一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼g6811的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的方法，其包括鐵水預(yù)處理工序、AOD爐工序、LF爐工序和連鑄機工序，所述AOD爐工序包括脫碳期、吹氧升溫還原期和脫硫期；所述脫碳期根據(jù)碳含量的控制上限確定6個脫碳期，第一脫碳期至第六脫碳期的碳重量含量上限分別為1.50%、0.40%、0.25%、0.15%、0.10%、0.05%。本方法通過控制AOD爐各階段的氣體比例模型、加料時機、加料速度、溫度控制等工藝實現(xiàn)了脫磷鐵水直兌AOD爐一步法生產(chǎn)高合金耐蝕鋼G6811。本發(fā)明中鉻、錳、鎳、銅主合金元素全部在AOD工序加入，從而提高了金屬收得率；其中錳全部在AOD脫碳期結(jié)束后加入相應(yīng)錳的吸收率更高，冷料（高碳鉻鐵和渣料）集中加入帶來的溫降依靠增加一個硅鐵氧化期彌補，降低生產(chǎn)成本。
【專利說明】一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于高合金鋼【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] G6811屬于高合金耐蝕鋼，由于含有較高的錳（14. 50?15. 50%)、鉻（11. 00? 12. 00%)、銅（0. 50?1. 00%)、鎳（0. 50?1. 00%)和氮（彡0. 15%)，冶煉過程需要配加大量的 合金和渣料，國內(nèi)外主流生產(chǎn)廠家采用"電爐+ A0D爐"兩步法進行冶煉。如果使用鐵水直 兌A0D爐冶煉的方式，所有配加成分需要的高碳鉻鐵、電解錳、銅板、鎳板等合金和渣料則 全部在A0D爐內(nèi)加入，其合金加入量占到出鋼量的約30%，會造成爐內(nèi)熱量缺損巨大，而為 了彌補熱量只能依靠過量的氧化鉻元素或者加入硅鐵等合金的方式提溫，最終容易導(dǎo)致鋼 水溫度、成分難以控制，降低金屬元素收得率，延長冶煉周期并造成耐材損耗嚴(yán)重，同時容 易引起A0D終渣堿度低、鋼水質(zhì)量不穩(wěn)定等一些列生產(chǎn)問題及產(chǎn)品質(zhì)量問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種金屬收得率高、鋼水穩(wěn)定的一步法生產(chǎn)高錳 高氮耐蝕鋼G6811的方法。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：其包括鐵水預(yù)處理工序、A0D 爐工序、LF爐工序和連鑄機工序，所述A0D爐工序包括脫碳期、吹氧升溫還原期和脫硫期； 所述脫碳期根據(jù)碳含量的控制上限確定6個脫碳期，第一脫碳期至第六脫碳期的碳重量含 量上限分別為 1. 50%、0· 40%、0· 25%、0· 15%、0· 10%、0· 05% ; 所述第一脫碳期和第二脫碳期：頂槍槍位固定在2. 8米，提頂槍溫度控制在1650? 1680°C;開吹1分鐘后開始加入高碳鉻鐵和渣料，加料速度控制在0. 5?1. 0噸/min ;加入 含Si量大于1. 5wt%的高硅鉻鐵以彌補吹煉前期集中加入所述高碳鉻鐵和渣料帶來的溫 降； 所述第三脫碳期：調(diào)整第三脫碳期至第六脫碳期的吹氧量，以控制第六脫碳期的末期 溫度在1670?1700°C ; 所述第六脫碳期：在中期加入含銅鎳物料； 所述吹氧升溫還原期：加入低碳錳硅和電解錳合金化，并進行加硅鐵吹氧操作； 所述脫硫期：加入全部螢石，脫硫期開始進行氮氬切換并全程吹氬，依靠氬氣對溶解氮 的排斥效應(yīng)實現(xiàn)氮含量的精準(zhǔn)控制。
[0005] 本發(fā)明所述第二脫碳期結(jié)束后取樣測量溫度，根據(jù)測定的溫度來調(diào)整第三脫碳期 的吹氧量，控制第三脫碳期結(jié)束時的溫度為1670?1700°C ; 所述第四脫碳期和第五脫碳期，采用公式（1)計算吹氧量，公式（1)為： 吹氧M =鋼水MX (C初始含量-C目標(biāo)含量）/CRE (1)， 式中：CRE -參考值為30%?40%， 一第η脫碳期結(jié)束時銪I水中的碳含量， -第五脫碳期結(jié)束時鋼水要達(dá)到的碳含量； 所述第六脫碳期，采用上述公式（1)計算吹氧量， 式中：CRE -參考值為15%?20%， c -第五脫碳期結(jié)束時銪I水中的碳含量， -第六脫碳期結(jié)束時鋼水要達(dá)到的碳含量； 所述吹氧升溫還原期：每加入1噸硅鐵需吹氧氣40?45m3 ; 所述脫硫期：通過調(diào)整氬氣流量和吹入量實現(xiàn)氮的精準(zhǔn)控制，控制終點氮含量上下限 差為 200Χ10Λ
[0006] 本發(fā)明所述脫硫期：氬氣流量為50?75m3/min，氬氣吹入量根據(jù)氮含量差值按1 立方氬氣降2ΧΚΓ 6氮含量計算而得，所述氮含量差值為目標(biāo)氮含量與吹氧升溫還原期結(jié) 束后取氮樣中氮含量的差值。
[0007] 本發(fā)明所述脫硫期：還原3分鐘后進行蘸渣取樣操作，如終渣顏色為淺綠色只需 繼續(xù)還原3分鐘，如終渣顏色為褐色則繼續(xù)還原3分鐘并補加3. 5?3. 8kg/噸的硅鐵。
[0008] 采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明通過控制A0D爐各階段的氣體 比例模型、加料時機、加料速度、溫度控制等工藝實現(xiàn)了脫磷鐵水直兌A0D爐一步法生產(chǎn)高 合金耐蝕鋼G6811。本發(fā)明中鉻、錳、鎳、銅主合金元素全部在A0D工序加入，從而提高了金 屬收得率；其中錳全部在A0D脫碳期結(jié)束后加入相應(yīng)錳的吸收率更高，冷料(高碳鉻鐵和渣 料）集中加入帶來的溫降依靠增加一個硅鐵氧化期彌補，噸鋼綜合成本降低約300元。
[0009] G6811是典型的以氮代鎳合金鋼，成品氮含量較高。本發(fā)明利用氮在鋼水中的溶解 度及氬氣對氮的排斥效應(yīng)，通過合理調(diào)整氮氬切換時間、吹氣量等，能夠避免采用加入氮合 金的方式來精準(zhǔn)控制氮含量，同時降低了生產(chǎn)成本。
[0010] 本發(fā)明噸鋼能耗相對更低因此兼具節(jié)能的特點，成品化學(xué)成分及氮含量穩(wěn)定，生 產(chǎn)成本更具優(yōu)勢，為提升企業(yè)競爭力奠定了基礎(chǔ)。

【具體實施方式】
[0011] 下面具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)的說明。
[0012] 本一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的方法的工藝流程鐵水預(yù)處理工序、A0D爐 工序、LF爐工序和連鑄機工序；所述A0D爐工序包括脫碳期、吹氧升溫還原期和脫硫期； 所述脫碳期根據(jù)碳含量的控制上限確定6個脫碳期，第一脫碳期至第六脫碳期的碳重量 含量上限分別為1. 50%、0. 40%、0. 25%、0. 15%、0. 10%、0. 05%，例如第一脫碳期碳含量控制到 1. 50%以下；這樣冶煉過程分為第一脫碳期、第二脫碳期、第三脫碳期、第四脫碳期、第五脫 碳期、第六脫碳期、吹氧升溫還原期、脫硫期8個階段，各階段氣體配比及加料量見表1。
[0013] 表1 :冶煉過程各階段的氣體配比及加料量

【權(quán)利要求】
1. 一種一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的方法，其包括鐵水預(yù)處理工序、AOD爐工 序、LF爐工序和連鑄機工序，其特征在于：所述A0D爐工序包括脫碳期、吹氧升溫還原期和 脫硫期；所述脫碳期根據(jù)碳含量的控制上限確定6個脫碳期，第一脫碳期至第六脫碳期的 碳重量含量上限分別為 1. 50%、0· 40%、0· 25%、0· 15%、0· 10%、0· 05% ; 所述第一脫碳期和第二脫碳期：頂槍槍位固定在2. 8米，提頂槍溫度控制在1650? 1680°C;開吹1分鐘后開始加入高碳鉻鐵和渣料，加料速度控制在0. 5?1. 0噸/min ;加入 含Si量大于1. 5wt%的高硅鉻鐵以彌補吹煉前期集中加入所述高碳鉻鐵和渣料帶來的溫 降； 所述第三脫碳期：調(diào)整第三脫碳期至第六脫碳期的吹氧量，以控制第六脫碳期的末期 溫度在1670?1700°C ; 所述第六脫碳期：在中期加入含銅鎳物料； 所述吹氧升溫還原期：加入低碳錳硅和電解錳合金化，并進行加硅鐵吹氧操作； 所述脫硫期：加入全部螢石，脫硫期開始進行氮氬切換并全程吹氬，依靠氬氣對溶解氮 的排斥效應(yīng)實現(xiàn)氮含量的精準(zhǔn)控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的方法，其特征在于：所 述第二脫碳期結(jié)束后取樣測量溫度，根據(jù)測定的溫度來調(diào)整第三脫碳期的吹氧量，控制第 三脫碳期結(jié)束時的溫度為1670?1700°C ; 所述第四脫碳期和第五脫碳期，采用公式（1)計算吹氧量，公式（1)為： 吹氧M =鋼水Μ X (C初始含量-C目標(biāo)含量）/CRE (1)， 式中：CRE -參考值為30%?40%， 一第Η脫碳期結(jié)束時銪I水中的碳含量， -第五脫碳期結(jié)束時鋼水要達(dá)到的碳含量； 所述第六脫碳期，采用上述公式（1)計算吹氧量， 式中：CRE -參考值為15%?20%， c -第五脫碳期結(jié)束時銪I水中的碳含量， -第六脫碳期結(jié)束時鋼水要達(dá)到的碳含量； 所述吹氧升溫還原期：每加入1噸硅鐵需吹氧氣40?45m3 ; 所述脫硫期：通過調(diào)整氬氣流量和吹入量實現(xiàn)氮的精準(zhǔn)控制，控制終點氮含量上下限 差為 200Χ10Λ
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的方法，其特征在于，所 述脫硫期：氬氣流量為50?75m3/min，氬氣吹入量根據(jù)氮含量差值按1立方氬氣降2X ΚΓ6 氮含量計算而得，所述氮含量差值為目標(biāo)氮含量與吹氧升溫還原期結(jié)束后取氮樣中氮含量 的差值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一步法生產(chǎn)高錳高氮耐蝕鋼G6811的方法，其特征在于，所述 脫硫期：還原3分鐘后進行蘸渣取樣操作，如終渣顏色為淺綠色只需繼續(xù)還原3分鐘，如終 渣顏色為褐色則繼續(xù)還原3分鐘并補加3. 5?3. 8kg/噸的硅鐵。
【文檔編號】C21C7/068GK104195291SQ201410399313
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月14日
【發(fā)明者】王利偉, 賈育華, 張治廣, 田新中, 王郢, 吳廣海, 馮文甫, 李立剛, 潘光忠, 曹洪波, 郭鍵 申請人:邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司