一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的不锈钢aod转炉炼钢工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于A0D转炉炼钢技术领域，具体涉及一种使用氧化亚镍球直接还原合金 化的不锈钢A0D转炉炼钢工艺。
【背景技术】
[0002] 含镍不锈钢的冶炼工艺，通常包括:电炉-A0D转炉-LF精炼炉-连铸等工艺步骤，电 炉将镍铁、废钢等原料熔化，兑入A0D转炉中，兑入A0D转炉的镍含量通常已经接近目标值， 在A0D精炼过程中通常加入镍板或者镍基料对镍含量进行微调，镍元素通常是在镍红土矿 中提取，随着全球硫化镍矿资源的减少，提炼难度增加，电解镍的成本持续上升，造成了含 银不镑钢制造成本大幅上升，提尚了企业的生广成本。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的不锈钢A0D转炉炼钢 工艺，以解决现有技术中在A0D精炼过程中通过加入镍板或者镍基料的方式来调整镍含量， 含镍不锈钢生产成本高，企业生产成本高的问题。
[0004] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的 不锈钢A0D转炉炼钢工艺，包括以下工艺步骤：（1)兑入铁水:在1490-1525°C，按质量百分比 计，将化学成分为：C: 1.80-2.00%，Si :0·45-0·60%，Μη:0· 17-0.19%，P: < 0.035%，S: < 0 · 13%，Cr: 5 · 4-6 · 4%，Ni : 9 · 4-9 · 7%的87 · 5-92 · Ot铁水注入到AOD转炉中。
[0005] (2)脱碳:在脱碳工序中，往AOD转炉中加入氧化亚镍球。
[0006] 在脱碳工序中，包含以下步骤:a.硅铝氧化期:根据A0D转炉中兑入铁水的硅含量 按CaO/Si〇2碱度为1.40-1.50配加石灰;氧气与氮气的流量比按照210-220:30吹入，吹炼时 间2-3分钟，带顶枪吹炼。
[0007] b.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，带顶枪吹炼。
[0008] c.动态脱碳期1:倒炉通过废钢斗加入7.8-9. Okg/t氧化亚镍球，氧气与氮气的流 量比按照210-220:30吹入，吹炼时间3-4分钟，带顶枪吹炼。
[0009] d.动态脱碳期2:氧气与氮气的流量比按照60-90:30吹入，吹炼时间10-14分钟;加 入175-278.9kg/t钢水的高碳铬铁，在该阶段结束前将高碳铬铁加完，高碳铬铁分批从汇总 料仓加入到钢水中。
[0010] e.动态脱碳期3:氧气与氮气的流量比按照1:2吹入，吹炼时间分别为4-5分钟。
[0011] f.动态脱碳期4:氧气与氮气的流量比按照1:3吹入，吹炼时间分别为4-5分钟。
[0012] g.动态脱碳期5:将氮气切换为氩气进行吹炼，氧气与氩气的流量比按照1:4-5吹 入，吹炼时间分别为4-5分钟。
[0013] (3)还原：当碳含量降低到0.025%以下时进入还原阶段，温度小于1720Γ，炉渣碱 度控制在1.7-1.9，在AOD炉中加入8.2-10.8kg/t钢水的硅铁合金和16.5-18.2kg/t钢水的 硅锰合金，还原炉渣中残留的氧化亚镍，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。
[0014] (4)脱硫:加入石灰，使A0D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，出钢化学成分为：C: 0.028-0.036%，Si :0.40-0.42%，Mn: 1·16-1·17%，P:0·028-0·03%，S:0·0017-0·0022%，Cr:17.95-18.10%，Ni:8.00-8.05%。
[0015]本发明的优点在于：在AOD转炉脱碳前期加入氧化亚镍球，由于AOD转炉的渣量较 小，氧化亚镍球可以直接进入钢水中，利用A0D转炉内钢水的高温将氧化亚镍球快速融化， 使脱碳工序可以顺利完成;在A0D转炉内，钢水中的还原元素较多，利用钢水中C、Si、Mn等元 素和A0D转炉良好的动力学搅拌条件，充分还原了氧化亚镍球，实现了氧化亚镍球的快速还 原，达到对钢水进行直接合金化的目的;氧化亚镍球中提供的氧可以用在前期脱碳工序，减 少了冶炼过程氧的消耗量;在钢水合金化的过程中，利用氧化亚镍球进行直接合金化操作， 减少了镍板或者镍基料的投放量，降低了含镍不锈钢的生产成本，同时也降低了企业的生 产成本。
【具体实施方式】
[0016]下面结合具体实施例，对本发明作进一步说明。
[0017] 实施例！ 一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的不锈钢A0D转炉炼钢工艺，包括以下工艺步骤： (1)兑入铁水:在1500 °C，按质量百分比计，将化学成分为:C: 2 · 0%，Si : 0 · 45%，Μη: 0 · 177%，P: 0 · 03%，S: 0 · 10%，Cr: 6 · 4%，Ni : 9 · 4%的92t铁水注入到A0D转炉中。
[0018] (2)脱碳:在脱碳工序中，往A0D转炉中加入氧化亚镍球。
[0019] 本实施例中加入的氧化亚镍球的成分为:Ni : 68 · 21 %，Cu: 0 · 187%，P: 0 · 004%，S: 0.473%，Si :0.10%，C:0.487%，氧化亚镍球由氧化亚镍粉、有机粘结剂和水搅拌均匀后，压制 而成，氧化亚镍球的尺寸为50mm X 40mm X 21mm的椭圆球。
[0020] 本实施例中加入的石灰按照质量百分比计的化学成分范围是，CaO 2 88.0%，P< 0 · 01 %，S < 0 · 045%，C < 0 · 7%，Si〇2 < 3 · 0%，活性度 2 350ml，生过烧 < 7 · 0%，粒度：10-100mm > 90%〇
[0021] 在脱碳工序中，包含以下步骤:a.硅铝氧化期:根据A0D转炉中兑入铁水的硅含量 按Ca0/Si02碱度为1.40配加石灰;氧气与氮气的流量比按照220:30吹入，吹炼时间3分钟， 带顶枪吹炼。
[0022] b.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，带顶枪吹炼。
[0023] c.动态脱碳期1:倒炉通过废钢斗加入7.8kg/t氧化亚镍球，氧气与氮气的流量比 按照220:30吹入，吹炼时间4分钟，带顶枪吹炼。
[0024] d .动态脱碳期2 :氧气与氮气的流量比按照90 : 30吹入，吹炼时间10分钟；加入 175.0kg/t钢水的高碳铬铁，在该阶段结束前将高碳铬铁加完，高碳铬铁分批从汇总料仓加 入到钢水中。
[0025] e.动态脱碳期3:氧气与氮气的流量比按照1:2吹入，吹炼时间分别为5分钟。
[0026] f.动态脱碳期4:氧气与氮气的流量比按照1:3吹入，吹炼时间分别为4分钟。
[0027] g.动态脱碳期5:将氮气切换为氩气进行吹炼，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。
[0028] (3)还原：当碳含量降低到0.025%以下时进入还原阶段，温度为1720°C，炉渣碱度 控制在1.8，在A0D炉中加入10.5kg/t钢水的硅铁合金和16.5kg/t钢水的硅锰合金，还原炉 渣中残留的氧化亚镍，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。 [0029] (4)脱硫:加入石灰，使A0D转炉内的炉渣碱度为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、铬铁来调整钢水中Si、 Μη、Cr成分，出钢化学成分为：C: 0 · 036%，Si : 0 · 40%，Μη: 1 · 16%，P: 0 · 03%，S: 0 · 0022%，Cr: 17.95%,Ni：8.01%〇
[0030] 经过力学性能检测得出表1为实施例1中出钢的力学性能。
[0031] 实施例2 一种使用氧化亚镍球直接还原合金化的不锈钢A0D转炉炼钢工艺，包括以下工艺步骤： (1)兑入铁水:在1490°C，按质量百分比计，将化学成分为:C: 1.8%，Si :0.60%，Mn:0.19%，P: 0 · 035%，S: 0 · 13%，Cr: 5 · 8%，Ni : 9 · 5%的87 · 5t铁水注入到A0D转炉中。
[0032] (2)脱碳:在脱碳工序中，往A0D转炉中加入氧化亚镍球。
[0033] 本实施例中加入的氧化亚镍球的成分为:Ni : 68.21 %，Cu: 0.187%，P: 0.004%，S: 0.473%，Si :0.10%，C:0.487%，氧化亚镍球由氧化亚镍粉、有机粘结剂和水搅拌均匀后，压制 而成，氧化亚镍球的尺寸为50mm X 40mm X 21mm的椭圆球。
[0034] 本实施例中加入的石灰按照质量百分比计的化学成分范围是，CaO 2 88.0%，P< 0 · 01 %，S < 0 · 045%，C < 0 · 7%，Si〇2 < 3 · 0%，活性度 2 350ml，生过烧 < 7 · 0%，粒度：10-100mm > 90%〇
[0035] 在脱碳工序中，包含以下步骤:a.硅铝氧化期:根