有白点敏感性及回火脆性，焊接性较差。用作高负荷、交变应力下工作的大型渗碳件，如受高负荷的各种齿轮、蜗轮、蜗杆、轴等机械结构件。常规的电弧炉→LF炉→浇铸工艺冶炼周期长，脱S效果不佳，LF炉需要加入大量合金，钢水的纯净度难以控制，钢水在钢包内停留时间长，钢包耐材也会形成钢水中的悬浮物。AOD炉有很好的脱碳保铬能力，在脱碳的过程中减少铬元素的氧化，这样就可以将合金在配料的时候配入，较少后期的加入量；AOD采用双渣法冶炼，炉内搅拌剧烈，大大提高了脱硫效率；钢水到LF炉之后，不用添加合金，钢水在钢包停留时间短，配合高碱度的炉渣，能够进一步保证钢水的纯净度。

发明内容

本发明公开一种12Cr2Ni4钢种冶炼方法，以克服现有技术中脱S效果不佳等技术问题。

为实现上述目的，一种12Cr2Ni4钢种冶炼方法，包括以下步骤：

1)、准备配料时，配料中化学元素按重量组分计包括

1.5～2.0％的C、1.0～1.2％的Si、≤0.032％的P、1.15～1.45％的Cr、3.00～3.25％的Ni，石灰50kg/t，分装在3个料罐内，石灰加在料罐底部，每个料罐加入1/3的量；

2)、电弧炉熔炼

电弧炉加料之后通电冶炼，通电3～5min之后吹氧助熔，炉料熔化80％以上加入下一罐料，炉料全部熔化，温度达到1600～1630℃、Si成分在0.3～0.6％范围内之后，加入100～150kg碳化硅还原10min，钢渣混冲出钢；

3)、AOD冶炼

电弧炉钢水不需要扒除炉渣，直接用兑钢包兑入AOD炉，兑钢后AOD取样化验成分，根据成分配加合金，AOD炉吹氧升温、脱碳，辅气全程采用氩气，碳含量达到钢种要求之后，加入10～15kg/t硅铁预还原5min，扒除预还原渣，加入石灰、萤石、铝块重新造渣还原，还原5min之后出钢；

4)、LF炉精炼

LF全程采用氩气弱搅拌，禁止钢水裸露，控制出钢过热度在80～90℃，温度成分合格之后，出钢模铸浇注。

进一步，按35吨电弧炉容量计算，步骤(1)炉料总重量控制在32～33t，加入石灰，控制炉渣碱度1.0～1.5。

进一步，步骤(2)电弧炉不需要脱C、脱P、脱S，利用钢渣混冲，不需要留钢留渣，还原部分炉渣中的铬元素。

进一步，步骤(3)AOD炉副气全程采用氩气，利用AOD的剧烈脱碳反应和搅拌，初步净化钢水，AOD炉重新造渣，控制炉渣碱度在2.5以上，渣量在1.2～1.5t。

进一步，步骤(4)LF精炼炉升温和搅拌过程中，精炼时间15min～25min。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：