一种6Mo型超级奥氏体不锈钢及其AOD转炉二次冶炼制备方法与流程

文档序号:37113243发布日期:2024-02-22 21:12阅读:26来源:国知局

本发明属于不锈钢冶炼,尤其涉及一种6mo型超级奥氏体不锈钢及其aod转炉二次冶炼制备方法。


背景技术:

1、6mo型超级奥氏体不锈钢是一种低碳、高镍、高铬、高钼、高氮,且耐蚀性优良的不锈钢,被广泛用于高浓度氯离子介质、海水等苛刻环境,如:海水淡化装置、海水换热器、电容器电子管、纸浆造纸工业各种漂白装置、树脂制造装置、药品的反应容器、酚精炼装置蒸发塔等。

2、6mo型超级奥氏体不锈钢由于高的氮含量,常规冶炼工艺为电炉-aod转炉-lf精炼炉-连铸。但是由于其合金含量高,aod要进行深脱碳,导致冶炼过程温度高,渣量大,脱碳困难,耐材侵蚀严重,纯净度较差。如专利号为zl202011017886.2的中国发明专利公开了一种6%mo超级奥氏体不锈钢及其制备方法,所述制备方法工艺路线为电炉-aod转炉-lf精炼炉-连铸。将本钢种返回料与合金原料进行配料,然后加入电炉,待炉内配料全部熔化,加入硅铁还原,出钢后扒渣,电炉控制c含量为1-2%,cr含量20-22,ni含量14-17%。该方法存在的问题是电炉冶炼镍和铬的收得率低,成本高;此外,如前所述,为了aod冶炼顺利进行,要求电炉控制c含量为1-2%,配料局限性较大。所述专利采用aod冶炼,处理后的c含量≤0.02%,由于碳含量高,凝固过程铁素体含量低,凝固裂纹敏感性强。因此,整体来看,所述专利虽然保证了钢水纯净度和较低的微量元素含量,但是冶炼成本高,配料局限性比较大。基于此,专利号为zl201311227325.9的中国发明专利公开了一种超级奥氏体不锈钢及其制备方法,其工艺流程为: consteel电炉+中频炉冶炼超级奥氏体不锈钢母液-aod-lf连铸板坯,与前述专利相同的,aod处理后的碳含量≤0.02%,不能冶炼出低碳的超级奥氏体不锈钢。因此,此发明专利虽然解决了成本问题,但是采用电炉冶炼,很难冶炼出微量元素含量低,钢水纯净度高的产品。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决现有超级奥氏体不锈钢制备方法制备得到的6mo型超级奥氏体不锈钢无法兼顾对微量元素含量、钢水纯净度,以及冶炼成本的技术问题,提供一种6mo型超级奥氏体不锈钢及其aod转炉二次冶炼制备方法。

2、为实现其目的,本发明采用如下技术方案:

3、本发明提供的一种6mo型超级奥氏体不锈钢,以质量百分比计,化学成分为c≤0.012%,si:0.35~0.55%,mn:0.30~0.50%,p≤0.015%,s≤0.001%,cr:20.0~20.4%,ni:17.70~17.90%,mo:6.0~6.2%,cu:0.55-0.75%,n:0.18-0.20%;

4、上述6mo型超级奥氏体不锈钢采用aod转炉二次冶炼方法制备而成,具体包括以下步骤:

5、步骤一、aod一次冶炼

6、a.兑入钢水:在1450~1550℃下,以质量百分比计,将含c:4.0~4.50%,si:0.30~0.80%,mn:0.10~0.20%,p≤0.015%,s≤0.03%,cr:15.50~16.50%,ni:13.50~14.50%的钢水注入到aod炉中;

7、b.脱碳:

8、①硅铝氧化期:根据铁水中硅含量,按cao/sio2碱度2.5~3.0配加石灰,不加轻烧白云石;按照200~230:30的流量比吹入氧气与氮气,吹炼2~3min;

9、②主脱碳期:配加白云石,氧气与氮气按照200~230:30的流量比吹入,吹炼时间2~3min;

10、③动态脱碳期1:氧气与氮气按照200~230:30的流量比吹入,吹炼时间3~4min;

11、④动态脱碳期2:氧气与氮气按照90:30的流量比吹入,吹炼时间25~30min;当钢水中碳含量≤0.6%,温度≥1650℃时,加入100~170kg/t钢水的高碳铬铁、100~150kg/t钢水的钼铁和100~150kg/t钢水的粗镍,高碳铬铁分批加入钢水中;

12、c.还原:当钢水中碳含量降至0.20%以下时进入还原阶段,控制钢水温度为1700~1750℃,炉渣碱度为1.8~2.0,加入15~20 kg /t钢水的硅铁进行还原,还原后倒渣;

13、d.出钢;     步骤二、出钢扒渣;

14、步骤三、aod转炉二次冶炼

15、a.兑入钢水:在1600~1650℃下,以质量百分比计,将含c:0.10~0.20%,si:0.10~0.20%,mn:0.10~0.40%,p≤0.015%,s≤0.005%,cr:19.5~20.3%,ni:17.5~17.85%,mo:5.9~6.15%的钢水注入到aod炉中;

16、b.脱碳:

17、①硅铝氧化期:根据铁水中硅含量,按cao/sio2碱度2.5~3.0配加石灰,不加轻烧白云石;按照90~100:30的流量比吹入氧气与氮气,吹炼2~3min;

18、②动态脱碳期1:氧气与氮气按照30~60:90的流量比吹入,吹炼时间3~4min;

19、③动态脱碳期2:氧气与氮气按照30~60:90的流量比吹入,吹炼时间25~30min;当钢水中碳含量≤0.1%时,加入粗镍、低碳铬铁、钼铁和铜精确调整钢水成分及含量至与步骤一(d)中钢水成分及含量一致;

20、④动态脱碳期3:氧气与氮气按照30:90的流量比吹入,吹炼时间8~10min。

21、⑤动态脱碳期4:氧气与氮气按照25:90的流量比吹入,吹炼时间6~8min;

22、⑥动态脱碳期5:氧气与氮气按照20:100的流量比吹入,吹炼时间5~6min;

23、c.还原:当钢水中碳含量降至0.010%以下时进入还原阶段,控制钢水温度为1700~1750℃,炉渣碱度为1.8~2.0,加入15~20 kg /t钢水的超低碳硅铁和3~5kg/t钢水的铝块进行还原,还原后倒渣;

24、d.脱硫:加入石灰,使aod转炉内的炉渣碱度为2.1~2.5;取样分析钢水中各合金元素的含量,根据分析结果,加入超低碳硅铁、硅锰合金、低碳铬铁及金属镍,调整钢水中si、mn、cr、ni成分含量至权利要求1中目标含量。

25、作为本发明技术方案的进一步改进,上述步骤一(a)中,兑入aod转炉的钢水采用感应电炉+脱磷铁水的模式冶炼,有害元素zn、se、pb、sn、as、sb或bi的含量均小于0.001%。

26、进一步地,步骤一(b)中,主脱碳期白云石的配加量为20-25kg/吨钢水。

27、进一步地,步骤一(c)中,还原时间5~6min,倒渣时间5~6min。

28、进一步地,步骤二中,扒渣过程控制aod转炉的炉渣厚度≤50mm。

29、进一步地,步骤三(c)中,还原时间5~6min,倒渣时间5~6min。

30、进一步地,步骤三(d)中,脱硫时间为5~6min。

31、本发明的有益效果在于:

32、1、本发明加入aod转炉中的钢水采用感应电炉+脱磷铁水的模式冶炼,由于使用了纯镍和铁水,可以保证有害元素zn、se、pb、sn、as、sb和bi的含量均小于0.001%,且采用感应电炉熔化镍和铬,收得率远远高于电炉冶炼,降低了冶炼成本。

33、2、本发明采用aod转炉二次冶炼的方法,解决了现有冶炼方法中采用aod转炉一次冶炼时入炉钢水碳含量和硅含量高,冶炼过程温度高,耐材侵蚀严重的问题,成分控制精度高,可以冶炼出碳小于0.012%的6mo型超级奥氏体不锈钢。

34、3、本发明采用aod转炉一次冶炼后,将炉渣扒除,再进行冶炼,二次冶炼属于少渣冶炼,冶炼的钢水纯净度高。

35、综上,采用本发明所述制备方法可同时兼顾6mo型超级奥氏体不锈钢制备过程对微量元素含量、钢水纯净度,以及冶炼成本的要求。

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