CN105821330B - 一种马氏体不锈钢及冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种马氏体不锈钢及冶炼工艺,其成分质量比为:碳C:0.08~0.15、硅Si:0.30~0.55、锰Mn:0.40~1.00、铬Cr:11.50~13.50、磷P≤0.030、硫S≤0.010、氮N:0.020~0.030,余量为铁和残余元素;采用铁水三脱工艺+不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序。该工艺,由于通过增加氮元素含量代替Ni、Mo等贵重元素,不仅满足同类钢种的耐腐蚀性能和力学性能,同时降低生产成本,提高经济效益;由于铁水进行脱磷后直接进入不锈钢精炼炉进行冶炼,所以降低了不锈钢精炼过程中控磷的要求,从而降低了冶炼成本,提高了钢水纯净度。
Description
技术领域
本发明涉及一种马氏体不锈钢410B(12Cr13)及其冶炼工艺的改进,具体地说是满足中国国家不锈钢标准的12Cr13要求和美国标准的410材料要求的一种马氏体不锈钢及冶炼工艺。
背景技术
中国国家标准中对12Cr13材料的化学成分范围(质量百分比%)为:碳C≤0.08~0.15、硅Si≤1.00、锰Mn≤1.00、铬Cr 11.50~13.50、镍Ni≤0.60、磷P≤0.040、硫S≤0.030,余量为铁和残余元素。
美国材料标准中410材料的化学成分范围(质量百分比%)为:碳C≤0.08~0.15、硅Si≤1.00、锰Mn≤1.00、铬Cr 11.50~13.50、磷P≤0.040、硫S≤0.030,余量为铁和残余元素。
12Cr13经淬火回火后具有较高的强度、韧性,良好的耐蚀性和机加工性能,主要用于要求较高韧性、一定的不锈性并承受冲击载荷的零部件,如刃具、叶片、紧固件、水压机阀、热裂解抗硫腐蚀设备等,也可制作在常温条件耐弱腐蚀介质的设备和部件。目前,冶炼该钢种普遍采用电炉+AOD+LF/VOD模式,如专利ZL104087854A公开的一种马氏体不锈钢钢材,该方法脱磷难度大,对原料要求较高,尤其是对磷含量要求较高,生产工艺控制严格,金属回收率低,冶炼成本高,而且钢水纯净度较难保证。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冶炼成本低,钢水纯净度高,钢种性能可满足汽车刹车片、刃具、叶片等工程领域的一种马氏体不锈钢。
本发明的另一目的在于提供实现上述目的一种马氏体不锈钢冶炼工艺。
为了达到以上目的,本发明所采用的技术方案是:该一种马氏体不锈钢,钢种的化学成分质量百分比为:碳C:0.08~0.15、硅Si:0.30~0.55、锰Mn:0.40~1.00、铬Cr:11.50~13.50,其特征在于:在化学成分中磷P≤0.030、硫S≤0.010、氮N:0.020~0.030,余量为铁和残余元素。该配比中适当增加了氮元素含量,代替Ni、Mo等贵重元素,不仅满足同类钢种的耐腐蚀性能和力学性能,同时降低生产成本,提高经济效益。
一种马氏体不锈钢冶炼工艺,采用铁水三脱工艺+不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,具体包括以下步骤:
(1)、铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,得脱磷铁水;通过采用脱磷铁水降低对炉料的要求;
(2)、步骤(1)制得的脱磷铁水直接兑入不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,待钢水成分质量比达到预定要求后出钢至钢包,得还原钢水,通过脱磷铁水直接兑入不锈钢精炼炉进行冶炼,省去了电炉或中频炉冶炼工序,降低不锈钢精炼过程中控磷的要求;
(3)、步骤(2)中制得的还原钢水进入LF(钢包精炼炉)工序,送电、微调成分、造白渣,软吹时间大于10分钟,钢水成分满足成分配比要求和温度达到预定要求后,即:碳C:0.08~0.15、硅Si:0.30~0.55、锰Mn:0.40~1.00、铬Cr:11.50~13.50、磷P≤0.030、硫S≤0.010、氮N:0.020~0.030、温度1550~1580℃,出钢水;
(4)、步骤(3)中制得的钢水到达连铸工序,镇静5~15分钟,即生产出马氏体不锈钢。
本发明还通过如下措施实施:所述的步骤(1)中,脱磷铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,要求铁水罐净空高度≥1500mm,铁水进站温度不低于1280℃,进站硅含量在0.5%以下;铁水到站后采用喷吹法脱磷,顶吹氧气流量10~30Nm3/min,枪位0.70~1.0m,喷粉枪喷吹石灰粉流量20~50 kg/min,枪位距罐底500mm以下,每吨铁水需氧化铁皮0.10~0.20kg,开吹20~30分钟,扒渣取样,Si≤0.15%,进入脱磷期,加入萤石100~200kg,每吨铁水需氧化铁皮0.10~0.20kg,处理后的铁水质量分配比为:C:3.0~3.6%、Si:≤0.010%、Mn:0.1~0.25%、P:≤0.015%、S:≤0.025%,铁水温度大于1300℃。
所述的步骤(2)中,脱磷铁水兑入不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,所述不锈钢精炼炉是AOD、 GOR或具有相似功能的不锈钢精炼炉中的一种,采用顶底或顶侧复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至C 配比为0.18%~0.25%时终止顶枪吹炼,继续进行底吹或侧吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰和高碳铬铁;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将氮气切换为氩气,按每吨脱磷铁水加入硅铁18~25kg/t,萤石2.5~4.0kg/t,终渣碱度大于等于1.8,还原3~5分钟后加入电解锰,还原5~10分钟后,测温取样,待钢水质量配比满足预定要求后出钢。
所述的步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量100~200NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线3~5m,喂线速度2~3m/s,加入石灰6~8kg/t,萤石2~3kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量小于30×10-6,氩气流量控制在200~300 NL/min,钢水质量配比达到预定要求后,调整氩气流量为100~200NL/min,软吹10~20分钟温度达到预定要求后出钢。
所述步骤(4)为连铸坯,连铸全程采用氩气保护性浇注,过热度20~35℃,拉速0.90~1.0m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
本发明的有益效果在于:该一种马氏体不锈钢及冶炼工艺,通过增加氮元素含量代替Ni、Mo等贵重元素,不仅满足同类钢种的耐腐蚀性能和力学性能,同时降低生产成本,提高经济效益;既可满足美国材料410化学成分要求,又可满足中国国家标准的化学成分范围;由于铁水进行脱磷后直接进入不锈钢精炼炉进行冶炼,省去了电炉或中频炉冶炼工序,所以降低了不锈钢精炼过程中控磷的要求,从而降低了冶炼成本,提高了钢水纯净度,满足了国家标准钢种性能。经检测,通过本发明生产的马氏体不锈钢,屈服强度≥205MPa,抗拉强度≥450MPa,断后伸长率≥20%,冷弯180°,d=2a。可满足汽车刹车片、刃具、叶片等工程领域。
具体实施方式
实施例1
在公司实施本发明。该马氏体不锈钢,钢种的化学成分质量百分比包括:C:0.08、Si:0.30、Mn:0.40、Cr:11.50、P:0.020、S:0.001、氮N:0.020,余量为铁和残余元素;通过增加氮元素含量代替Ni、Mo等贵重元素,不仅满足同类钢种的耐腐蚀性能和力学性能,同时降低生产成本,提高经济效益。
该一种马氏体不锈钢冶炼工艺,采用铁水三脱工艺+AOD不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,具体包括以下步骤:
(1)、60t铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,得脱磷铁水;
(2)、步骤(1)制得的脱磷铁水兑入AOD不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,待钢水成分质量比达到预定要求后出钢至钢包,得还原钢水;
(3)、步骤(2)中制得的还原钢水进入LF(钢包精炼炉)工序,送电、微调成分、造白渣,软吹时间15分钟,钢水成分满足成分配比要求和温度达到预定要求后,出钢水;
(4)、步骤(3)中制得的钢水到达连铸工序,镇静8分钟开始浇注,即生产出马氏体不锈钢。
所述的步骤(1)中,铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,要求铁水罐净空高度1800mm,铁水进站温度1280℃,进站硅含量在0.45%;顶吹氧气流量10Nm3/min,枪位0.70m,喷粉枪喷吹石灰粉流量20 kg/min,枪位距罐底300mm,每吨铁水需氧化铁皮0.10kg,开吹20分钟,扒渣取样,Si:0.009%,进入脱磷期,加入萤石100kg,每吨铁水需氧化铁皮0.10kg,处理后的铁水质量成配比为:C:3.0%,Si:0.010%,Mn:0.1%,P:0.008%,S:0.015%,铁水温度1300℃。
所述的步骤(2)中,58.8t脱磷铁水兑入不锈钢精炼炉进行脱碳,顶侧复吹不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原;采用顶侧复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至C含量为0.18%终止顶枪吹炼,继续进行侧吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰6300kg和高碳铬铁16500kg;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将侧吹氮气切换为氩气,加入硅铁18kg/t,萤石2.5kg/t,终渣碱度1.8,还原3分钟后加入电解锰30kg,还原5分钟后,测温取样,钢水成分配比为:C:0.08、Si:0.31、Mn:0.40、Cr:11.51、P:0.020、S:0.001,氮N:0.020,剩余为铁和残余元素,满足控制要求,出钢。
所述的步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量100NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线3m,喂线速度2m/s,加入石灰6kg/t,萤石2kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量25×10-6,氩气流量控制在200 NL/min,钢水成分配比为:C:0.08、Si:0.30、Mn:0.40、Cr:11.50、P:0.020、S:0.001、氮N:0.020,余量为铁和残余元素,调整氩气流量为100 NL/min,软吹10分钟,出钢温度1550℃,满足控制要求,出钢。
所述步骤(4)中,钢水到达连铸工序,镇静5分钟开始浇注,连铸全程采用氩气保护性浇注,过热度20℃,拉速1.0m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
经检测,马氏体不锈钢铸坯的技术指标为:屈服强度210MPa,抗拉强度480MPa,断后伸长率30%,冷弯180°,d=2a。
实施例2
在公司实施本发明。该马氏体不锈钢,钢种的化学成分质量百分比包括:C:0.15、Si:0.55、Mn:1.00、Cr:13.50、P:0.030、S:0.010、氮N:0.030,余量为铁和残余元素。
该一种马氏体不锈钢冶炼工艺,采用铁水三脱工艺+GOR不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,其步骤同实施例1。
其中,步骤(1)中,65t铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,铁水罐净空高度1500mm,铁水进站温度1360℃,进站硅含量0.49%。铁水到站后采用喷吹法脱磷,顶吹氧气流量30 Nm3/min,枪位1.0m,喷粉枪喷吹石灰粉流量50 kg/min,枪位距罐底495mm,每吨铁水需氧化铁皮0.20kg,开吹30分钟,扒渣取样,Si:0.15%,进入脱磷期,加入萤石200kg,每吨铁水需氧化铁皮0.20kg,处理后的铁水质量配比为:C:3.6%、Si:0.010%、Mn:0.25%、P:0.015%、S:0.025%,铁水温度1380℃。
步骤(2)中,63.5t脱磷铁水兑入顶底复吹GOR不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,采用顶底复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至0.25%终止顶枪吹炼,继续进行底吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰8500kg和高碳铬铁18500kg;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将底吹氮气切换为氩气,按每吨脱磷铁水加入硅铁25kg/t,萤石4.0kg/t,终渣碱度2.0,还原5分钟后加入电解锰75kg,还原10分钟后,测温取样,钢水质量成分配比为:C:0.15、Si:0.55、Mn:1.00、Cr:13.50、P:0.030、S:0.010、氮N:0.030,余量为铁和残余元素,满足控制要求,出钢水。
步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量200NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线5m,喂线速度3m/s,加入石灰8kg/t,萤石3kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量30×10-6,氩气流量控制在300 NL/min,钢水质量成分配比为:C:0.15、Si:0.55、Mn:1.00、Cr:13.50、P:0.030、S:0.010、氮N:0.030,余量为铁和残余元素,调整氩气流量为200 NL/min,软吹20分钟,出钢温度1580℃,满足控制要求,出钢。
步骤(4)中,钢水到达连铸工序,镇静15分钟开始浇注,连铸全程采用氩气保护性浇注,过热度35℃,拉速0.90m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
经检测,马氏体不锈钢铸坯的技术指标为:屈服强度208MPa,抗拉强度470MPa,断后伸长率32%,冷弯175°,d=2a。
实施例3
该马氏体不锈钢,钢种的化学成分质量百分比包括:C:0.11、Si:0.42、Mn:0.61、Cr:12.58、P:0.024、S:0.004、氮N:0.024,余量为铁和残余元素。
该一种马氏体不锈钢冶炼工艺,采用铁水三脱工艺+AOD不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,其步骤同实施例1。
其中,步骤(1)中,62t铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,铁水罐净空高度1600mm,铁水进站温度1310℃,进站硅含量0.41%。铁水到站后采用喷吹法脱磷,顶吹氧气流量13Nm3/min,枪位0.80m,喷粉枪喷吹石灰粉流量29 kg/min,枪位距罐底400mm,每吨铁水需氧化铁皮0.15kg,开吹26分钟,扒渣取样,Si:0.010%,进入脱磷期,加入萤石190kg,每吨铁水需氧化铁皮0.16kg,处理后的铁水质量成分配比为:C:3.2%,Si:0.009%,Mn:0.20%,P:0.011%,S:0.020%,铁水温度1320℃。
步骤(2)中,60.7t脱磷铁水兑入顶侧复吹AOD不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原;采用顶侧复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至0.20%终止顶枪吹炼,继续进行侧吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰7000kg和高碳铬铁17000kg;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将侧吹氮气切换为氩气,加入硅铁20kg/t,萤石2.9kg/t,终渣碱度1.9,还原4分钟后加入电解锰40kg,还原6分钟后,测温取样,钢水质量成分比例为:C:0.10、Si:0.40、Mn:0.60、Cr:12.50、P:0.025、S:0.005、氮N:0.025,剩余为铁和残余元素,满足控制要求,出钢。
步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量150NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线4m,喂线速度2.4m/s,加入石灰6.2kg/t,萤石2.5kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量28×10-6,氩气流量控制在240 NL/min,钢水质量成分比例为:C:0.11、Si:0.42、Mn:0.61、Cr:12.58、P:0.024、S:0.004、氮N:0.024,余量为铁和残余元素,调整氩气流量为180 NL/min,软吹15分钟,出钢温度1570℃,满足控制要求,出钢。
步骤(4)中,钢水到达连铸工序,镇静7分钟开始浇注,连铸全程采用氩气保护性浇注,过热度25℃,拉速0.95m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
经检测,马氏体不锈钢铸坯的技术指标为:屈服强度207MPa,抗拉强度470MPa,断后伸长率25%,冷弯180°,d=2a。
Claims (4)
1.一种马氏体不锈钢,钢种的化学成分质量百分比为:碳C:0.11、硅Si:0.42、锰Mn:0.61、铬Cr:12.58、磷P:0.024、硫S:0.004、氮N:0.024,余量为铁和残余元素;其特征在于:它通过以下方法制成:采用铁水三脱工艺+AOD不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,具体包括以下步骤:
(1)、铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,得脱磷铁水;
(2)、步骤(1)制得的脱磷铁水兑入AOD不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,待钢水成分质量比达到预定要求后出钢至钢包,得还原钢水;
(3)、步骤(2)中制得的还原钢水进入LF(钢包精炼炉)工序,送电、微调成分、造白渣,软吹,钢水成分满足成分配比要求和温度达到预定要求后,出钢水;
(4)、步骤(3)中制得的钢水到达连铸工序,镇静后开始浇注,即生产出马氏体不锈钢;
其中,步骤(1)中,62t铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,铁水罐净空高度1600mm,铁水进站温度1310℃,进站硅含量0.41%;铁水到站后采用喷吹法脱磷,顶吹氧气流量13Nm3/min,枪位0.80m,喷粉枪喷吹石灰粉流量29 kg/min,枪位距罐底400mm,每吨铁水需氧化铁皮0.15kg,开吹26分钟,扒渣取样,Si:0.010%,进入脱磷期,加入萤石190kg,每吨铁水需氧化铁皮0.16kg,处理后的铁水质量成分配比为:C:3.2%,Si:0.009%,Mn:0.20%,P:0.011%,S:0.020%,铁水温度1320℃;
步骤(2)中,60.7t脱磷铁水兑入顶侧复吹AOD不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原;采用顶侧复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至0.20%终止顶枪吹炼,继续进行侧吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰7000kg和高碳铬铁17000kg;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将侧吹氮气切换为氩气,加入硅铁20kg/t,萤石2.9kg/t,终渣碱度1.9,还原4分钟后加入电解锰40kg,还原6分钟后,测温取样,钢水质量成分比例为:C:0.10、Si:0.40、Mn:0.60、Cr:12.50、P:0.025、S:0.005、氮N:0.025,剩余为铁和残余元素,满足控制要求,出钢;
步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量150NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线4m,喂线速度2.4m/s,加入石灰6.2kg/t,萤石2.5kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量28×10-6,氩气流量控制在240 NL/min,钢水质量成分比例为:C:0.11、Si:0.42、Mn:0.61、Cr:12.58、P:0.024、S:0.004、氮N:0.024,余量为铁和残余元素,调整氩气流量为180 NL/min,软吹15分钟,出钢温度1570℃,满足控制要求,出钢;
步骤(4)中,钢水到达连铸工序,镇静7分钟开始浇注,连铸全程采用氩气保护性浇注,过热度25℃,拉速0.95m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
2.一种马氏体不锈钢冶炼工艺,其特征在于:采用铁水三脱工艺+不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,具体包括以下步骤:
(1)、铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷;
(2)、步骤(1)制得的脱磷铁水直接兑入不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,待钢水成分质量比达到预定要求后出钢至钢包,得还原钢水;
(3)、步骤(2)中制得的还原钢水进入LF(钢包精炼炉)工序,送电、微调成分、造白渣,软吹时间大于10分钟,钢水成分满足成分配比要求和温度达到预定要求后,即:碳C:0.08~0.15、硅Si:0.30~0.55、锰Mn:0.40~1.00、铬Cr:11.50~13.50、磷P≤0.030、硫S≤0.010、氮N:0.020~0.030、温度1550~1580℃,出钢水;
(4)、步骤(3)中制得的钢水到达连铸工序,镇静5~15分钟,即生产出马氏体不锈钢;
所述的步骤(1)中,脱磷铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,要求铁水罐净空高度≥1500mm,铁水进站温度不低于1280℃,进站硅含量0.5%以下;铁水到站后采用喷吹法脱磷,顶吹氧气流量10~30Nm3/min,枪位0.70~1.0m,喷粉枪喷吹石灰粉流量20~50 kg/min,枪位距罐底500mm以下,每吨铁水需氧化铁皮0.10~0.20kg,开吹20~30分钟,扒渣取样,Si:≤0.15%,进入脱磷期,加入萤石100~200kg,每吨铁水需氧化铁皮0.10~0.20kg,处理后的铁水质量成分配比为:C:3.0~3.6%,Si:≤0.010%,Mn:0.1~0.25%,P:≤0.015%,S:≤0.025%,铁水温度1300℃;
所述的步骤(2)中,脱磷铁水兑入不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,所述不锈钢精炼炉是AOD、 GOR或具有相似功能的不锈钢精炼炉中的一种,采用顶底或顶侧复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至C 配比为0.18%~0.25%时终止顶枪吹炼,继续进行底吹或侧吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰和高碳铬铁;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将氮气切换为氩气,按每吨脱磷铁水加入硅铁18~25kg/t,萤石2.5~4.0kg/t,终渣碱度大于等于1.8,还原3~5分钟后加入电解锰,还原5~10分钟后,测温取样,待钢水质量配比满足预定要求后出钢;
所述的步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量100~200NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线3~5m,喂线速度2~3m/s,加入石灰6~8kg/t,萤石2~3kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量<30×10-6,氩气流量控制在200~300NL/min,钢水质量分数达到预定要求后,调整氩气流量为100 ~200NL/min,软吹10~20分钟,温度达到预定要求后出钢;
所述步骤(4)中,钢水到达连铸工序,过热度20~35℃,拉速0.9~1.0m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
3.一种马氏体不锈钢,钢种的化学成分质量百分比为:C:0.08、Si:0.30、Mn:0.40、Cr:11.50、P:0.020、S:0.001、氮N:0.020,余量为铁和残余元素;其特征在于:它通过以下方法制成:采用铁水三脱工艺+AOD不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,具体包括以下步骤:
(1)、铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,得脱磷铁水;
(2)、步骤(1)制得的脱磷铁水兑入AOD不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,待钢水成分质量比达到预定要求后出钢至钢包,得还原钢水;
(3)、步骤(2)中制得的还原钢水进入LF(钢包精炼炉)工序,送电、微调成分、造白渣,软吹,钢水成分满足成分配比要求和温度达到预定要求后,出钢水;
(4)、步骤(3)中制得的钢水到达连铸工序,镇静后开始浇注,即生产出马氏体不锈钢;
所述的步骤(1)中,60t铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,要求铁水罐净空高度1800mm,铁水进站温度1280℃,进站硅含量在0.45%;顶吹氧气流量10Nm3/min,枪位0.70m,喷粉枪喷吹石灰粉流量20 kg/min,枪位距罐底300mm,每吨铁水需氧化铁皮0.10kg,开吹20分钟,扒渣取样,Si:0.009%,进入脱磷期,加入萤石100kg,每吨铁水需氧化铁皮0.10kg,处理后的铁水质量成配比为:C:3.0%,Si:0.010%,Mn:0.1%,P:0.008%,S:0.015%,铁水温度1300℃;
所述的步骤(2)中,58.8t脱磷铁水兑入不锈钢精炼炉进行脱碳,顶侧复吹不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原;采用顶侧复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至C含量为0.18%终止顶枪吹炼,继续进行侧吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰6300kg和高碳铬铁16500kg;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将侧吹氮气切换为氩气,加入硅铁18kg/t,萤石2.5kg/t,终渣碱度1.8,还原3分钟后加入电解锰30kg,还原5分钟后,测温取样,钢水成分配比为:C:0.08、Si:0.31、Mn:0.40、Cr:11.51、P:0.020、S:0.001,氮N:0.020,剩余为铁和残余元素,满足控制要求,出钢;
所述的步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量100NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线3m,喂线速度2m/s,加入石灰6kg/t,萤石2kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量25×10-6,氩气流量控制在200 NL/min,钢水成分配比为:C:0.08、Si:0.30、Mn:0.40、Cr:11.50、P:0.020、S:0.001、氮N:0.020,余量为铁和残余元素,调整氩气流量为100 NL/min,软吹10分钟,出钢温度1550℃,满足控制要求,出钢;
所述步骤(4)中,钢水到达连铸工序,镇静5分钟开始浇注,连铸全程采用氩气保护性浇注,过热度20℃,拉速1.0m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
4.一种马氏体不锈钢,钢种的化学成分质量百分比为:C:0.15、Si:0.55、Mn:1.00、Cr:13.50、P:0.030、S:0.010、氮N:0.030,余量为铁和残余元素;其特征在于:它通过以下方法制成:采用铁水三脱工艺+AOD不锈钢氩氧精炼炉+LF冶炼工序,具体包括以下步骤:
(1)、铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,得脱磷铁水;
(2)、步骤(1)制得的脱磷铁水兑入AOD不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,待钢水成分质量比达到预定要求后出钢至钢包,得还原钢水;
(3)、步骤(2)中制得的还原钢水进入LF(钢包精炼炉)工序,送电、微调成分、造白渣,软吹,钢水成分满足成分配比要求和温度达到预定要求后,出钢水;
(4)、步骤(3)中制得的钢水到达连铸工序,镇静后开始浇注,即生产出马氏体不锈钢;
其中,步骤(1)中,65t铁水在脱磷站进行铁水罐脱磷,铁水罐净空高度1500mm,铁水进站温度1360℃,进站硅含量0.49%,铁水到站后采用喷吹法脱磷,顶吹氧气流量30 Nm3/min,枪位1.0m,喷粉枪喷吹石灰粉流量50 kg/min,枪位距罐底495mm,每吨铁水需氧化铁皮0.20kg,开吹30分钟,扒渣取样,Si:0.15%,进入脱磷期,加入萤石200kg,每吨铁水需氧化铁皮0.20kg,处理后的铁水质量配比为:C:3.6%、Si:0.010%、Mn:0.25%、P:0.015%、S:0.025%,铁水温度1380℃;
步骤(2)中,63.5t脱磷铁水兑入顶底复吹GOR不锈钢精炼炉进行脱碳、合金化、还原,采用顶底复吹脱碳,全程吹氮,脱碳至0.25%终止顶枪吹炼,继续进行底吹脱碳,吹炼过程分批次加入石灰8500kg和高碳铬铁18500kg;当钢水碳含量达到目标后,测温取样,钢水温度、成分满足预定要求,之后进入还原期,将底吹氮气切换为氩气,按每吨脱磷铁水加入硅铁25kg/t,萤石4.0kg/t,终渣碱度2.0,还原5分钟后加入电解锰75kg,还原10分钟后,测温取样,钢水质量成分配比为:C:0.15、Si:0.55、Mn:1.00、Cr:13.50、P:0.030、S:0.010、氮N:0.030,余量为铁和残余元素,满足控制要求,出钢水;
步骤(3)中,钢水到达LF(钢包精炼炉)工序,进站后吹氩,氩气流量200NL/min,送电化渣后,按每吨钢水喂纯钙线5m,喂线速度3m/s,加入石灰8kg/t,萤石3kg/t,送电提温化渣,调渣至白色,钢水全氧含量30×10-6,氩气流量控制在300 NL/min,钢水质量成分配比为:C:0.15、Si:0.55、Mn:1.00、Cr:13.50、P:0.030、S:0.010、氮N:0.030,余量为铁和残余元素,调整氩气流量为200 NL/min,软吹20分钟,出钢温度1580℃,满足控制要求,出钢;
步骤(4)中,钢水到达连铸工序,镇静15分钟开始浇注,连铸全程采用氩气保护性浇注,过热度35℃,拉速0.90m/min,使用电磁搅拌,生产出马氏体不锈钢铸坯。
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