一种含钼不锈钢及其冶炼方法
【专利摘要】本发明公开了一种含钼不锈钢及其冶炼方法，含钼不锈钢，按照质量百分比计的化学成分为，C≤0.023％，Si：0.42～0.50％，Mn：1.35～1.45％，P≤0.030％，S≤0.002％，Cr：16.55～16.70％，Ni：10.05～10.15％，N≤0.025％,Mo：2.09～2.15％，其它为Fe和残留元素。所述含钼不锈钢的冶炼方法，包括AOD精炼、出钢至钢包、LF精炼和连铸，其中AOD精炼先兑入铁水，再往AOD炉中加入氧化钼球和石灰,进行8个过程的脱碳反应，然后进行还原和脱硫。该方法，由于在AOD转炉中MoO3和CaO结合形成CaMoO4,熔点高不易挥发，炉内钢水高温可将氧化钼球快速熔化，利用钢液中C、Si、Mn、Fe等元素和AOD转炉中良好的动力学搅拌条件，还原氧化钼球，实现氧化钼的快速还原和在钢水中的直接合金化，生产成本低，操作简单，易于控制。
【专利说明】一种含钼不锈钢及其冶炼方法
【技术领域】
[0001]本发明属于不锈钢冶炼【技术领域】，尤其涉及一种含钥不锈钢及其冶炼方法。
【背景技术】[0002]钥铁一般用作炼钢的合金添加剂，在炼钢中作为钥元素的加入剂。钢中加入钥可使钢具有均匀的细晶组织，并提高钢的淬透性，有利于消除回火脆性。钥元素在奥氏体不锈钢、双相不锈钢等不锈钢钢种中作为有益元素加入，可以有效改善不锈钢的耐蚀性能。国内外标准中含钥不锈钢主要有:OCr 17Ni 12Mo2 (316)、OOCr 17Ni 12Mo2 (316L)、0Crl7Nil2Mo2N(316N)、0Crl9Nil3Mo3(317)、00Crl9Nil3Mo3(317L)、00Cr22Ni5Mo3N (2205)等钢种，具有广阔的市场前景。世界上大部分生产厂家生产这些钢种时，含钥不锈钢中的钥元素合金化，一般采用在AOD转炉中将钥铁加入到钢液中，由于钥铁价格高，而且在生产过程中能耗高、污染大，钥合金收得率低。
[0003]氧化钥直接还原合金化炼钢，可以节省生产钥铁的整套设备，同时减少环境污染，提高金属收得率，降低劳动强度，节约资源和能源，是经济效益显著的炼钢工艺。目前已取得一定的成效，但在使用过程中，存在以下几方面的问题:(I)氧化钥球在795°c开始挥发，在连续生产中直接加入，氧化钥球的挥发率高；(2)将氧化钥球加入到电炉炉底或者钢包中，操作复杂；(3 )在电炉中使用或者在AOD还原期加入，渣量大，氧化钥球很难直接进入到钢水中。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种含钥不锈钢。
[0005]为实现上述目的，本发明采取的技术方案是:
一种含钥不锈钢，按照质量百分比计的化学成分为，C ( 0.023%, S1:0.42~0.50%，Mn:1.35 ~1.45%，P ≤ 0.030%，S≤ 0.002%,Cr:16.55 ~16.70%,Ni:10.05 ~10.15%,N≤0.025% ,Mo:2.09~2.15%，其它为Fe和残留元素。
[0006]本发明的另一个目的在于提供一种方法简单、易于操作和控制、生产成本低、钥的收得率高的含钥不锈钢在AOD转炉直接合金化的冶炼方法。
[0007]为实现上述目的，本发明采取的技术方案是:
所述含钥不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤:
步骤一:A0D精炼，将铁水注入到AOD转炉中，进行脱碳、还原、脱硫反应；
a.兑入铁水:在1530~1600°C，按照质量百分比计，将化学成分为:C:1.0 O~
1.70%, Si:0.30 ~0.50 %，Mn:0.20 ~0.30 %，P ≤ 0.030 %，S ^ 0.20%, Cr:6.00 ~10.20%，N1:10.0~11.5%，Mo:0.25~0.30%，其它为Fe和残留元素的铁水注入到AOD
炉中；
b.脱碳:在脱碳工序中，往AOD炉中加入氧化钥球和石灰，进行脱碳反应；
①硅铝氧化期:根据AOD转炉中加入铁水中的硅含量为S1:0.30~0.50%，按CaO/SiO2碱度1.40~1.50配加石灰；轻烧白云石按照9.0~10.0kg/t钢水加入；氧气与氮气的流量比按照210~220:30吹入，吹炼时间2~3分钟；
②主脱碳期:不加任何物料，氧气与氮气的流量比按照210~220:30吹入，吹炼时间2~3分钟；
③动态脱碳期1:氧气与氮气的流量比按照210~220:30吹入，吹炼时间3~4分钟；
④动态脱碳期2:氧气与氮气的流量比按照110~120:30吹入，吹炼时间10~14分钟；当钢水中碳含量<0.6%，温度达到1650~1750°C时，从高位料仓向汇总料仓下36.44~37.81kg/t钢水的氧化钥球和8.0~10.0kg/t钢水的石灰，将氧化钥球和石灰快速加入到钢水中；然后加入170~190kg/t钢水的高碳铬铁，在该阶段结束前将高碳铬铁加完，闻碳络铁分批从汇总料仓加入到钢水中；
⑤动态脱碳期3:将氮气切换为氩气进行吹炼，氧气与氩气的流量比按照2~3:1吹入，吹炼时间分别为4~5分钟；石灰按照15.0~16.0kg/t钢水加入；
⑥动态脱碳期4:氧气与氩气的流量比按照1:1~2吹入，吹炼时间分别为4~5分钟；石灰按照8.5~10.0kg/t钢水加入；
⑦动态脱碳期5:氧气与氩气的流量比按照1:2~3吹入，吹炼时间分别为4~5分钟；石灰按照4.5~5.5kg/1钢水加入；
⑧动态脱碳期6:氧气与氩气的流量比按照1:3~4吹入，吹炼时间分别为5~6分钟；
c.还原:当碳含量降低到0.015%以下时进入还原阶段，温度为1680~1710°C，炉渣碱度控制在1.7~1.9，在AOD炉中加入15~20kg/t钢水的硅铁和20~22kg/t钢水的硅锰合金，还原炉渣中残留的氧化钥，还原时间为4~5分钟，该阶段结束最大程度倒渣，倒渣时间为4~5分钟；
d.脱硫:加入石灰，使AOD转炉内的炉渣碱度为2.0~2.3，脱硫时间为5~6分钟；取样分析钢水中合金元素的含量，根据化验结果，通过加入硅铁、硅锰合金、铬铁及金属镍来调整钢水中S1、Mn、Cr、Ni成分；
步骤二:出钢至钢包，将钢水在1640~1680°C从AOD炉倒入烘烤好的钢包内，钢包烘烤至700~900°C ；
步骤三:LF精炼，将扒渣后的钢包运到LF炉进行精炼，进站温度为1540~1580°C ;进站后进行吹氩操作，氩气流量控制在400~500NL/min ;加入CaO和CaF2进行造渣，炉渣二元碱度控制范围为2.5~3.0 ;通电化渣，将钢水加热到1565~1570°C ;吹氩搅拌使钢液温度为1515~1520°C，调整氩气流量，弱吹12~20分钟，底吹氩气流量为100~200NL/min ；
步骤四:连铸，将钢液运至连铸平台进行浇铸，得到满足化学成分要求的所述含钥不锈钢产品。
[0008]采用本发明提供的一种含钥不锈钢及其冶炼方法，由于在AOD精炼时，在AOD转炉中同时加入氧化钥球和石灰，MoO3和CaO结合形成CaMoO4,熔点高不易挥发；同时利用AOD转炉内钢水的高温将氧化钥球快速熔化，利用钢液中C、S1、Mn、Fe等元素和AOD转炉中良好的动力学搅拌条件，还原氧化钥球，实现氧化钥的快速还原和在钢水中的直接合金化，生产成本低，操作简单、易于操作和控制，解决了现有炼钢方法中以氧化钥为原料的合金化路线氧化钥球挥发率高、需要辅助加料设备及还原效果差的问题。[0009]本发明具有如下优点:
1.在AOD脱碳前期加入氧化钥球，由于渣量小，氧化钥球可以直接进入到钢水中，利用AOD转炉内钢水的高温将氧化钥球快速熔化。
[0010]2.在AOD转炉内，钢水中还原元素多，利用钢液中C、S1、Mn、Fe等元素和AOD转炉中良好的动力学搅拌条件，还原氧化钥球，实现氧化钥的快速还原，达到对钢水进行直接合金化的目的。
[0011]3.向AOD转炉内同时加入氧化钥球和石灰，MoO3和CaO结合形成CaMoO4,熔点高不易挥发。
[0012]4.基于AOD转炉炼钢的方法，在不影响冶炼效果的前提下，保证AOD区域钥的收得率在95 %左右，达到钥铁合金化生产中钥的收得率水平。
[0013]5.本发明方法简单，易于操作和控制，利用高位料仓直接将氧化钥球加入到AOD钢液中，不需要辅助的加料设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本发明方法采用的工艺流程图。
[0015]图2为本发明实施例1生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0016]图3为实施例1相同条件采用钥铁生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0017]图4为本发明实施例2生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0018]图5为实施例2相同条件采用钥铁生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0019]图6为本发明实施例3生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0020]图7为与实施例3相同条件采用钥铁生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例及其附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0022]如图1所示，为本发明方法采用的工艺流程图。
[0023]实施例1
酒钢集团生产的00Crl7Nil2Mo2 (316L)奥氏体含钥不锈钢，按照质量百分比计，化学成分为，C:0.020%, Si:0.487%, Mn:1.45%, P:0.026%, S:0.001%, Cr:16.55%, Ni:10.1%, N:0.025% ,Mo:2.09%，其它为 Fe 和残留元素。
[0024]该含钥不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤:
步骤一:A0D精炼
1.兑入铁水:在1543 °C时，将按照质量百分比计的化学成分为，C:1.402%，Si:0.50%, Mn:0.30%, P:0.0272%, S:0.0605%, Cr:7.847%, Ni:10.94%, Mo:0.273%,其它为Fe和残留元素的铁水93.5吨注入到AOD炉中。
[0025]2.脱碳:在脱碳工序中，往AOD炉中加入氧化钥球和石灰，进行脱碳反应。
[0026]氧化钥球按照质量百分比计的化学成分范围是，Mo:52.68~54.3%，Cu:0.30~0.40% ,P ≤ 0.016%、S ≤ 0.125%。
[0027]石灰按照质量百分比计的化学成分范围是，CaO≥88.0%，P ≤ 0.01 %,S ≤ 0.045%，0.7%，SiO2 ≤3.0%，活性度≥ 350ml，生过烧≤ 7.0 %,粒度:10 ~IOOmm > 90%ο
[0028]本实施例中，市购的氧化钥球成分为:52.68%Mo、0.317%Cu、0.016%P、0.125% S0
[0029]①硅铝氧化期:
该阶段根据AOD转炉中加入铁水中的硅含量为S1:0.50%，按Ca0/Si02碱度1.5配加石灰 2000kg。
[0030]轻烧白云石按照质量百分比计的成分范围是，CaO≥50.0%，MgO≥30.0%，S ^ 0.045%,粒度10~100mm。轻烧白云石按照10.0kg/t钢水加入,加入1120kg轻烧白云
O
[0031]氧气与氮气的流量比按照220:30吹入，吹炼时间2分钟。
[0032]②主脱碳期:不加任何物料，氧气与氮气的流量比按照220:30吹入，吹炼时间3分钟。
[0033]③动态脱碳期1:氧气与氮气的流量比按照220:30吹入，吹炼时间4分钟。
[0034]④动态脱碳期2:氧气与氮气的流量比按照110:30吹入，吹炼时间14分钟。
[0035]当钢水中碳含量降低到0.6%以下和温度达到1700°C时，从高位料仓向汇总料仓下37.5kg/t钢水的氧化钥球和8.0kg/t钢水的石灰,将氧化钥球和石灰以800kg/min的速度加入到钢水中。共加入37.5kgX112=4200kg氧化钥球，8.0kgX 112=896kg石灰。
[0036]高碳铬铁的化学成分为，C:8.20%, Si:0.50%,Cr:57.20%，然后加入180kg/t钢水高碳铬铁，180kgX112=20160kgo
[0037]在该阶段结束前将高碳铬铁加完，高碳铬铁分两批，每次加入一半从汇总料仓加入到钢水中。
[0038]⑤动态脱碳期3:将氮气切换为氩气进行吹炼，氧气与氩气的流量比按照3:1吹入，吹炼时间分别为4分钟。石灰按照15.0kg/t钢水加入，加入1680kg石灰。
[0039]⑥动态脱碳期4:氧气与氩气的流量比按照1:1吹入，吹炼时间分别为4分钟。石灰按照10.0kg/t钢水加入，加入1120kg石灰。
[0040]⑦动态脱碳期5:氧气与氩气的流量比按照1:2吹入，吹炼时间分别为5分钟。石灰按照5.0kg/t钢水加入，加入560kg石灰。
[0041]⑧动态脱碳期6:氧气与氩气的流量比按照1:3吹入，吹炼时间分别为6分钟。
[0042]3.还原
当碳含量降低到0.015%以下时进入还原阶段，温度为1710°C，炉渣碱度控制在1.8，在AOD炉中加入15kg/t钢水的硅铁和20kg/t钢水的硅锰合金还原炉渣中残留的氧化钥，还原时间为5分钟，该阶段结束最大程度倒渣，倒渣时间为4分钟。
[0043]硅铁成分范围是，S1: 72~80%，S≤0.030%, P≤0.040% ;硅锰合金成分范围是，S1: 20 ~25%，Mn:60 ~:65%，P ≤ 0.040%S ≤0.030%。
[0044]4.脱硫
配加1200kg石灰，炉渣碱度控制在2.3，脱硫时间为6分钟。取样分析钢水中合金元素的含量，根据化验结果，通过加入硅铁、硅锰合金、铬铁及金属镍来调整钢水中S1、Mn、Cr、Ni成分。
[0045]步骤二:出钢至钢包:将112吨钢水在1648°C从AOD炉倒入烘烤好的钢包内，钢包烘烤至800°C，出钢时间5分钟。
[0046]步骤三:LF精炼:将扒渣后的钢包运到LF炉进行精炼，进站温度为1548°C ;进站后进行吹氩操作，氩气流量控制在400NL/min。加入5.0kg/吨钢水的CaO和4.5kg/吨钢水的CaF2造渣，炉渣二元碱度控制范围为2.6。通电化渣，将钢水加热到1565°C。吹氩搅拌使钢液温度为1515°C，调整氩气流量，弱吹12分钟，底吹氩气流量为150NL/min。
[0047]步骤四:连铸:将钢液运至连铸平台进行浇铸，得到满足化学成分要求的所述含钥不锈钢产品。成品成分为，C:0.020%, S1:0.487%,Mn:1.45%,P:0.026%, S:0.001%,Cr:16.55%, Ni:10.1%, N:0.025% ,Mo:2.09%，其它为 Fe 和残留元素。
[0048]根据AOD入炉成分和成品成分，计算冶炼后钥的收得率，为96.16%。因此，本发明在不影响冶炼效果的前提下，保证AOD区域钥的收得率在95%左右，可达到钥铁合金化钥的收得率水平。
[0049]图2为本发明实施例1生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯的夹杂物照片。
[0050]图3为与实施例1相同条件采用钥铁生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯的夹杂物照片。
[0051]比较图2与图3，可以看出:用氧化钥球和钥铁生产的316L不锈钢铸坯中夹杂物都小于10微米。
[0052]实施例2
酒钢集团生产的00Crl7Nil2Mo2 (316L)奥氏体含钥不锈钢，按照质量百分比计，化学成分为，C:0.0165%, Si:0.50%, Mn:1.40%, P:0.030%, S:0.0012%, Cr:16.70%, Ni:10.05%, N:0.020% ,Mo:2.10%，其它为 Fe 和残留元素。
[0053]该含钥不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤:
步骤一:A0D精炼
1.兑入铁水:在1600°C时，将按照质量百分比计的化学成分为，C:1.7 0%, Si:0.30%,Mn:0.20%, P:0.030%, S:0.050%, Cr:10.2%, N1:10.0%,Mo:0.25%，其它为 Fe和残留元素的铁水96.5吨注入到AOD炉中。
[0054]2.脱碳:在脱碳工序中，往AOD炉中加入氧化钥球和石灰，进行脱碳反应。
[0055]氧化钥球按照质量百分比计的化学成分范围是，Mo:52.68~54.3%，Cu:0.30~
0.40% ,P ≤ 0.016%、S≤ 0.125%。
[0056]石灰按照质量百分比计的化学成分范围是，CaO≥88.0%，P ≤ 0.01 %,S ≤ 0.045%，0.7%，SiO2 ≤ 3.0%，活性度≤ 350ml，生过烧≤ 7.0 %,粒度:10 ~IOOmm ≥ 90%ο
[0057]本实施例中，市购的氧化钥球成分为:54.3% Mo,0.30% Cu,0.015% Ρ、0.10% S。
[0058]①硅铝氧化期:
该阶段根据AOD转炉中加入铁水中的硅含量为S1:0.30%，按Ca0/Si02碱度1.5配加石灰 1300kg。
[0059]轻烧白云石按照质量百分比计的成分范围是，CaO≥50.0%，MgO≥30.0%，S^0.045%,粒度10~IOOmm ;轻烧白云石按照9.0kg/t钢水加入，加入1062kg轻烧白云[0060]氧气与氮气的流量比按照210:30吹入，吹炼时间3分钟。
[0061]②主脱碳期:不加任何物料，氧气与氮气的流量比按照210:30吹入，吹炼时间2分钟。
[0062]③动态脱碳期1:氧气与氮气的流量比按照210:30吹入，吹炼时间3分钟。
[0063]④动态脱碳期2:氧气与氮气的流量比按照120:30吹入，吹炼时间10分钟。
[0064]当钢水中碳含量降低到0.6%以下和温度达到1650°C时，从高位料仓向汇总料仓下36.44kg/1钢水的氧化钥球和10.0kg/t钢水的石灰,将氧化钥球和石灰以1000kg/min的速度加入到钢水中。共加入36.44kgX 118=4300kg氧化钥球，10.0kgX 118=1180kg石灰。
[0065]高碳铬铁的化学成分为，C:7.5%，S1:1.8%，Cr:55.0%，然后加入170kg/t钢水高碳铬铁，170kgX118=20060kgo
[0066]在该阶段结束前将高碳铬铁加完，高碳铬铁分两批，每次加入一半的量从汇总料仓加入到钢水中。
[0067]⑤动态脱碳期3:将氮气切换为氩气进行吹炼，氧气与氩气的流量比按照2:1吹入，吹炼时间分别为5分钟。石灰按照16kg/t钢水加入，加入1888kg石灰。
[0068]⑥动态脱碳期4:氧气与氩气的流量比按照1:2吹入，吹炼时间分别为5分钟。石灰按照8.5kg/t钢水加入，加入1003kg石灰。
[0069]⑦动态脱碳期5:氧气与氩气的流量比按照1:3吹入，吹炼时间分别为4分钟。石灰按照4.5kg/t钢水加入，加入531kg石灰。
[0070]⑧动态脱碳期6:氧气与氩气的流量比按照1:4吹入，吹炼时间分别为5分钟。
[0071]3.还原
当碳含量降低到0.015%以下时进入还原阶段，温度为1680°C，炉渣碱度控制在1.7，在AOD炉中加入20kg/t钢水的硅铁和22kg/t钢水的硅锰合金还原炉渣中残留的氧化钥，还原时间为4分钟，该阶段结束最大程度倒渣，倒渣时间为5分钟。
[0072]硅铁成分范围是，S1: 72~80%，S≤0.030%, P≤0.040% ;硅锰合金成分范围是，S1: 20 ~25%，Mn:60 ~:65%，P ≤ 0.040%S ≤ 0.030%。
[0073]4.脱硫
配加IOOOkg石灰，炉渣碱度控制在2.0，脱硫时间为5分钟。取样分析钢水中合金元素的含量，根据化验结果，通过加入硅铁、硅锰合金、铬铁及金属镍来调整钢水中S1、Mn、Cr、Ni成分。
[0074]步骤二:出钢至钢包:将118.0吨钢水在1680°C从AOD炉倒入烘烤好的钢包内，钢包烘烤至900°C，出钢时间5分钟。
[0075]步骤三:LF精炼:将扒渣后的钢包运到LF炉进行精炼，进站温度为1580°C ;进站后进行吹氩操作，氩气流量控制在500NL/min。加入5.0kg/吨钢水的CaO和4.5kg/吨钢水的CaF2造渣，炉渣二元碱度控制范围为2.5。通电化渣，将钢水加热到1570°C。吹氩搅拌使钢液温度为1520°C，调整氩气流量，弱吹20分钟，底吹氩气流量为200NL/min。
[0076]步骤四:连铸:将钢液运至连铸平台进行浇铸，得到满足化学成分要求的所述含钥不锈钢产品。C:0.0165 %, Si:0.50 %, Mn:1.40%, P:0.030 %, S:0.0012%, Cr:16.70%, Ni:10.05%, N:0.020% ,Mo:2.10%，其它为 Fe 和残留元素。[0077]根据AOD入炉成分和成品成分，计算冶炼后钥的收得率，为95.27%。因此，本发明在不影响冶炼效果的前提下，保证AOD区域钥的收得率在95%左右，可达到钥铁合金化钥的收得率水平。
[0078]图4为本发明实施例2生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0079]图5为与实施例2相同条件采用钥铁生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0080]比较图4与图5，可以看出:用氧化钥球和钥铁生产的316L不锈钢铸坯中夹杂物都小于10微米。
[0081]实施例3
酒钢集团生产的00Crl7Nil2Mo2 (316L)奥氏体含钥不锈钢，按照质量百分比计，化学成分为，C:0.023%, Si:0.42%, Mn:1.35%, P:0.024%, S:0.002%, Cr:16.65%, Ni:
10.15%, N:0.023% ,Mo:2.15%，其它为 Fe 和残留元素。
[0082]该含钥不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤:
步骤一:A0D精炼
1.兑入铁水:在1530°C时，将按照质量百分比计的化学成分为，C:1.0%，Si:0.46%,Mn:0.24%, P:0.0218%, S:0.20%, Cr:6.0%, Ni:11.5%, Mo:0.30%，其它为 Fe 和残留元素的铁水85.0吨注入到AOD炉中。
[0083]2.脱碳:在脱碳工序 中，往AOD炉中加入氧化钥球和石灰，进行脱碳反应。
[0084]氧化钥球按照质量 百分比计的化学成分范围是，Mo:52.68~54.3%，Cu:0.30~
0.40% , [0085]石灰按照质量百分比计的化学成分范围是， [0086]本实施例中，市购的氧化钥球成分为:53.4% Mo,0.40% Cu,0.010% P、0.05% S。
[0087]①硅铝氧化期:
该阶段根据AOD转炉中加入铁水中的硅含量为S1:0.46%，按Ca0/Si02碱度1.5配加石灰 1800kg。
，粒度10~IOOmm ;轻烧白云石按照9.5Kg/t钢水加入，加入1005.1kg轻烧白
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[0089]氧气与氮气的流量比按照220:30吹入，吹炼时间2分钟。
[0090]②主脱碳期:不加任何物料，氧气与氮气的流量比按照220:30吹入，吹炼时间2分钟。
[0091]③动态脱碳期1:氧气与氮气的流量比按照220:30吹入，吹炼时间3分钟。
[0092]④动态脱碳期2:氧气与氮气的流量比按照120:30吹入，吹炼时间13分钟。
[0093]当钢水中碳含量降低到0.6%以下和温度达到1750°C时，从高位料仓向汇总料仓下37.81kg/t钢水的氧化钥球和9.0kg/t钢水的石灰,将氧化钥球和石灰以1000kg/min的速度加入到钢水中。共加入37.81kgX105.8=4000kg氧化钥球，9.0kgX 105.8=952.2kg石灰。[0094]高碳铬铁的化学成分为，C:9.3%，S1:1.0%，Cr:66.0%，然后加入190kg/t钢水高碳铬铁，190kgX 105.8=20102kgo
[0095]在该阶段结束前将高碳铬铁加完，高碳铬铁分两批，每次加入一半的量从汇总料仓加入到钢水中。
[0096]⑤动态脱碳期3:将氮气切换为氩气进行吹炼，氧气与氩气的流量比按照2:1吹入，吹炼时间分别为4分钟。石灰按照15.5kg/t钢水加入，加入1639.9kg石灰。
[0097]⑥动态脱碳期4:氧气与氩气的流量比按照1:1吹入，吹炼时间分别为5分钟。石灰按照9.5kg/t钢水加入，加入1005.1kg石灰。
[0098]⑦动态脱碳期5:氧气与氩气的流量比按照1:2吹入，吹炼时间分别为4分钟。石灰按照5.5kg/1钢水加入,加入581.9kg石灰。
[0099]⑧动态脱碳期6:氧气与氩气的流量比按照1:3吹入，吹炼时间分别为6分钟。
[0100]3.还原
当碳含量降低到0.015%以下时进入还原阶段，温度为1693°C，炉渣碱度控制在1.9，在AOD炉中加入18kg/t钢水的硅铁和21kg/t钢水的硅锰合金还原炉渣中残留的氧化钥，还原时间为5分钟，该阶段结束最大程度倒渣，倒渣时间为5分钟。
[0101]硅铁成分范围是，S1:72~80%，S ≤0.030%, P≤0.040% ;硅锰合金成分范围是，S1: 20 ~25%，Mn:60 ~:65%，P ≤ 0.040%, S ≤0.030%。
[0102]4.脱硫
配加1200kg石灰，炉渣碱度控制在2.1，脱硫时间为5分钟。取样分析钢水中合金元素的含量，根据化验结果，通过加入硅铁、硅锰合金、铬铁及金属镍来调整钢水中S1、Mn、Cr、Ni成分。
[0103]步骤二:出钢至钢包，将105.8吨钢水在1640°C从AOD炉倒入烘烤好的钢包内，钢包烘烤至700°C，出钢时间5分钟。
[0104]步骤三:LF精炼:将扒渣后的钢包运到LF炉进行精炼，进站温度为1540°C ;进站后进行吹氩操作，氩气流量控制在450NL/min。加入5.0kg/吨钢水的CaO和4.5kg/吨钢水的CaF2造渣，炉渣二元碱度控制范围为3.0。通电化渣，将钢水加热到1568°C。吹氩搅拌使钢液温度为1518°C，调整氩气流量，弱吹15分钟，底吹氩气流量为100NL/min。
[0105]步骤四:连铸:将钢液运至连铸平台进行浇铸，得到满足化学成分要求的所述含钥不锈钢产品。C:0.023%, Si:0.42%, Mn:1.35%, P:0.024%, S:0.002%, Cr:16.65%,Ni:10.15%, N:0.023% ,Mo:2.15%，其它为 Fe 和残留元素。
[0106]根据AOD入炉成分和成品成分，计算冶炼后钥的收得率，为95.14%。因此，本发明在不影响冶炼效果的前提下，保证AOD区域钥的收得率在95%左右，可达到钥铁合金化钥的收得率水平。
[0107]图6为本发明实施例3生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片
图7为与实施例3相同条件采用钥铁生产的钢种316L奥氏体不锈钢铸坯中夹杂物照片。
[0108]比较图6与图7，可以看出:用氧化钥球和钥铁生产的316L不锈钢铸坯中夹杂物都小于10微米。
【权利要求】
1.一种含钥不锈钢，其特征在于，按照质量百分比计，化学成分为，C < 0.023%，S1:.0.42 ~0.50%,Mn:1.35 ~1.45%,P ( 0.030%,S ( 0.002%,Cr:16.55 ~16.70%,Ni:.10.05 ~10.15%, N ( 0.025% ,Mo:2.09 ~2.15%，其它为 Fe 和残留元素。
2.根据权利要求1所述含钥不锈钢的冶炼方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤一:AOD精炼，将铁水注入到AOD转炉中，进行脱碳、还原、脱硫反应； a.兑入铁水:在1530~1600°C，按照质量百分比计，将化学成分为:C:1.00~1.70%，Si:0.30 ~0.50%, Mn:0.20 ~0.30%, P ≤ 0.030%, S ≤ 0.20%, Cr:6.00 ~10.20%,Ni:10.0~11.5%, Mo:0.25~0.30%，其它为Fe和残留元素的铁水注入到AOD炉中； b.脱碳:在脱碳工序中，往AOD炉中加入氧化钥球和石灰，进行脱碳反应； ①硅铝氧化期:根据AOD转炉中加入铁水中的硅含量为S1:0.30~0.50%，按CaO/SiO2碱度1.40~1.50配加石灰；轻烧白云石按照9.0~10.0kg/1钢水加入；氧气与氮气的流量比按照210~220:30吹入，吹炼时间2~3分钟； ②主脱碳期:不加任何物料，氧气与氮气的流量比按照210~220:30吹入，吹炼时间.2~3分钟； ③动态脱碳期1:氧气与氮气的流量比按照210~220:30吹入，吹炼时间3~4分钟； ④动态脱碳期2:氧气与氮气的流量比按照110~120:30吹入，吹炼时间10~14分钟；当钢水中碳含量≤0.6%，温度达到1650~1750°C时，从高位料仓向汇总料仓下.36.44~37.81kg/t钢水的氧化钥球和8.0~10.0kg/t钢水的石灰，将氧化钥球和石灰快速加入到钢水中；然后加入170~190kg/t钢水的高碳铬铁，在该阶段结束前将高碳铬铁加完，闻碳络铁分批从汇总料仓加入到钢水中； ⑤动态脱碳期3:将氮气切换为氩气进行吹炼，氧气与氩气的流量比按照2~3:1吹入，吹炼时间分别为4~5分钟；石灰按照15.0~16.0kg/t钢水加入； ⑥动态脱碳期4:氧气与氩气的流量比按照1:1~2吹入，吹炼时间分别为4~5分钟；石灰按照8.5~10.0kg/t钢水加入； ⑦动态脱碳期5:氧气与氩气的流量比按照1:2~3吹入，吹炼时间分别为4~5分钟；石灰按照4.5~5.5kg/1钢水加入； ⑧动态脱碳期6:氧气与氩气的流量比按照1:3~4吹入，吹炼时间分别为5~6分钟； c.还原:当碳含量降低到0.015%以下时进入还原阶段，温度为1680~1710°C，炉渣碱度控制在1.7~1.9，在AOD炉中加入15~20kg/1钢水的硅铁和20~22 kg/t钢水的硅锰合金，还原炉渣中残留的氧化钥，还原时间为4~5分钟，该阶段结束最大程度倒渣，倒禮:时间为4~5分钟； d.脱硫:加入石灰，使AOD转炉内的炉渣碱度为2.0~2.3，脱硫时间为5~6分钟；取样分析钢水中合金元素的含量，根据化验结果，通过加入硅铁、硅锰合金、铬铁及金属镍来调整钢水中S1、Mn、Cr、Ni成分； 步骤二:出钢至钢包，将钢水在1640~1680°C从AOD炉倒入烘烤好的钢包内，钢包烘烤至700~900°C ； 步骤三:LF精炼，将扒渣后的钢包运到LF炉进行精炼，进站温度为1540~1580°C ;进站后进行吹氩操作，氩气流量控制在400~500NL/min ;加入CaO和CaF2进行造渣，炉渣二元碱度控制范围为2.5~3.0 ;通电化渣，将钢水加热到1565~1570°C ;吹氩搅拌使钢液温度为1515~1520°C，调整氩气流量，弱吹12~20分钟，底吹氩气流量为100~200NL/min ； 步骤四:连铸，将钢液运至连铸平台进行浇铸，得到满足化学成分要求的所述含钥不锈钢产品。
【文档编号】C22C33/06GK103469093SQ201310355373
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】王建新, 陈兴润, 白小军 申请人:甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司