CN111519111A - 一种冶炼沉淀硬化钢的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冶炼沉淀硬化钢的工艺，其步骤为：①预处理铁水；②将预处理铁水兑入AOD精炼；③炉温≥1680℃，取样检测脱碳达到目标值，还原脱氧，加入铝，硅铁，石灰3，萤石，纯吹氩20分钟以上；④拉渣80％后，温度大于1680℃，将AOD铁水倒入LF钢包进行二次精炼，LF加渣料石灰15kg/t～30kg/t，萤石10kg/t，电石3kg/t；⑤渣子转色后，分别加入硅钙粉3kg/t～5kg/t，AD粉3kg/t～5kg/t，保持渣色，持续脱氧；⑥调整成分，加钛铁3.5kg/t；⑦将经LF精炼后钢水吊入VD真空处理；⑧钢包内软吹氩气镇静15分钟以上，使得细小夹杂充分上浮并且清楚，然后进行模铸，得到沉淀硬化钢中氧含量为10PPM～20PPM，氮含量为80PPM～150PPM，完成沉淀硬化钢的冶炼。本发明降低了产品中氧、氮的含量，提高了产品性能。

Description

一种冶炼沉淀硬化钢的工艺
技术领域
本发明涉及一种钢材生产领域，尤其涉及一种冶炼沉淀硬化钢的工艺。
背景技术
17-4PH沉淀硬化钢常规气体要求氧(O)≤40PPM，氮(N)≤300PPM，一般生产工艺流程为中频感应炉+AOD精炼，产品成品氧(O)30PPM～50PPM，氮(N)200PPM～300PPM，但是，其中氧和氮的含量相对来说比较高，会影响沉淀硬化钢的质量。因此，如何降低氧和氮的含量，是本领域技术人员需要努力的方向。
发明内容
本发明目的是提供一种冶炼沉淀硬化钢的工艺，通过使用该结构，降低了沉淀硬化钢中氧及氮的含量，提高了产品的质量。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种冶炼沉淀硬化钢的工艺，其步骤为：
①预处理铁水，按下述成分的质量百分比的铁水中频感应炉进行预处理：P≤0.033％、S≤0.020％、Cr：15.50％～17.50％、Ni：3.5％～5.0％、Cu：3.0％～5.0％、Nb：0.15％～0.45％，其余为Fe与不可避免的杂质，铁水温度≥1550℃；
②将预处理铁水兑入AOD精炼，每吨铁水加入石灰90kg～100kg，硅铁8kg，进行脱碳处理，脱碳目标0.015％～0.03％，氧：氩为4:1，氧流量800M3/H；
③炉温≥1680℃，取样检测脱碳达到目标值，还原脱氧，加入铝2.5kg/t，硅铁50kg/t，石灰3.5kg/t～15kg/t，萤石6kg/t，纯吹氩20分钟以上；铁水经AOD冶炼后，成分质量百分比达到：C：0.015％～0.03％，Cr：15.50％～17.50％，Ni:3.5％～5.0％，Cu：3.0％～5.0％，Nb：0.15％～0.45％，Si：0.15％～0.35％，Mn：0.25％～0.5％，O≤40PPM，N≤300PPM；
④拉渣80％后，温度大于1680℃，将AOD铁水倒入LF钢包进行二次精炼，LF加渣料石灰15kg/t～30kg/t，萤石10kg/t，电石3kg/t；
⑤渣子转色后，分别加入硅钙粉3kg/t～5kg/t，AD粉3kg/t～5kg/t，保持渣色，持续脱氧；
⑥调整成分，微调各元素成分进入技术条件要求，定氧O≤20PpM，加钛铁3.5kg/t，温度保持在1680℃～1700℃；
⑦将经LF精炼后钢水吊入VD真空处理，底吹氩压力4MPa～6MPa，5分钟～8分钟预真空后进入极限，真空度0.5乇，保持15分钟以上；破空，定氢≤1.2PPm，取样分析所有合金元素符号技术要求；
⑧钢包内软吹氩气镇静15分钟以上，温度1550℃～1570℃，使得细小夹杂充分上浮并且清楚，然后进行模铸，得到沉淀硬化钢中氧含量为10PPM～20PPM，氮含量为80PPM～150PPM，完成沉淀硬化钢的冶炼。
上述技术方案中，所述步骤③中，吹氩流量为900M3/H。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1.本发明中增加AOD精炼、钢包精炼及VD真空精炼，能够进一步降低产品中氧、氮的含量，提高产品的性能；
2.本发明中通过钛铁的加入，能够与钢水中残余氧、氮反应生成氧化钛及氮化钛，进一步减少氧、氮的含量，提高产品性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一：一种冶炼沉淀硬化钢的工艺，其步骤为：
①预处理铁水，按下述成分的质量百分比的铁水中频感应炉进行预处理：P≤0.033％、S≤0.020％、Cr：15.50％～17.50％、Ni：3.5％～5.0％、Cu：3.0％～5.0％、Nb：0.15％～0.45％，其余为Fe与不可避免的杂质，铁水温度≥1550℃；
②将预处理铁水兑入AOD精炼，每吨铁水加入石灰90kg～100kg，硅铁8kg，进行脱碳处理，脱碳目标0.015％～0.03％，氧：氩为4:1，氧流量800M3/H；
③炉温≥1680℃，取样检测脱碳达到目标值，还原脱氧，加入铝2.5kg/t，硅铁50kg/t，石灰3.5kg/t～15kg/t，萤石6kg/t，纯吹氩20分钟以上；铁水经AOD冶炼后，成分质量百分比达到：C：0.015％～0.03％，Cr：15.50％～17.50％，Ni:3.5％～5.0％，Cu：3.0％～5.0％，Nb：0.15％～0.45％，Si：0.15％～0.35％，Mn：0.25％～0.5％，O≤40PPM，N≤300PPM；
④拉渣80％后，温度大于1680℃，将AOD铁水倒入LF钢包进行二次精炼，LF加渣料石灰15kg/t～30kg/t，萤石10kg/t，电石3kg/t；
⑤渣子转色后，分别加入硅钙粉3kg/t～5kg/t，AD粉3kg/t～5kg/t，保持渣色，持续脱氧；
⑥调整成分，微调各元素成分进入技术条件要求，定氧O≤20PpM，加钛铁3.5kg/t，温度保持在1680℃～1700℃；
⑦将经LF精炼后钢水吊入VD真空处理，底吹氩压力4MPa～6MPa，5分钟～8分钟预真空后进入极限，真空度0.5乇，保持15分钟以上；破空，定氢≤1.2PPm，取样分析所有合金元素符号技术要求；
⑧钢包内软吹氩气镇静15分钟以上，温度1550℃～1570℃，使得细小夹杂充分上浮并且清楚，然后进行模铸，得到沉淀硬化钢中氧含量为10PPM～20PPM，氮含量为80PPM～150PPM，完成沉淀硬化钢的冶炼。
所述步骤③中，吹氩流量为900M3/H。
本发明中，通过增加LF钢包精炼、VD真空精炼，这样能够进一步降低氧、氮的含量，铜丝通过钛铁的加入，能够与钢水中残余氧、氮反应生成氧化钛及氮化钛，进一步减少氧、氮的含量，提高产品性能。

Claims (2)

1.一种冶炼沉淀硬化钢的工艺，其步骤为：
①预处理铁水，按下述成分的质量百分比的铁水中频感应炉进行预处理：P≤0.033％、S≤0.020％、Cr：15.50％～17.50％、Ni：3.5％～5.0％、Cu：3.0％～5.0％、Nb：0.15％～0.45％，其余为Fe与不可避免的杂质，铁水温度≥1550℃；
②将预处理铁水兑入AOD精炼，每吨铁水加入石灰90kg～100kg，硅铁8kg，进行脱碳处理，脱碳目标0.015％～0.03％，氧：氩为4:1，氧流量800M3/H；
③炉温≥1680℃，取样检测脱碳达到目标值，还原脱氧，加入铝2.5kg/t，硅铁50kg/t，石灰3.5kg/t～15kg/t，萤石6kg/t，纯吹氩20分钟以上；铁水经AOD冶炼后，成分质量百分比达到：C：0.015％～0.03％，Cr：15.50％～17.50％，Ni:3.5％～5.0％，Cu：3.0％～5.0％，Nb：0.15％～0.45％，Si：0.15％～0.35％，Mn：0.25％～0.5％，O≤40PPM，N≤300PPM；
④拉渣80％后，温度大于1680℃，将AOD铁水倒入LF钢包进行二次精炼，LF加渣料石灰15kg/t～30kg/t，萤石10kg/t，电石3kg/t；
⑤渣子转色后，分别加入硅钙粉3kg/t～5kg/t，AD粉3kg/t～5kg/t，保持渣色，持续脱氧；
⑥调整成分，微调各元素成分进入技术条件要求，定氧O≤20PpM，加钛铁3.5kg/t，温度保持在1680℃～1700℃；
⑦将经LF精炼后钢水吊入VD真空处理，底吹氩压力4MPa～6MPa，5分钟～8分钟预真空后进入极限，真空度0.5乇，保持15分钟以上；破空，定氢≤1.2PPm，取样分析所有合金元素符号技术要求；
⑧钢包内软吹氩气镇静15分钟以上，温度1550℃～1570℃，使得细小夹杂充分上浮并且清楚，然后进行模铸，得到沉淀硬化钢中氧含量为10PPM～20PPM，氮含量为80PPM～150PPM，完成沉淀硬化钢的冶炼。
2.根据权利要求1所述的冶炼沉淀硬化钢的工艺，其特征在于：所述步骤③中，吹氩流量为900M3/H。
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