專利名稱：：高鋁無磁鋼的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種高鋁無磁鋼的冶煉方法。
背景技術(shù)：
：高鋁含量無磁鋼，錳含量大于20%，鋁含量大于1.5%，具有極低的磁導(dǎo)率、良好的力學(xué)和易加工性能，可替代奧氏體不銹鋼，用于制造變壓器、磁選機(jī)及電機(jī)等電器設(shè)備中不導(dǎo)磁部件?，F(xiàn)有高鋁無磁鋼的冶煉方法是電爐冶煉，中頻爐熔化金屬錳，電爐出鋼后，將熔化的金屬錳液兌入鋼包內(nèi)，經(jīng)VD強(qiáng)攪混勻，在LF爐升溫、微調(diào)成分，然后澆注。但是，此方法冶煉工序成本較高。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有高鋁無磁鋼冶煉方法的上述不足，本發(fā)明提供一種成本低的高鋁無磁鋼的冶煉方法。本發(fā)明的構(gòu)思是用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉，替代現(xiàn)用電爐和中頻爐雙聯(lián)冶煉，不但能降低50%冶煉工序成本，而且鋼質(zhì)還純凈。本高鋁無磁鋼冶煉方法的步驟包括預(yù)處理鐵水、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、VD精煉、LF爐精煉與連鑄，其主要步驟的特征是-I復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉a將鐵水中C、Si、P、S的重量配比和溫度為下述的預(yù)處理鐵水裝入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，裝入量為目標(biāo)鋼水量的76%77%。C:3.804.10%Si:《0.01%Mn:O.030.10%P:O.0020.015%S:O.0100.035%T:12301300°C。b鐵水兌入轉(zhuǎn)爐，搖爐到零位，距金屬液面2.03.Om吹氧脫碳、升溫，冶煉全過程底吹選用氬氣，在吹煉中每噸鐵水加石灰45-70Kg、鎂球20-30Kg、螢石3-10Kg,之后加入金屬錳和鋁鐵。c金屬錳和鋁鐵分三批用料槽或高位料倉(cāng)加入，每批金屬錳加入量為總加入量的3036%，三批鋁鐵加入量分別為鋁鐵總加入量的2530%、2530%和4050%。d金屬錳和鋁鐵加入方法分三步進(jìn)行第一步吹氧至總氧耗的7580%時(shí)提槍，用料槽或高位料倉(cāng)將第一批金屬錳和鋁鐵加入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，搖爐到零位，底吹氬氣攪拌23min，降氧槍距金屬液面2.03.0m吹氧，氧耗為總氧耗的68%;第二步提起氧槍后，用料槽或高位料倉(cāng)加入第二批金屬錳和鋁鐵，將爐搖到零位，底吹氬氣攪拌23min，降氧槍距金屬液面2.03.0m吹氧，氧耗為總氧耗的6%8%;第三步提起氧槍后，用料槽或高位料倉(cāng)加入第三金屬錳和鋁鐵，將爐搖到零位，底吹氬氣攪拌23min，降氧槍距金屬液面2.03.0m吹氧，氧耗為總氧耗的8%9。％,然后提起氧槍，底吹氬氣攪拌58min出鋼。e出鋼時(shí)，往鋼包內(nèi)加入鋁或其它合金，如釩鐵等，鋁的收得率為90%96%，其它合金的收得率為95%100%。IIVD爐精煉工序a進(jìn)站前扒渣。B到站條件溫度》155(TC，渣厚《50mm，凈空^1250mm。c抽真空3min后開底吹氬氣，加石灰712Kg/t，24Kg/t，在真空度2030mbar條件下，底吹氬氣流量開至400600L/min攪拌1525min;結(jié)束時(shí)，先將鋼包底吹氬氣關(guān)閉，待鋼面平靜后破空。IIILF爐工序a進(jìn)站調(diào)渣(加鋁粉0.35-0.65Kg/t)、升溫，溫度升至1485°C1505°C,喂CaSi線23m/t(Si收得率按95100%計(jì)算)；底吹氬氣流量為60100L/min弱攪，弱攪拌時(shí)間^15min，弱攪時(shí)不得使鋼水裸露；出站前鎮(zhèn)靜510min。b出站成分按成品目標(biāo)控制。c出站溫度控制在1475°C1495°C。本方法是以鐵水作主原料用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉冶煉高鋁無磁鋼，替代現(xiàn)用電爐和中頻爐雙聯(lián)冶煉，不但可明顯降低冶煉成本，一般可降低50%的冶煉工序成本，而且鋼質(zhì)純凈，鋼中有害元素Pb、Sn、As、Sb和Bi均在0.01%以下，其它殘余元素也很低。用本高鋁無磁鋼制作的變壓器隔磁板，磁場(chǎng)強(qiáng)度16X103安/米的磁導(dǎo)率《1.05X4jiX10—7亨/米。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式不局限于下述的實(shí)施例。本實(shí)施例是在90噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行的，該轉(zhuǎn)爐底部裝有5個(gè)環(huán)縫式底槍，轉(zhuǎn)爐最大底供氣流量為53m7min;所用鋼包底部安有2個(gè)底吹供氣裝置，單底供氣流量最大為600L/min。本實(shí)施例處理的鋼種是20Mn23AlV，鋼種成品成分見表-1。表-1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>本鋼種生產(chǎn)工藝路線預(yù)處理鐵水一復(fù)吹轉(zhuǎn)爐一VD—LF—連鑄，復(fù)吹轉(zhuǎn)爐是生產(chǎn)本鋼種過程中一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)，本實(shí)施例僅對(duì)復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉過程進(jìn)行說明，其它操作按常規(guī)方法操作。本實(shí)施例復(fù)吹轉(zhuǎn)爐操作步驟如下I復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉將62.7t預(yù)處理鐵水倒入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，預(yù)處理鐵水的C、Si、Mn、P、S的重量配比和溫度分別為C:4.05%Si:0.01%Mn:0.05%P:0.009%S:0.023%T:1260。C渣量1.3t，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。氧槍降到9.58m，距金屬液面3.0m吹氧，氧氣流量為10800m7h，吹氧脫碳、升溫，冶煉全過程底吹選用氬氣，吹煉過程加石灰3.0t、鎂球1.5t、螢石0.2t，之后加入金屬錳和鋁鐵。金屬錳和鋁鐵加入方法分三步進(jìn)行第一步吹氧至27001113提起氧槍搖爐，測(cè)溫為1720°C，用料槽將7.8t金屬錳(錳含量96.9%)和0.5t鋁鐵(鋁含量37.7%)—起加入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，搖爐至零位，用53m7min底供氬氣流量攪拌3min，然后降氧槍到9.58m吹氧253m3，提起氧槍搖爐，測(cè)溫1645°C;第二步再用料槽將7.0t金屬錳和0.5t鋁鐵一起加入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，搖爐至零位，用53mVmin底供氬氣流量攪拌3min，然后降氧槍到9.58m吹氧260m3，同時(shí)往爐內(nèi)加入硅鐵0.2t，提起氧槍搖爐，測(cè)溫163rC;第三步再用料槽將7.0t金屬錳和0.8t鋁鐵一起加入爐內(nèi)，搖爐至零位，用53m7min底供氬氣流量攪拌3min，然后降氧槍到9.58m吹氧292m3，同時(shí)往復(fù)吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入硅鐵O.lt，提槍搖爐，測(cè)溫1606。C，搖爐至零位，用53mVmin底供氬氣流量攪拌8min后出鋼。出鋼前往鋼包內(nèi)加鋁粒2.0t(鋁含量99%)，釩鐵0.095t(釩含量53.2%)，出鋼時(shí)間2.5min，出爐后溫度為1583°C，鋼水量82t，氧耗為3505m3，冶煉周期為57min，渣厚100mm。IIVD精煉扒渣后，用天車將鋼包放到VD罐車內(nèi)，開罐車到VD處理位。到站鋼水溫度1556。C、渣厚30mm、凈空1350mm、鋼水的成分重量配比為C0.17%Si0.12%Mn23.48%P0.012%S0.005%Al2.25%V0.06%，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。2.1抽真空3min后開底吹氬氣，加石灰0.75t、螢石0.2t;在真空度20-30mbar下，鋼包兩個(gè)底吹氬，流量都開至500L/min，攪拌20min。2.2破真空前，關(guān)閉鋼包底吹氬氣，鋼水面平靜后破真空，鋼水溫度1457°C，處理周期43min，出站鋼水的成分重量配比為C0.17%Si0.22%Mn23.47%P0.012%S0.001%Al2.06%V0.06%,其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。IIILF爐精煉工序鋼水進(jìn)站調(diào)渣加鋁粉30Kg，升溫至1490°C，喂CaSi線230m(①13mm，Si:57%)，之后底吹氬氣，流量為100L/min弱攪，弱攪拌16min，鎮(zhèn)靜8min，出站溫度為1483'C，出站鋼水的成分重量配比為C0.17%Si0.29%Mn23.48%P0.012%S0.001%Al1.95%V0.06%其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。權(quán)利要求1、一種高鋁無磁鋼的冶煉方法，它包括預(yù)處理鐵水、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、VD精煉、LF爐精煉與連鑄，其主要步驟的特征是I復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉a將鐵水中C、Si、P、S的重量配比和溫度為下述的預(yù)處理鐵水裝入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐，裝入量為目標(biāo)鋼水量的76％～77％；C:3.80～4.10％Si:≤0.01％Mn:0.03～0.10％P:0.002～0.015％S:0.010～0.035％T:1230～1300℃。b底吹全程供氬c金屬錳和鋁鐵分3批用料槽或高位料倉(cāng)加入，每批金屬錳加入量為總加入量的30～36％，3批鋁鐵加入量分別為鋁鐵總加入量的25～30％、25～30％和40～50％；d金屬錳和鋁鐵加入方法分三步進(jìn)行第一步吹氧至總氧耗的75～80％時(shí)提槍，用料槽或高位料倉(cāng)將第1批合金加入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐內(nèi)，搖爐到零位，底吹氬氣攪拌2～3min，降氧槍距金屬液面2.0～3.0m吹氧，氧耗為總氧耗的6～8％；第二步提起氧槍后用料槽或高位料倉(cāng)加入第2批合金，將爐搖到零位，底吹氬氣攪拌2～3min，降氧槍距金屬液面2.0～3.0m吹氧，氧耗為總氧耗的6～8％；第三步提起氧槍后用料槽或高位料倉(cāng)加入第3批合金，將爐搖到零位，底吹氬氣攪拌2～3min，降氧槍距金屬液面2.0～3.0m吹氧，氧耗為總氧耗的8～9％，然后提起氧槍，底吹氬氣攪拌5～8min出鋼；e出鋼出鋼時(shí)，往鋼包內(nèi)加入鋁或其它合金，鋁的收得率為90％～96％，其它合金收得率為95％～100％；IIVD爐精煉工序a進(jìn)站前扒渣b到站條件溫度≥1550℃，渣厚≤50mm，凈空≥1250mm；c抽真空3min后開底吹氬氣，加石灰7～12Kg/t，2～4Kg/t，在真空度20～30mbar條件下，底吹氬氣流量開至400～600L/min攪拌15～25min；結(jié)束時(shí)，先將鋼包底吹氬氣關(guān)閉，待鋼面平靜后破空；IIILF爐工序a進(jìn)站調(diào)渣，加鋁粉0.35-0.65Kg/t、升溫，溫度升至1485～1505℃，喂CaSi線2～3m/t；底吹氬氣流量為60～100L/min弱攪，弱攪拌時(shí)間≥15min，弱攪時(shí)不得使鋼水裸露；出站前鎮(zhèn)靜5～10min；b出站成分按成品目標(biāo)控制；c出站溫度為1475～1495℃。全文摘要一種高鋁無磁鋼的冶煉方法，它包括預(yù)處理鐵水、復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、VD精煉、LF爐精煉與連鑄，其主要步驟的特征是I復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉a將預(yù)處理鐵水裝入復(fù)吹轉(zhuǎn)爐；b底吹全程供氬；c金屬錳和鋁鐵分三批用料槽或高位料倉(cāng)加入；d金屬錳和鋁鐵加入方法分三步進(jìn)行，然后提起氧槍，底吹氬氣攪拌5～8min出鋼；e出鋼時(shí)，往鋼包內(nèi)加入鋁或其它合金；IIVD爐精煉工序a進(jìn)站前扒渣；b到站條件溫度≥1550℃，渣厚≤50mm，凈空≥1250mm；c抽真空3min后開底吹氬氣；結(jié)束時(shí)，先將鋼包底吹氬氣關(guān)閉，待鋼面平靜后破空；IIILF爐工序a進(jìn)站調(diào)渣，加鋁粉，喂CaSi線；b出站成分按成品目標(biāo)控制。本高鋁無磁鋼的冶煉方法可明顯降低冶煉工序成本。文檔編號(hào)C21C5/28GK101376915SQ20081007953公開日2009年3月4日申請(qǐng)日期2008年9月29日優(yōu)先權(quán)日2008年9月29日發(fā)明者張?jiān)鑫渖暾?qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司