[发明专利]一种200系不锈钢生产用含铬低镍铁水预处理工艺及应用

说明书

本发明的目的在于提供一种200系不锈钢生产用含铬低镍铁水预处理工艺及应用，其中工艺包括以下步骤：将含铬低镍铁水兑入顶底复吹初炼炉中，在初炼炉中顶枪吹氧、底枪不吹氧的情况下进行吹炼；待初炼炉内熔池中的碳降低至0.60%‑1.50%、硅降低至0.10%以下、终点温度控制在1620℃‑1680℃时，初炼炉的顶枪停止吹氧，之后向初炼炉内投加固态的高碳铬铁和熔融态的高碳铬铁水；再通过初炼炉的底枪向熔池内吹氮气或惰性气体，底枪的吹气强度控制在0.18‑0.30Nm³/t·min进行搅拌，并挡渣出钢，炉渣碱度控制在1.3‑1.6，得到200系不锈钢生产用粗炼铁水。本发明能够减少对初炼炉的炉底耐材的损耗，提高初炼炉的炉龄，降低设备成本。

技术领域

本发明属于不锈钢制造工艺领域，尤其是一种200系不锈钢生产用含铬低镍铁水预处理工艺及应用。

背景技术

现有生产200系不锈钢的技术主要有以下几种：

1）电炉+AOD炉冶炼不锈钢法：该技术采用电炉熔化废钢及合金生产不锈钢粗炼钢水，再兑入AOD炉进行精炼生产不锈钢的方法；

2）电炉+VOD冶炼不锈钢法：该方法采用电炉熔化废钢及合金生产不锈钢粗炼钢水后，再兑入VOD冶炼生产不锈钢；

3）AOD炉（或GOR炉）直接冶炼法：将脱磷后的高炉铁水或低镍铁水直接兑入AOD炉（或GOR炉）进行不锈钢冶炼。

授权公告号 CN 101445845 B的中国专利公布了一种利用红土镍矿直接生产201不锈钢的生产工艺，该工艺公布了：将60吨的含铬低镍高炉铁水兑入GOR初炼炉内，利用GOR炉顶吹氧气、底吹氧氮氩混合气体对含铬低镍高炉铁水进行预处理脱碳、脱硅，并在预处理过程中分批向GOR初炼炉内加入10吨高碳铬铁块，并在GOR初炼炉内钢水中碳为2%、温度在1600℃时，再加入中频炉熔化的10吨高碳铬铁水，炼得粗炼铁水；最后，再将粗炼铁水兑入GOR精炼炉或AOD精炼炉进行精炼生产200系不锈钢。虽然，这种201不锈钢的生产工艺采用廉价的高碳铬铁来作为铬源，大大降低了原料的成本；并且，在初炼炉内先行对原料进行脱磷、脱碳，减轻了精炼炉的冶炼负担。但是，其存在的最大缺陷是：由于GOR初炼炉中底吹氧氮氩混合气体，氧气通过底吹进入熔池，使氧气和C的反应产生的热量集中在炉底耐材附近，导致侵蚀加剧，从实践看：采用GOR炉作为初炼炉的炉龄普遍在250-350炉之间，炉龄低，增加了设备成本，同时更换初炼炉，也影响了生产效率。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种200系不锈钢生产用含铬低镍铁水预处理工艺，该工艺采用含镍低的含铬低镍铁水和廉价的高碳铬铁，原料成本低；同时，能够减少对初炼炉的炉底耐材的损耗，提高初炼炉的炉龄，降低了设备成本。

为达到以上目的，本发明的技术方案如下：

一种200系不锈钢生产用含铬低镍铁水预处理工艺，包括以下步骤：

（1）将含铬低镍铁水兑入顶底复吹初炼炉中，在初炼炉中顶枪吹氧、底枪不吹氧的情况下进行吹炼，其中含铬低镍铁水的主要化学成分质量百分比如下：

C：≥3.5%；Si：≤2.0%；Cr：1~6%；Ni：≤2.0%；P：≤0.06%；S: ≤0.10%；

（2）待初炼炉内熔池中的碳降低至0.60%-1.50%、硅降低至0.10%以下、终点温度控制在1620℃-1680℃时，初炼炉的顶枪停止吹氧，之后按照所冶炼200系不锈钢成品所要求Cr含量向初炼炉内投加高碳铬铁，高碳铬铁的主要化学成分质量百分比为：C:5-6.8%;Si:3-4.0%;Cr：50-60%，所述高碳铬铁由固态的高碳铬铁和熔融态的高碳铬铁水两种组成，固态的高碳铬铁的用量以确保初炼炉熔池中的热量足够熔化固态的高碳铬铁为限；