一种低膨胀合金的冶炼方法与流程

文档序号:28744182发布日期:2022-02-07 22:59阅读:69来源:国知局

1.本发明属于冶金技术领域,涉及一种低膨胀合金的冶炼方法。


背景技术:

2.低膨胀合金在电子工业中应用广泛,电子管、晶体管集成电路、电容、继电器等都用到低膨胀合金。近年来,低膨胀合金在海洋运输lng船、特殊传输电缆、卫星定位仪、电子装置封装材料、液晶显示屏以及航空航天领域也有着广泛的应用。现低膨胀合金采用真空感应炉或非真空感应炉熔炼,炉产量低,成本高。


技术实现要素:

3.本发明的目的就是针对上述问题,提供一种低膨胀合金的冶炼方法。
4.本发明的目的是这样实现的:一种低膨胀合金的冶炼方法,低膨胀合金依次经过铁水预处理、转炉和vd真空精炼炉三个工序生产后直接模铸。
5.一种低膨胀合金的冶炼方法,具体步骤如下:(1) 铁水预处理铁水经过脱si、脱p、脱s三脱预处理,铁水化学成分的质量百分比为:c:3.6-4.2%,si:≤0.05%,mn:≤0.20%,p:≤0.010%,s:≤0.015%,cr:≤0.10%,cu:≤0.02%,ti:≤0.03%;铁水温度1230-1350℃,带渣量≤0.3吨。
6.(2) 转炉底吹在冶炼全程供氩气,用纯镍合金配镍,钢水不脱氧,出钢后钢水化学成分的质量百分比为:c:0.02-0.05%,si:≤0.03%,mn:≤0.10%,p:≤0.008%,s:≤0.015%,cr:≤0.08%,ni:35-37%,cu:≤0.02%,ti:≤0.01%,n:≤0.01%;钢水温度1650-1670℃,钢包空间≥1250mm,渣厚≤50mm。
7.(3) vd真空精炼炉处理前温度1630-1650℃,在真空度≤2mbar下,钢包底供氩气强度13-17l/min.t搅拌,搅拌时间16-20min;还原加料:第一批加石灰12-15kg/t、萤石5-8kg/t、硅铁0.6-1.5kg/t(si含量76%),第二批加电解锰2.6-3.6kg/t(mn含量99%)、铝粒0.8-1.3kg/t(al含量99%),钢包底供氩气强度13-17l/min.t搅拌6-10min,关钢包底吹破空;大气下,钢包底供气强度0.5-2l/min.t弱搅拌时间5-15min; vd真空精炼结束,钢水化学成分的质量百分比为:c:≤0.01%,si:0.05-0.15%,mn:0.25-0.38%,p:≤0.010%,s:≤0.005%,cr:≤0.08%,ni:35-37%,cu:≤0.02%,al:≤0.03%,ti:≤0.01%,n:≤0.003%。
8.(4)钢水温度1510-1530℃,直接模铸。
9.进一步的讲,低膨胀合金化学成分的质量百分比为:
c:≤0.02%,si:≤0.30%,mn:0.20-0.50%,p:≤0.020%,s:≤0.020%,cr:≤0.10%,ni:35-37%,cu:≤0.02%,al:≤0.03%,ti:≤0.01%,n:≤0.003%,其余为fe与不可避免的杂质。
10.本发明的有益效果是:应用本发明,vd精炼后直接模铸,钢中碳含量小于0.02%,氮含量小于0.003%,t[o]小于0.0015%,炉产量大于80吨,冶炼成本比真空感应炉或非真空感应炉熔炼吨钢降低2000元以上。
具体实施方式
[0011]
为解决低膨胀合金炉产量低和成本高的问题,本发明提供一种低膨胀合金的冶炼方法,低膨胀合金依次经过铁水预处理、转炉和vd真空精炼炉三个工序生产出后直接模铸,钢中碳含量小于0.02%,氮含量小于0.003%,t[o]小于0.0015%,炉产量大于80吨,冶炼成本比真空感应炉或非真空感应炉熔炼吨钢降低2000元以上。
[0012]
低膨胀合金化学成分的质量百分比为:c:≤0.02%,si:≤0.30%,mn:0.20-0.50%,p:≤0.020%,s:≤0.020%,cr:≤0.10%,ni:35-37%,cu:≤0.02%,al:≤0.03%,ti:≤0.01%,n:≤0.003%,其余为fe与不可避免的杂质。
[0013]
冶炼包括以下步骤:(1) 铁水预处理铁水经过脱si、脱p、脱s三脱预处理,铁水化学成分的质量百分比为:c:3.6-4.2%,si:≤0.05%,mn:≤0.20%,p:≤0.010%,s:≤0.015%,cr:≤0.10%,cu:≤0.02%,ti:≤0.03%;铁水温度1230-1350℃,带渣量≤0.3吨。
[0014]
(2)转炉底吹在冶炼全程供氩气,用纯镍合金配镍,钢水不脱氧,出钢后钢水化学成分的质量百分比为:c:0.02-0.05%,si:≤0.03%,mn:≤0.10%,p:≤0.008%,s:≤0.015%,cr:≤0.08%,ni: 35-37%,cu:≤0.02%,ti:≤0.01%,n:≤0.01%;钢水温度1650-1670℃,钢包空间≥1250mm,渣厚≤50mm。
[0015]
(3) vd真空精炼炉处理前温度1630-1650℃,在真空度≤2mbar下,钢包底供氩气强度13-17l/min.t搅拌,搅拌时间16-20min;还原加料:第一批加石灰12-15kg/t、萤石5-8kg/t、硅铁0.6-1.5kg/t(si含量76%),第二批加电解锰2.6-3.6kg/t(mn含量99%)、铝粒0.8-1.3kg/t(al含量99%),钢包底供氩气强度13-17l/min.t搅拌6-10min,关钢包底吹破空;大气下,钢包底供气强度0.5-2l/min.t弱搅拌时间5-15min; vd真空精炼结束,钢水化学成分的质量百分比为:c:≤0.01%,si:0.05-0.15%,mn:0.25-0.38%,p:≤0.010%,s:≤0.005%,cr:≤0.08%,ni:35-37%,cu:≤0.02%,al:≤0.03%,ti:≤0.01%,n:≤0.003%;(4)钢水温度1510-1530℃,直接模铸。
[0016]
在vd真空条件下,借助钢水中的氧,脱碳,同时利用激烈的碳脱氧反应生成的co产
生co沸腾,增大钢包底吹,脱氮;先真空下碳脱氧,后加硅铁、铝粒分两批深脱氧;增加vd弱搅拌,促使钢水中夹杂物充分上浮。
[0017]
下面结合实施例详细说明一种低膨胀合金的冶炼方法的具体实施方式,但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
[0018]
实施例一本实施例是在90吨bof和90吨vd以及5.8t锭模上进行的,低膨胀合金化学成分质量百分比:c:≤0.02%,si:≤0.30%,mn:0.20-0.50%,p:≤0.020%,s:≤0.020%,cr:≤0.10%,ni: 35-37%,cu:≤0.02%,al:≤0.03%,ti:≤0.01%,n:≤0.003%,其余为fe与不可避免的杂质。
[0019]
生产工艺路线:铁水预处理

bof

vd

模铸。
[0020]
(1)铁水预处理铁水经过脱si、脱p、脱s三脱预处理,铁水化学成分的质量百分比为:c: 3.6%,si:0.01%,mn:0.30%,p:0.008%,s:0.010%,cr:0.20%,cu:0.001%,ti:0.01%;铁水温度1250℃,带渣量0.2吨。
[0021]
(2) 转炉底吹在冶炼全程供氩气,用纯镍合金配镍,钢水不脱氧,出钢后钢水化学成分的质量百分比为:c:0.02%,si:0.01%,mn:0.20%,p:0.006%,s:0.008%,cr:0.01%,ni:36.26%,cu:0.001%,ti:0.005%,n:0.005%;钢水温度1650℃,钢包空间1250mm,渣厚50mm。
[0022]
(3) vd真空精炼炉处理前温度1630℃。在vd真空精炼炉,真空度1mbar下,钢包底供气强度15l/min.t搅拌,搅拌时间18min;还原加料:第一批加石灰15kg/t、萤石8kg/t、硅铁1kg/t(si含量76%),第二批加电解锰3kg/t(mn含量99%)、铝粒1.3kg/t,钢包底供气强度15l/min.t搅拌6min,关钢包底吹破空;大气下,钢包底供气强度1l/min.t弱搅拌时间8min。
[0023]
vd精炼结束钢水化学成分的质量百分比:c:0.005%,si: 0.15%,mn :0.30%,p:0.005%, s:0.001%,cr: 0.01%,ni:36.2%,cu: 0.001%,al:0.02%,ti:0.005%n:0.0026%;(4)温度1510℃,直接模铸。
[0024]
应用本发明,vd精炼后直接模铸,钢中碳含量0.005%,氮含量0.0026%,t[o]为0.001%,炉产量85吨,冶炼成本比真空感应炉或非真空感应炉熔炼吨钢降低2000元以上。
[0025]
实施例二本实施例是在180吨aod和180吨vd和以及8.4t锭模上进行的,低膨胀合金化学成分质量百分比:c:≤0.02%,si:≤0.30%,mn:0.20-0.50%,p:≤0.020%,s:≤0.020%,cr:≤0.10%,ni:35-37%,cu:≤0.02%,al:≤0.03%,ti:≤0.01%,n:≤0.003%,其余为fe与不可避免的杂质。
[0026]
生产工艺路线:铁水预处理

aod

vd

模铸。
[0027]
(1)铁水预处理铁水经过脱si、脱p、脱s三脱预处理,铁水化学成分的质量百分比为:c:4%,si:0.01%,mn:0.05%,p:0.006%,s:0.012%,cr:0.001%,cu:0.001%,ti:0.002%;铁水温度1280℃,带渣量0.3吨。
[0028]
(2) 转炉底吹在冶炼全程供氩气,用纯镍合金配镍,钢水不脱氧,出钢后钢水化学成分的质量百分比为:c: 0.05%,si:0.01%,mn:0.03%,p:0.003%,s:0.011%,cr:0.01%,ni:36.5%,cu:0.001%,ti:0.003%,n:0.005%;钢水温度1660℃,钢包空间1300mm,渣厚40mm。
[0029]
(3)vd真空精炼炉处理前温度1643℃。在vd真空精炼炉,真空度0.5mbar下,钢包底供气强度17l/min.t搅拌,搅拌时间19min;还原加料:第一批加石灰12kg/t、萤石6kg/t、硅铁0.8kg/t(si含量76%),第二批加电解锰2.8kg/t(mn含量99%)、铝粒1kg/t,钢包底供气强度17l/min.t搅拌6-10min,关钢包底吹破空;大气下,钢包底供气强度1.2l/min.t弱搅拌时间大于5min。
[0030]
vd精炼结束钢水化学成分的质量百分比:c:0.01%,si: 0.13%,mn:0.28%,p:0.004%,s:0.001%,cr:0.01%,ni:36.43%,cu:0.001%,al:0.026%,ti:0.003%,n:0.0021%;(4)温度1520℃,直接模铸。
[0031]
应用本发明,vd精炼后直接模铸,钢中碳含量0.01%,氮含量0.0021%,t[o]为0.0012%,炉产量180吨,冶炼成本比真空感应炉或非真空感应炉熔炼吨钢降低2000元以上。
[0032]
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明所保护范围的结构特征并不限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
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