本发明属于冶炼技术领域，主要涉及一种氩氧炉冶炼超级双相不锈钢的工艺。
背景技术：
超级双相不锈钢，是指点蚀抗力当量（PRE）大于40的一组双相不锈钢，PRE=wt%Cr+3.3(wt%Mo)+16(wt%N)。主要应用于海洋工程、海水淡化、化工、光热储能等具有强腐蚀性的工作环境中，如海水淡化用泵轴、光热储能用高压管道及轴类件等。由于工件工作环境恶劣，对于钢材质量的要求非常严格，不但要求有较高的综合力学性能，较强的耐点蚀能力，而且对金相组织、钢中非金属夹杂物、晶粒度、力学性能、超声波探伤等均有严格的要求。
超级双相不锈钢有强烈σ和M2N等析出相析出的趋势，为避免析出，一般可通过合金的成分调节和合理的热处理制度来解决。当超级双相钢中两相比例接近1：1时，材料具有较好的力学性能和耐腐蚀性能。因此，为控制好两相组织比例及避免σ和M2N等析出相析出，需准确控制化学成分，尤其是N成分。
S32760超级双相不锈钢，最早是由英国Mather和Platt Ltd公司开发的，在80年代中期即以铸件的形式出现，它具有耐高温海水及含卤素介质的优势，逐步将其发展演变为可锻性超级双相不锈钢。
国内对于超级双相不锈钢，材料引入较晚，至今GB/T1220-2007标准，无相应的钢种与其对应，对于超级双相不锈钢，C、N化学成分不易控制，准确控制更是难度较大。
专利文献CN101476078A公开了超级双相不锈钢大型海水泵轴的制造方法，采用VOD进行冶炼，出钢前加入氮化铬铁调整N含量；由于氮化铬铁中N含量较低且不稳定，引起N回收率极不稳定，造成超级双相不锈钢N含量控制不稳定，极易造成超级双相不锈钢两相比例不稳定，从而造成产品报废。另外氮化铬铁合金价格较高，相比廉价的氮气来说，没有成本优势。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种合金收得率高、C及N成分控制稳定、生产成本低且化学成分控制准确的氩氧炉冶炼超级双相不锈钢的工艺。
本发明的技术方案是这样实现的：一种氩氧炉冶炼超级双相不锈钢的工艺，采用电弧炉或感应炉+氩氧炉冶炼方式；冶炼的超级双相不锈钢成分按质量百分比为：C不大于0.05%， Cr=24%~26%，Ni=6.0~8.0%，Mo=3.0~4.0%，W=0.5~1.0%，Cu=0.5~1.0%，N=0.20~0.30%，Si=0.20~1.0%，Mn=0.20~1.0%，余量为Fe和少量其它合金元素。
W、Cu合金在氩氧炉脱碳后期加入，采用氮气进行氮的合金化。
工艺步骤如下：
步骤一：初炼：炉料由低磷碳、合结钢、不锈钢料头及Ni、Mo合金组成，在电弧炉或感应炉内初炼，炉料全熔后取全分析样，温度、成分符合要求后出钢，兑入氩氧炉；
步骤二：氩氧炉氧化期：氩氧炉兑钢前炉内加入占钢水量2～3%的石灰；氩氧炉开吹温度≥1500℃，配碳量：2.0～3.0%；前期吹入纯氧进行脱碳、升温；温度≥1600℃，吹入氧气、氮气混合气体3:1进行脱碳、升温；当钢液温度≥1680℃、[C]≤0.20%，吹入氧气、氮气混合气体1:1进行脱碳、升温，加入W、Cu合金；当钢液温度≥1720℃、[C]≤0.06%，吹入氧气、氮气混合气体1:3进行脱碳、升温；当[C]≤0.01%，停吹氧气，改吹氮气，加入硅铁、铝锭，其中硅铁15～30Kg/吨、铝锭2～5Kg/吨，时间4～8分钟进行预还原；取全分析样并扒渣至见钢水；
步骤三：氩氧炉还原期：加入石灰、萤石、铝锭，其中石灰用量15～30Kg/吨、萤石占石灰重量的1/10～1/5、铝锭2～5Kg/吨，吹氩搅拌2～3分钟并吹氮2～3分钟之后氩气搅拌0.5～1分钟进行脱氧和增氮，并均匀化学成分，取全分析样；温度1580～1620℃出钢；
步骤四：出完钢，经氩气弱搅拌后浇注成模铸钢锭、电渣重熔用电极坯或连铸坯。
本发明的技术方案产生的积极效果如下：采用氩氧炉（AOD）冶炼生产超级双相不锈钢比VOD冶炼更有利于实现大规模工业化生产，生产效率高、成本低、操作稳定、工艺容易掌握。铬铁全部采用高碳铬铁，W、Cu合金在氩氧炉（AOD）脱碳后期加入，通过吹入氮气来进行氮合金化，合金收得率高，化学成分控制准确，生产成本低廉。
具体实施方式
一种氩氧炉冶炼超级双相不锈钢的工艺，采用8吨氩氧炉（AOD）冶炼超级双相不锈钢S32760，工艺流程为：6吨中频感应炉冶炼→AOD精炼→浇注2支3.4t电极坯→电极坯快速脱模后空冷。
W、Cu合金在氩氧炉脱碳后期加入，采用氮气进行氮的合金化。
工艺步骤如下：
步骤一：初炼：配入碳钢料头3120kg、高碳铬铁3000kg在电弧炉或感应炉内初炼，炉料全熔后取全分析样，温度、成分符合要求后出钢，熔清后出钢兑入氩氧炉；
步骤二：氩氧炉氧化期：氩氧炉在兑入钢水前向炉内加入200kg石灰，兑入钢水6400kg；兑钢后氧：氮=560m3/h：135m3/h吹炼，在AOD炉内进行脱碳、升温处理，期间加入石灰400kg及需要补加的合金；当钢液温度≥1680℃、[C]≤0.20%时，调整氧：氮=350m3/h：350m3/h吹炼，期间加入石灰200kg；钢液温度≥1720℃、[C]≤0.06%时，加入W、Cu合金，调整氧：氩=160m3/h：480m3/h吹炼；当[C]≤0.01％、温度在1700～1740℃时，进入预还原期。加硅铁350kg、铝18.5kg氩气搅拌2分钟后换氮气搅拌5分钟，之后再氩气搅拌两分钟，扒渣，此时取样分析N：0.18%，微调其他成分，氮气搅拌3分钟增氮，此时取样分析N：0.31%；
步骤三：氩氧炉还原期：加入还原渣料及铝90kg、微铬170kg、钼铁35kg、石灰100kg、萤石20kg，氮气搅拌3分钟，之后纯氩气搅拌1分钟，精调成分及N含量，此时取样N：0.29%，氮气30秒、氩气1分钟搅拌，温度1600℃准备出钢；
步骤四：出完钢，经氩气弱搅拌后浇注成模铸钢锭、电渣重熔用电极坯或连铸坯，吊包浇注温度为1550℃，电极坯加无碳保护渣，浇注为3.4吨电极坯两支。
设计化学成分及冶炼终点化学成分（质量百分数，%）
本发明实施后冶炼出的超级双相不锈钢，两相比例接近于1:1，N含量0.28%（目标值0.27%），PRE=41.75（要求≥40），满足了工业化生产超级双相不锈钢的要求。