[发明专利]氩氧炉冶炼含氮双相不锈钢工艺

说明书

本发明涉及一种采用感应炉+氩氧炉冶炼+LF炉外精炼并可以实现合金料循环利用的的氩氧炉冶炼含氮双相不锈钢工艺，采用“感应炉+氩氧炉冶炼+LF炉外精炼”工艺路线,原料为本钢种返回料头和其他优质钢种料头、高碳铬铁、金属锰、电解镍、钼铁、硅铁组成,AOD炉采用将碳脱至0.01%以下，开始使用特种硅铁还原，随后加入技术锰调整成分,转LF炉外精炼工位进行弱搅拌，温度合适后转浇注工位浇注，采用下注法浇注成型，浇注过程使用氩气保护浇注,使用返回料头实现合金料的循环利用；不污染下炉冶炼钢水；不需要电渣重熔,本冶炼工艺仅适用于利用60t氩氧炉冶炼含氮双相不锈钢。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，尤其涉及一种采用感应炉+氩氧炉冶炼+LF炉外精炼并可以实现合金料循环利用的的氩氧炉冶炼含氮双相不锈钢工艺。

背景技术

双相不锈钢因其含铁素体、奥氏体两种组织且两种组织含量基本相同，所以其性能兼顾了铁素体和奥氏体不锈钢的特点，与铁素体不锈钢相比，双相不锈钢的韧性高，脆性转变温度低，与奥氏体不锈钢相比，双相不锈钢的强度高，特别是屈服强度，其耐腐蚀能力也显著提升。双相不锈钢目前广泛应用于海洋、石油、化工、造纸及冶炼行业的交换机及冷却系统中。

目前，较为普遍的冶炼工艺为“电弧炉+氩氧炉精炼”和“感应炉+氩氧炉精炼+电渣重熔”两种工艺，“电弧炉+氩氧炉精炼”工艺路线中钢铁料使用返回量相对较少，成本较高，且电弧炉钢水不容易出净，易污染下一炉钢水，“感应炉+氩氧炉精炼+电渣重熔”钢铁料可以全部使用返回料，但是增加了电渣重熔。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足而提供一种低成本且无需电渣重熔的氩氧炉冶炼含氮双相不锈钢工艺。

本发明的技术方案是这样实现的：

采用“感应炉+氩氧炉冶炼+LF炉外精炼”的方式进行冶炼，冶炼的双相不锈钢成分按质量百分比为：[C]≤0.03％，[Cr]＝21.00％～23.00％，[Ni]＝4.50～6.50％，[Mo]＝2.50～3.50％，[P]≤0.035％，[S]≤0.020％，[N]＝0.08～0.20％，[Si]≤1.00％，[Mn]≤1.00％，余量为Fe，具体冶炼工艺的步骤如下：

步骤1)、中频炉熔化本钢种料头870～880kg/t、21CrMo10料头15～20kg/t,高碳铬铁85～90kg/t、电解镍10kg/t,钼铁10kg/t，在温度1560～1620℃下取样，出钢温度控制在1600～1650℃；所使用料头必须无油污、无锈蚀，保证[P]≤0.030％；

步骤2)、在氩氧炉炉内兑入钢包前加石灰1吨，冶炼过程再补加石灰1t，吹氧脱碳至0.01％以下，温度控制在1650～1700℃，根据Cr烧损情况加入5～15kg/t特种硅铁进行还原，采用8kg/t金属锰调整锰含量，吹氮气搅拌3～5分钟后，取样分析成分，拔渣50％以上，根据取样结果，加石灰500kg、萤石300kg和铝块150kg造还原渣,加相应合金和吹氮气调整成分，控制[[C]≤0.03％，[Cr]＝21.00％～23.00％，[Ni]＝4.50～6.50％，[Mo]＝2.50～3.50％，[P]≤0.035％，[S]≤0.020％，[N]＝0.08～0.20％，[Si]≤1.00％，[Mn]≤1.00％，控制温度在1580～1650℃出钢；

步骤3)、出钢至钢包内，转LF精炼工位，吹氮气弱搅拌，流量不易过大，渣表面微动即可，弱搅拌15分钟后调包浇注，包中钢液温度控制在1520～1540℃；

步骤4)、转浇注工位，采用下注法浇注成钢锭，模内加超低碳模铸保护渣1～1.5kg/t，浇注帽口重量按照14％设计，帽口浇注时间不低于锭身浇注时间的60％，浇注结束后帽口端加碳化稻壳1.0～2.0kg/t，钢锭脱模后空冷，检验表面后转锻造工序锻造。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：

(1)、使用返回料头可以实现合金料的循环利用；