專利名稱：變頻感應電爐全廢鋼冶煉不銹鋼的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種冶煉不銹鋼的生產(chǎn)方法。
現(xiàn)有技術生產(chǎn)不銹鋼的方法有電弧爐單煉法、氬氧脫碳法、真空吹氧脫碳法、轉(zhuǎn)爐頂吹法和轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖痛捣ǖ?。電弧爐是冶煉不銹鋼較早的方法，它從廢鋼及鐵合金的熔化，到氧化脫碳、精煉和還原都在一個爐內(nèi)進行，它的缺點是冶煉周期長，電耗高，特別是鐵合金(鉻)的收得率低。氬氧脫碳法一般采用雙聯(lián)法，它將電弧爐熔化好的粗鋼，經(jīng)過調(diào)整后其溫度和成分滿足氬氧脫碳爐冶煉要求的鋼水兌至氬氧脫碳爐內(nèi)進行精煉。由于精煉要求，兌至爐內(nèi)的粗鋼水中碳含量較高，一般為1％至2％，因此在爐內(nèi)需精煉2至3期，冶煉時間較長，氣體消耗量大，特別是對昂貴的氬氣消耗量更大，成本較高。真空吹氧脫碳法是將電爐或轉(zhuǎn)爐的鋼水出至精煉包中，精煉包底部具有吹氬氣的透氣磚，將裝有粗鋼水的精煉鋼包移到一個真空室中，進行吹氧降碳和合金化，此方法與氬氧脫碳法相似，都是通過降低氣分中一氧化碳分壓來達到深脫碳的目的。該方法冶煉的不銹鋼氣體和雜質(zhì)含量較低，鋼的質(zhì)量好，但缺點是設備投資較大，鋼包壽命低，冶煉周期較長，鋼的成本高。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐法冶煉不銹鋼需要低磷鐵水，因此必須要具有鐵水預處理設備，由于在大氣中冶煉，鉻的氧化較大，而且很難生產(chǎn)低碳和超低碳不銹鋼，要達到生產(chǎn)低碳和超低碳不銹鋼，必須與其它的爐外精煉設備(如RH)相配合，設備投資較大。
本發(fā)明的目的在于提供一種用廢不銹鋼為原料冶煉低碳或超低碳不銹鋼的方法，通過變頻感應爐熔化、精煉及脫氧合金化生產(chǎn)出滿足要求的不銹鋼。
本發(fā)明的技術方案是一種變頻感應電爐全廢鋼冶煉不銹鋼的方法，包括如下步驟(1)、將廢不銹鋼料加入變頻感應爐內(nèi)熔化，并向爐內(nèi)加入渣料；(2)、當爐內(nèi)的溶池溫度達1600℃～1750℃時，進行底供氬氣或氮氣，同時頂吹氧氣向熔池供氧；(3)、在熔池內(nèi)鋼中碳含量達到設定的目標值時，即停止吹氧，只進行底吹氬氣或氮氣，再加入硅系或鋁系還原劑將渣中的鉻還原至鋼中；(4)、成品出爐。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點1、粗鋼碳含量低，精煉時間短。生產(chǎn)原料完全用廢不銹鋼或者自產(chǎn)的不銹鋼返回料，粗鋼水碳含量低，為0.08％至0.5％之間，因此脫碳精煉時間短，只有5至30分鐘。
2、耐火材料及氣體耗量低。由于精煉時間短，熔池溫度控制準確，所以耐火材料和氣體消耗低，可降低生產(chǎn)成本。
3、熔池溫度全程可調(diào)，合金氧化少，降碳速度快。由于精煉是在變頻精煉保溫爐內(nèi)進行，因此熔池內(nèi)的溫度可隨時調(diào)節(jié)到精煉目標溫度，避免了其它冶煉方法由于熔池溫度低而向溶池加大量的發(fā)熱劑(如硅鐵等)，造成合金的大量浪費和爐襯的侵蝕速度加快。
實施例一種變頻感應電爐全廢鋼冶煉不銹鋼的方法，包括如下步驟(1)、將廢不銹鋼料加入變頻感應爐內(nèi)熔化，并向爐內(nèi)加入渣料；(2)、當爐內(nèi)的溶池溫度達1600℃～1750℃時，最好是當爐內(nèi)的溶池溫度達1650℃～1680℃時，進行底供氬氣或氮氣，同時頂吹氧氣向熔池供氧；(3)、在熔池內(nèi)鋼中碳含量達到設定的目標值時，即停止吹氧，只進行底吹氬氣或氮氣，再加入硅系或鋁系還原劑將渣中的鉻還原至鋼中；(4)、成品出爐。
可以采用雙聯(lián)法，即所述的變頻感應爐包括第一變頻感應爐和第二變頻感應爐；將廢不銹鋼料加入第一變頻感應爐內(nèi)熔化至1600℃～1750℃時，兌到底部向爐內(nèi)供氬氣或氮氣第二中頻感應爐中；兌完鋼水后，向第二中頻感應爐內(nèi)加渣料，并調(diào)節(jié)該爐溶池的溫度為1600℃～1750℃時，進行頂吹氧氣向熔池供氧。
實例1用電熔鎂砂打結的爐襯、氧化鎂的含量大于96％、爐膛內(nèi)徑為220毫米的中頻精煉爐，爐襯底部安裝多孔塞磚和鋼水連續(xù)測溫探頭。將不銹鋼中各元素含量配在要求的范圍內(nèi)，其中鉻18.4％，碳0.25％，裝入量為50公斤，當廢鋼完全熔化，且溫度為1660℃時，打開底部噴嘴，向爐內(nèi)吹入氬氣，氬氣流量為2NM3/h。同時向熔池進行頂部向下吹氧，氧氣流量為6NM3/h。在頂吹氧的同時，向熔池中加入熟渣料、石灰和螢石共4.5公斤。吹煉5分鐘后，停止頂吹氧，只進行底吹氬氣4分鐘，這期間逐漸向爐內(nèi)加入石灰和螢石共1公斤，低碳硅鐵0.8公斤。還原期加大中頻感應爐的供給功率，保證熔池溫度為1700℃左右，吹煉結束后，降低熔池溫度為1580至1600℃，扒渣、出鋼澆注成鋼錠，從而得到含碳量較低的不銹鋼。其中主要成分含量為鉻17.6％，碳0.047％。
實例2，用電熔鎂砂打結的爐襯，爐膛內(nèi)徑為460毫米，爐底安裝有多孔塞磚。將廢不銹鋼中各元素配成要求范圍內(nèi)，其中鉻18.0％，碳0.18％，裝入量為250公斤，通電熔化廢鋼的同時，底吹噴嘴打開向爐內(nèi)吹氬氣，流量為0.3NM3/h，當廢鋼完全熔化且溫度達1650至1680℃時，頂吹氧向熔池供氧，流量為20NM3/h，在吹氧的同時，加大底吹氬氣的供氣量，流量增加到4NM3/h。在此過程中逐漸向爐內(nèi)加入熟渣、石灰和螢石共20公斤。吹煉4分鐘后，停止吹氧，只進行底吹氬氣5分鐘。這期間逐漸向爐內(nèi)加入渣料5公斤，低碳硅鐵4公斤，還原期加大底氣的供給量，保證鋼渣充分攪拌。同時始終保證熔池溫度在1700℃左右，吹煉結束后，降低熔池溫度為1580至1600℃左右，扒渣、出鋼、澆注成鋼錠。從而得到低碳不銹鋼，其中主要成分含量為鉻17.2％，碳0.036％。
權利要求
1.一種變頻感應電爐全廢鋼冶煉不銹鋼的方法，其特征在于包括如下步驟(1)、將廢不銹鋼料加入變頻感應爐內(nèi)熔化，并向爐內(nèi)加入渣料；(2)、當爐內(nèi)的溶池溫度達1600℃～1750℃時，進行底供氬氣或氮氣，同時頂吹氧氣向熔池供氧；(3)、在熔池內(nèi)鋼中碳含量達到設定的目標值時，即停止吹氧，只進行底吹氬氣或氮氣，再加入硅系或鋁系還原劑將渣中的鉻還原至鋼中；(4)、成品出爐。
2.根據(jù)權利要求1所述的變頻感應電爐全廢鋼冶煉不銹鋼的方法，其特征在于所述的變頻感應爐包括第一變頻感應爐和第二變頻感應爐；將廢不銹鋼料加入第一變頻感應爐內(nèi)熔化至1600℃～1750℃時，兌到底部向爐內(nèi)供氬氣或氮氣第二中頻感應爐中；兌完鋼水后，向第二中頻感應爐內(nèi)加渣料，并調(diào)節(jié)該爐溶池的溫度為1600℃～1750℃時，進行頂吹氧氣向熔池供氧。
3.根據(jù)權利要求1所述的變頻感應電爐全廢鋼冶煉不銹鋼的方法，其特征在于當爐內(nèi)的溶池溫度達1650℃～1680℃時，進行底供氬氣或氮氣，同時頂吹氧氣向熔池供氧。
全文摘要
一種變頻感應電爐全廢鋼冶煉不銹鋼的方法,其特征在于:包括如下步驟:將廢不銹鋼料加入變頻感應爐內(nèi)熔化,并向爐內(nèi)加入渣料;當爐內(nèi)的溶池溫度達1600℃～1750℃時,進行底供氬氣或氮氣,同時頂吹氧氣向熔池供氧;在熔池內(nèi)鋼中碳含量達到設定的目標值時,即停止吹氧,只進行底吹氬氣或氮氣,再加入硅系或鋁系還原劑將渣中的鉻還原至鋼中;成品出爐。具有粗鋼碳含量低,精煉時間短,耐火材料及氣體耗量低,熔池溫度全程可調(diào),合金氧化少,降碳速度快的優(yōu)點。
文檔編號C22C33/04GK1373229SQ0110811
公開日2002年10月9日 申請日期2001年3月5日 優(yōu)先權日2001年3月5日
發(fā)明者朱興發(fā), 沙駿 申請人:朱興發(fā), 沙駿