专利名称：不锈钢母液的冶炼方法
技术领域：
本发明涉及一种不锈钢母液的冶炼方法，属于金属冶炼领域。
背景技术：
目前，国内短流程工艺条件下冶炼不锈钢母液的方法大型不锈钢公司主要采用的是电炉冶炼不锈钢母液，即用电炉熔化镍铬合金、不锈钢返回料、高碳铬铁和碳钢废钢 (或脱磷铁水)，国内宝钢不锈钢公司、太钢不锈钢公司、张家港浦项制钢公司，都采用的是用电炉冶炼不锈钢母液的方法。小型不锈钢公司主要采用中频炉冶炼不锈钢母液，即中频炉熔化不锈钢返回料，国内典型的企业有青山控股下属的几家公司，都采用中频炉冶炼不锈钢母液的方法。采用电炉冶炼不锈钢母液时，普遍存在的问题是冶炼时间长，冶炼电耗高，电炉炉渣Cr2O3含量高，Cr的收得率低，噪声大，冶炼过程不具备脱P条件，对原料的要求很高。 而采用中频炉冶炼不锈钢母液时，所能选用的原料是唯一的，即不锈钢返回料，而且冶炼时间长，冶炼电耗高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种工艺设计合理、低电耗、低噪声、铬收得率高、大量使用自然块高碳铬铁、脱P冶炼效率高和镍收得率高的不锈钢母液的冶炼方法。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该不锈钢母液的冶炼方法，其工艺步骤及参数设置为
a、将含镍生铁加入到Consteel运输机上，入炉前在Consteel预热段进行预热，预热到 200-300 0C ；
b、上炉出完钢后，填好EBT，炉体摇平后通电，启动Consteel运输机进料，含镍生铁以 l-6m/min的速度进入炉内，熔池始终处于精炼状态下，同时启动炉门氧枪，依据装入原料重量和原料中C、Si的含量，调整氧气流量，连续冶炼过程中，溶池温度保持在1500士30°C，以通过控制进料速度来控制熔池温度；
c、出钢时的电炉母液成分控制为C1. 0% 2. 5% ；Si 0. 1%-0· 5% ； P ^ 0. 045% ；Cr < 4% ；Ni 7^12% ；完成含镍生铁的冶炼，得到温度为1550-1600°C的含镍铁水母液；
d、在电炉冶炼的同时，将高碳铬铁加入到中频炉中，加热熔化，若电炉熔清样中理论计算AOD还原后最终M含量偏低，中频炉会考虑补加镍含量为观% 45%的超高镍，进行调整， 当合金温度达到1620-1700°C时，得到高碳铬铁母液；
e、将Consteel电炉的含镍铁水母液和中频炉的高碳铬铁母液先后出钢到鸭嘴包内混合，不锈钢母液最终成分:C :1. 5% 3. 0%, Si 0. 5% 1· 0%, P <0. 045%, Cr :5% 18%，Ni 5% 12% ；
f、将鸭嘴包内的最终母液兑入AOD炉，完成不锈钢母液的冶炼。作为优选，本发明所述的步骤b中，调整氧气流量的步骤为送电开始时，由于熔
3池温度高，钢水和渣量少，氧气流量控制在1500m3/h，冶炼进行3-5分钟后，将氧气流量调整到3600 m3/h，进行正常冶炼，待全部炉料入炉后，温度达到1500°C左右，取样分析Si元素含量，依据Si元素含量进行氧气流量在2000-3600 m3/h之间调整，确保电炉铁水母液的 Si彡0. 5%以内。作为优选，本发明所述的步骤e中，不锈钢母液最终成分C 2. 0%，Si :0. 8%，P <0. 045%, Cr 10. 6%, Ni :9%。本发明同已有的技术相比，具有以下优点和特点采用本发明的工艺时，所选用的原料为含镍生铁和自然块的高碳铬铁。在consteel电炉冶炼过程中，含镍生铁连续预热， 连续入炉，连续熔化，熔池始终处于精炼状态下，达到了低电耗、低噪声、脱P、冶炼效率高和镍收得率高的效果。中频炉熔化自然块高碳铬铁，铬损失少收得率高，自然块高碳铬铁不需要二次加工，原料采购成本降低。本发明由于使用consteel电炉技术冶炼含镍生铁，镍生铁入炉前已经被预热，留钢作业，冶炼电耗低，平均电耗350kwh/t，全程泡沫渣操作，热能利用率高，冶炼时电弧不直接和镍生铁接触，烟气带走的镍降低，镍收得率高；高碳铬铁在中频炉熔化，冶炼周期短，冶炼效率提高.本发明实现了镍铬分离法冶炼不锈钢母液。采用电炉技术冶炼含镍生铁，冶炼过程中熔池一直处于精炼状态，可通过控制进料速度来控制熔池温度，脱P效果明显。采用中频炉化自然块高碳铬铁，铬损失少，收得率高，铬收得率在 99%以上，自然块铬铁不需要二次加工，原料采购成本降低。整体来说，本发明镍铬收得率高、冶炼周期短、冶炼电耗低、原料成本低、生产效率高。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。实施例1
准备Consteel电炉原料含镍5%镍生铁3t，9_15%镍生铁64. 555t，镍生铁的平均P含量为 0. 052%。准备中频炉原料高碳铬铁10. 45t，含镍40%之镍生铁1. U。将含镍生铁加入到Consteel运输机上，进炉前先进入预热段进行预热，预热到 200-300 0C ；
上炉出完钢后，填好EBT，炉体摇平后通电，启动Consteel运输机进料，含镍生铁以 l-6m/min速度进入炉内，熔池始终处于精炼状态下，同时启动炉门氧枪，依据装入原料重量和原料中C、Si的含量，调整氧气流量，连续冶炼过程中，溶池温度保持在1500士30°C，以通过控制进料速度来控制熔池温度；
出钢时的电炉母液成分控制为:C :1. 41%, Si :0. 3%, P :0. 019%, Cr :1. 44%, Ni :10. 99%。 完成含镍生铁的冶炼，得到温度为1556°C的含镍铁水母液61. 9t。本次冶炼的冶炼周期 65min,电耗 19600kwho在电炉冶炼的同时，将高碳铬铁加入到中频炉中，加热熔化，补加镍含量为40%的镍生铁，进行调整，当合金温度达到时，得到高碳铬铁母液，冶炼周期6%iin，出钢量 11. It。将Consteel电炉的含镍铁水母液和中频炉的高碳铬铁母液先后出钢到鸭嘴包内
4混合，不锈钢母液最终成分:C 2. 3%, Si :0. 64%, P :0. 024%, Cr :9. 70%, Ni :9. 16%。将鸭嘴包内的最终母液兑入AOD炉，完成不锈钢母液的冶炼。 实施例2
准备Consteel电炉原料含镍6%镍生铁3. 5t，10-15%镍生铁60. 86t，镍生铁的平均P 含量为0. 075%。准备中频炉原料高碳铬铁10. 2t，含镍37%之镍生铁1. 4t。将含镍生铁加入到Consteel运输机上，入炉前在consteel预热段进行预热，预热到 200-300 0C ；
上炉出完钢后，填好EBT，炉体摇平后通电，启动Consteel运输机进料，含镍生铁以 l-6m/min速度进入炉内，熔池始终处于精炼状态下，同时启动炉门氧枪，依据装入原料重量和原料中C、Si的含量，调整氧气流量，连续冶炼过程中，溶池温度保持在1500士30°C，以通过控制进料速度来控制熔池温度；
出钢时的电炉母液成分控制为:C :1. 48%, Si :0. 39%, P :0. 023%, Cr :1. 07%, Ni :9. 99%。 完成含镍生铁的冶炼，得到温度为1576°C的含镍铁水母液62. 4t。本次冶炼的冶炼周期 50min,电耗 19550kwh。在电炉冶炼的同时，将高碳铬铁加入到中频炉中，加热熔化，补加镍含量为37%的镍生铁，进行调整，当合金温度达到1630°C时，得到高碳铬铁母液，冶炼周期61min，出钢量 11. 6t。将Consteel电炉的含镍铁水母液和中频炉的高碳铬铁母液先后出钢到鸭嘴包内混合，不锈钢母液最终成分:C :1. 91%, Si :0. 45%, P :0. 033%, Cr :10. 44%, Ni :9. 62%。将鸭嘴包内的最终母液兑入AOD炉，完成不锈钢母液的冶炼。 实施例3
准备Consteel电炉原料含含镍6%镍生铁4. 2t，10-15%镍生铁60. 5t，镍生铁的平均 P含量为0. 074%。准备中频炉原料高碳铬铁10t，含镍37%之镍生铁1. 2t。将含镍生铁加入到Consteel运输机上，入炉前在consteel预热段进行预热，预热到 200-300 0C ；
上炉出完钢后，填好EBT，炉体摇平后通电，启动Consteel运输机进料，含镍生铁以 l-6m/min速度进入炉内，熔池始终处于精炼状态下，同时启动炉门氧枪，依据装入原料重量和原料中C、Si的含量，调整氧气流量，连续冶炼过程中，溶池温度保持在1500士30°C，以通过控制进料速度来控制熔池温度；
出钢时的电炉母液成分控制为C :1. 37%, Si 0. 43%，P 0. 030%, Cr :1. 43%，Ni 10.24%。完成含镍生铁的冶炼，得到温度为1563°C的含镍铁水母液64t。本次冶炼的冶炼周期 52min,电耗 19280kwh。在电炉冶炼的同时，将高碳铬铁加入到中频炉中，加热熔化，补加镍含量为37%的镍生铁，进行调整，当合金温度达到1620°C时，得到高碳铬铁母液，冶炼周期58min，出钢量 10.5t。
将Consteel电炉的含镍铁水母液和中频炉的高碳铬铁母液先后出钢到鸭嘴包内混合，不锈钢母液最终成分:C 2. 01%, Si :0. 56%, P :0. 034%, Cr :9. 11%, Ni :9. 81%。将鸭嘴包内的最终母液兑入AOD炉，完成不锈钢母液的冶炼。 实施例4
准备Consteel电炉原料含镍5%镍生铁10t，10-15%镍生铁57. 46t，镍生铁的平均P 含量为0. 068%ο准备中频炉原料高碳铬铁11. 26t0将含镍生铁加入到Consteel运输机上，入炉前在Consteel预热段进行预热，预热到 200-300 0C ；
上炉出完钢后，填好EBT，炉体摇平后通电，启动Consteel运输机进料，含镍生铁以 l-6m/min速度进入炉内，熔池始终处于精炼状态下，同时启动炉门氧枪，依据装入原料重量和原料中C、Si的含量，调整氧气流量，连续冶炼过程中，溶池温度保持在1500士30°C，以通过控制进料速度来控制熔池温度；
出钢时的电炉母液成分控制为:C :1. 04%, Si :0. 49%，P :0. 034%, Cr :1. 23%，Ni :9. 21%。 完成含镍生铁的冶炼，得到温度为1558°C的含镍铁水母液63.4t。本次冶炼的冶炼周期 53min,电耗 17680kwh。在电炉冶炼的同时，将高碳铬铁加入到中频炉中，加热熔化，当合金温度达到 1620°C时，得到高碳铬铁母液，冶炼周期60min，出钢量11. 3t。将Consteel电炉的含镍铁水母液和中频炉的高碳铬铁母液先后出钢到鸭嘴包内混合，不锈钢母液最终成分:C :1. 76%, Si :0. 36%, P :0. 035%, Cr :9. 90%, Ni :8. 24%。将鸭嘴包内的最终母液兑入AOD炉，完成不锈钢母液的冶炼。此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其配方、工艺所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种不锈钢母液的冶炼方法，其工艺步骤及参数设置为a、将含镍生铁加入到Consteel运输机上，入炉前在Consteel预热段进行预热，预热到 200-300 0C ；b、上炉出完钢后，填好EBT，炉体摇平后通电，启动Consteel运输机进料，含镍生铁以 l-6m/min的速度进入炉内，熔池始终处于精炼状态下，同时启动炉门氧枪，依据装入原料重量和原料中C、Si的含量，调整氧气流量，连续冶炼过程中，溶池温度保持在1500士30°C，以通过控制进料速度来控制熔池温度；c、出钢时的电炉母液成分控制为C1. 0% 2. 5% ；Si 0. 1%-0· 5% ； P ^ 0. 045% ；Cr < 4% ；Ni 7^12% ；完成含镍生铁的冶炼，得到温度为1550-1600°C的含镍铁水母液；d、在电炉冶炼的同时，将高碳铬铁加入到中频炉中，加热熔化，若电炉熔清样中理论计算AOD还原后最终M含量偏低，中频炉会考虑补加镍含量为观% 45%的超高镍，进行调整， 当合金温度达到1620-1700°C时，得到高碳铬铁母液；e、将Consteel电炉的含镍铁水母液和中频炉的高碳铬铁母液先后出钢到鸭嘴包内混合，不锈钢母液最终成分:C :1. 5% 3. 0%, Si 0. 5% 1· 0%, P <0. 045%, Cr :5% 18%，Ni 5% 12% ；f、将鸭嘴包内的最终母液兑入AOD炉，完成不锈钢母液的冶炼。
2.根据权利要求1所述的不锈钢母液的冶炼方法，其特征是所述的步骤b中，调整氧气流量的步骤为送电开始时，由于熔池温度高，钢水和渣量少，氧气流量控制在1500m3/h， 冶炼进行3-5分钟后，将氧气流量调整到3600 m3/h，进行正常冶炼，待全部炉料入炉后，温度达到1500°C左右，取样分析Si元素含量，依据Si元素含量进行氧气流量在2000-3600 m3/h之间调整，确保电炉铁水母液的Si彡0. 5%以内。
3.根据权利要求1所述的不锈钢母液的冶炼方法，其特征是所述的步骤e中，不锈钢母液最终成分:C 2. 0%, Si :0. 8%, P <0. 045%, Cr :10. 6%, Ni :9%。
全文摘要
本发明涉及一种不锈钢母液的冶炼方法，属于金属冶炼领域。本发明的步骤如下consteel电炉技术冶炼含镍生铁，出钢温度1550-1600℃；中频炉熔化自然块高碳铬铁，熔化合金温度1580-1650℃；本发明由于采用consteel电炉技术冶炼含镍生铁，中频炉熔化自然块高碳铬铁，含镍铬母液兑入AOD炉进行冶炼，提高镍铬收得率、降低原料成本、缩短冶炼周期。
文档编号C22C33/06GK102226246SQ20111016249
公开日2011年10月26日 申请日期2011年6月16日 优先权日2011年6月16日
发明者严良峰, 徐建华, 马登德, 黄海平 申请人:振石集团东方特钢股份有限公司