專利名稱：真空處理感應(yīng)精煉超低碳不銹鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是對超低碳不銹鋼廢鋼返回料(C≤0.10％)的精煉工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
現(xiàn)行的以不銹鋼返回料為金屬爐料的不銹鋼生產(chǎn)先電爐熔化后，再依次采用AOD、VOD的二步法或三步法，存在耗能大，成本高，生產(chǎn)效率低下的缺陷，已不適合現(xiàn)代節(jié)約型工業(yè)化生產(chǎn)需要。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于研究一種低能耗、高效率的氣體真空感應(yīng)爐精煉超低碳不銹鋼的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明技術(shù)方案是將不銹鋼廢鋼熔清后，調(diào)整鋼液總質(zhì)量中含碳≤0.10％，含鉻為17％～18％，將調(diào)整后的鋼液置于感應(yīng)精煉爐內(nèi)，使鋼液溫度升至1680～1700℃時，從感應(yīng)精煉爐的爐底吹入氧氬混合氣體，所述氧氬混合氣體中兩種氣體的體積比為O2∶Ar2＝2∶1，其中，每噸鋼液吹入氧氬混合氣體量為100～150L/min；當鋼液中碳含量降至≤0.05％時，改吹純氬氣體，同時，于感應(yīng)精煉爐的爐頂插入抽氣真空罐，使鋼液的液面上部形成67.5±20Mpa的真空度；當鋼液中碳含量降至≤0.005％后，解除真空，再加入脫氧劑，再吹入純氬氣體，5min后，凈化鋼液，降溫至≤1650℃時出鋼。
本發(fā)明運用AOD工藝中“脫碳保鉻”和VCR真空吹氬深脫碳的原理，以不銹鋼返回料為原料，使用中頻感應(yīng)電爐二臺，一臺熔化，一臺精煉，雙聯(lián)法專業(yè)化生產(chǎn)超超低碳不銹鋼材料，其產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量是與VOD的產(chǎn)品是一致的。將其中工藝流程的最后部分即低碳區(qū)(C≤0.20％)脫碳工藝和VOD真空吹氬攪拌深脫碳工藝相結(jié)合。有機統(tǒng)一應(yīng)用到感應(yīng)電爐精煉領(lǐng)域，實現(xiàn)不銹鋼返回料的熔化、除碳(特種氧化)、精煉(真空狀態(tài)下進一步除碳與脫氧，并凈化鋼水)。
本發(fā)明比在同等原料的條件下的現(xiàn)有的電爐、AOD和VOD二步法或三步法技術(shù)工藝更合理、更科學，能實現(xiàn)節(jié)能30％以上，成本比現(xiàn)有技術(shù)降低20％以上，生產(chǎn)效率提高25％以上，固定資產(chǎn)投入節(jié)約70％～80％，適用于冶金、鑄造和機械制造業(yè)的中小企業(yè)。



圖1為本發(fā)明采用的感應(yīng)精煉爐的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施例方式 一、感應(yīng)精煉爐的準備 如圖1所示，經(jīng)過改造后的感應(yīng)精煉爐內(nèi)設(shè)有1抽氣管，2真空室，3感應(yīng)爐，4爐襯，5鋼渣，6護圈膠泥，7感應(yīng)圈，8鋼液，9透氣磚，10石棉圈，11供氣管道。其中4爐襯、9透氣磚、2真空室，都是特種耐火材料制品，具有獨特的抗高溫、抗高溫氧化和抗熱震性等優(yōu)異的性能。
二、工藝操作說明 感應(yīng)熔化爐將18-8型不銹鋼返回料熔化清后，把鋼液成分調(diào)整至鋼液總質(zhì)量中含碳≤0.10％，含鉻17％～18％。
將調(diào)整好的鋼液升溫至1630℃～1650℃時出鋼，由專用鋼包吊運至精煉工序，倒入感應(yīng)精煉爐內(nèi)，鋼液質(zhì)量由吊鉤電子稱計出。
感應(yīng)精煉爐接入粗鋼水后進行AOD-VCR精煉，程序如下 1、準備工作 1)造堿性渣覆蓋液面，蓋上專用爐蓋，堵塞出鋼口，形成液面上方預(yù)制好的沸騰室，保持半封閉狀態(tài)，實現(xiàn)其保溫功能，為以后的還原創(chuàng)造有利條件。
2)輸入最大的額定電流，將鋼液快速升溫至1680℃～1700℃范圍時進入保溫狀態(tài)。
2、AOD法吹煉 啟動氣閥，自感應(yīng)精煉爐的爐底吹入氧氬混合氣體，氧氬混合氣體中兩種氣體的體積比為O2∶Ar2＝2∶1，吹氣強度為每噸鋼液吹入氧氬混合氣體量為100～150L/min，吹煉時間約10min左右，鋼液溫度基本保持不變或略升≤20℃，鋼液中的碳含量由≤0.10％降至≤0.05％。鉻含量在16％～17％范圍。
3、VCR法吹煉 1)吊開蓋子，改吹純氬氣體，同時，于感應(yīng)精煉爐的爐頂插入抽氣真空罐形成真空熔池，同時啟動真空源抽氣，使鋼液的液面上部形成67.5±20Mpa的真空度。(二級真空) 2)在感應(yīng)精煉爐的爐底吹入壓力為0.1～0.2Mpa的純氬氣體，每噸鋼液吹氣量為20～40L/min，吹煉時間10min左右后，鋼液中碳含量降至≤0.005％。加入脫氧劑后，鉻含量升至16.5％～17.5％范圍。再吹入純氬氣體5min后出鋼(鋼水溫度≤1650℃)。
本發(fā)明利用在真空度的條件下，利用鋼液內(nèi)的溶解氧和鋼渣中的化合氧進一步深脫碳，10分鐘之內(nèi)，可將碳降到0.005％以下，實現(xiàn)既脫碳又脫氧，又凈化了鋼水，節(jié)省了約50％的脫氧還原劑和精煉能耗。此時，鋼水溫度自然降低50℃左右，極大地緩解了爐襯的耗損，綜合成本降低了20％～30％。精煉總耗時≤20分鐘。本發(fā)明用于普通感應(yīng)爐冶煉超低碳高鉻合金鋼的成分為C≤0.005％，Cr＝(16.5～17.5)％。
權(quán)利要求
1.真空處理感應(yīng)精煉超低碳不銹鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于將不銹鋼廢鋼熔清后，調(diào)整鋼液總質(zhì)量中含碳≤0.10％，含鉻為17％～18％，將調(diào)整后的鋼液置于感應(yīng)精煉爐內(nèi)，使鋼液溫度升至1680～1700℃時，從感應(yīng)精煉爐的爐底吹入氧氬混合氣體，所述氧氬混合氣體中兩種氣體的體積比為O2∶Ar2＝2∶1，其中，每噸鋼液吹入氧氬混合氣體量為100～150L/min；當鋼液中碳含量降至≤0.05％時，改吹純氬氣體，同時，于感應(yīng)精煉爐的爐頂插入抽氣真空罐，使鋼液的液面上部形成67.5±20Mpa的真空度；當鋼液中碳含量降至≤0.005％后，解除真空，再加入脫氧劑，再吹入純氬氣體，5min后，凈化鋼液，降溫至≤1650℃時出鋼。
全文摘要
真空處理感應(yīng)精煉超低碳不銹鋼的生產(chǎn)方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，將不銹鋼廢鋼熔清后，將調(diào)整鋼液含碳和含鉻量后的鋼液置于感應(yīng)精煉爐內(nèi)，從感應(yīng)精煉爐的爐底吹入氧氬混合氣體；當碳含量降至≤0.05％時，改吹純氬氣體，并使鋼液的液面上部形成真空；當碳含量降至≤0.005％后，解除真空，再加入脫氧劑，再吹入純氬氣體，凈化鋼液，降溫至≤1650℃時出鋼。本發(fā)明能實現(xiàn)節(jié)能30％以上，成本比現(xiàn)有技術(shù)降低20％以上，生產(chǎn)效率提高25％以上，固定資產(chǎn)投入節(jié)約70％～80％，適用于冶金、鑄造和機械制造業(yè)的中小企業(yè)。
文檔編號C21C7/10GK101818232SQ20101016164
公開日2010年9月1日 申請日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者董玉銀, 徐正軍, 李振興 申請人:董玉銀, 徐正軍