CN115198189A - 一种缩短aod炉生产双相不锈钢冶炼时间的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双相不锈钢2205的AOD冶炼方法,一种缩短AOD炉生产双相不锈钢冶炼时间的方法,包括以下步骤:步骤一:入炉钢水成分C、Cr、Si、Mn的控制;步骤二:吹氧脱碳工艺控制;步骤三:吹氩去氮的氮合金化工艺控制。采用本发明冶炼双相不锈钢2205,可以缩短AOD冶炼时间55分钟以上,提高了生产效率,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种双相不锈钢2205的AOD冶炼方法,具体的涉及一种缩短AOD炉生产双相不锈钢2205冶炼时间的方法。
背景技术
2205是双相不锈钢中最主要钢种。与同级别的奥氏体不锈钢相比,大幅度降低Ni含量的同时,材料本身还具有高强度、良好的耐应力腐蚀、耐点腐蚀及焊接性能,在石油化工、造船、海水淡化等行业得到广泛的应用。
但双相不锈钢2205属于超低碳不锈钢,同时钢中铬含量高,脱碳困难;另外双相不锈钢2205钢中氮含量较高,精确控制氮含量难度大,从而使得双相不锈钢2205在AOD炉冶炼时间长,通常一炉钢超过170分钟,影响生产成本及生产效率。
本发明的一种缩短AOD炉生产双相不锈钢2205冶炼时间的方法,主要是通过优化AOD入炉原料配比,优化AOD脱碳,以及精确控制钢中氮含量措施,缩短AOD冶炼双相不锈钢2205的时间,提高AOD生产效率。
发明内容
本发明的目的就是针对上述问题,提供一种缩短AOD炉生产双相不锈钢冶炼时间的方法。
本发明的目的是这样实现的:一种缩短AOD炉生产双相不锈钢冶炼时间的方法,双相不锈钢2205化学成分的质量百分配比为:C:≤0.03%,Si:≤1.00%,Mn:≤2.00%,P:≤0.030%,S:≤0.020%,Cr:21.0%-23.0%,Ni:4.5%-6.5%,Mo:2.50%-3.50%,N:0.08%-0.20%,其余为Fe与不可避免的杂质。
一种缩短AOD炉生产双相不锈钢2205冶炼时间的方法,包括以下步骤:步骤一:入炉钢水成分C、Cr、Si、Mn的控制:C含量控制范围为:1.5%-2.5%,Cr含量控制范围为:22%-25%,Si、Mn含量控制范围为:Si≤0.2%、Mn≤0.2%;步骤二:吹氧脱碳工艺控制:钢中碳含量0.30%-2.50%,采用顶底复吹氧气脱碳,顶吹氧气流量为2800-3200m3/h,底吹氧气流量为800-1200m3/h,并且顶吹氧气流量从大到小,低吹氧气流量从小到大;当钢中碳含量为0.30%以下时,停止顶吹氧,采用底吹氧脱碳,其底吹供氧量从1200m3/h逐步降低到500m3/h-300m3/h,当钢中碳含量小于0.02%时,取样分析C含量,当取样分析氧含量小于0.02%时,停止吹氧,并加入硅铁还原;步骤三:吹氩去氮的氮合金化工艺控制:当钢水温度达到1580℃-1680℃时,此时再进行底吹氩气进行吹氩去氮,吹氩量为4.0-4.4立方米/吨钢,钢水温度在上限时吹氩量按下限控制,钢水温度在下限时吹氩量按上限控制,吹氩量要求一次完成。
本发明的有益效果是:采用本发明冶炼双相不锈钢2205,可以缩短AOD冶炼时间55分钟以上,提高了生产效率,降低了生产成本。
具体实施方式
双相不锈钢2205属于超低碳不锈钢,且钢中铬含量高,脱碳困难,另外钢中氮含量高,命中率低。本发明提供一种缩短AOD炉生产双相不锈钢2205冶炼时间的方法。
本发明的构思是分析双相不锈钢2205脱碳难、氮量含量命中率低的原因,采用合理的AOD冶炼工艺,使2205冶炼时间从170分钟以上缩短到115分钟以内,提高AOD生产效率。
本发明双相不锈钢2205化学成分的质量百分配比为:
C≤0.03% Si≤1.00% Mn≤2.00% P≤0.030% S≤0.020% Cr:21.0%~23.0% Ni:4.5%~6.5% Mo:2.50%~3.50% N:0.08%~0.20%,其余为Fe与不可避免的杂质。
本发明AOD设备基本参数为:
本发明双相不锈钢2205冶炼控制方法具体如下:
Ⅰ 入炉钢水成分C、Cr、Si、Mn的控制
C含量控制范围为:1.5%-2.5%。C含量控制太高,脱碳时间越长,C含量控制太低,则吹氧脱碳产生的热量不够,影响脱碳时钢水温度,从而影响脱碳时间及造渣和脱硫。通过多轮试验,最终确定AOD冶炼2205的碳含量范围为1.5%-2.5%。
Cr含量控制范围为:22%-25%。标准要求钢中Cr含量为21%-23%,但是为了降低成本,AOD冶炼过程要加入镍铁、钼铁、锰铁、硅铁、高碳铬铁,因此入炉Cr含量将稀释,因此通过多轮试验确定入炉Cr含量控制在22%-25%,这样才能不影响成本的前提下,缩短冶炼时间。
Si、Mn含量控制范围为:Si≤0.2%、Mn≤0.2%。Si、Mn含量太高,则吹氧脱碳时Si、Mn先氧化,形成大量的渣,影响脱碳的速度,同时大量SiO2严重影响了脱硫。通过多轮试验确定入炉Si≤0.2%、Mn≤0.2%。
Ⅱ吹氧脱碳工艺控制
钢中碳含量在0.30%以上,采用顶底复吹氧气脱碳。顶吹氧气流量为2800-3200m3/h,底吹氧气流量为800-1200m3/h,并且顶吹氧气流量从大到小,低吹氧气流量从小到大。根据二级计算及取样分析C含量,当钢中碳含量为0.30%以下时,停止顶吹氧,采用底吹氧脱碳,其底吹供氧量从1200m3/h逐步降低到500m3/h-300m3/h,当二级计算C含量小于0.02%时,取样分析C含量,当取样分析氧含量小于0.02%时,停止吹氧,并加入硅铁还原。
Ⅲ 吹氩去氮的氮合金化工艺控制
钢水从AOD开始冶炼到完成还原、扒渣、成分调整,此过程全程吹氮气搅拌和氮合金化,当调整完成分后进行测温,一般钢水温度范围为1580℃-1680℃,此时继续吹氮气搅拌,当钢水温度达到1580℃-1680℃时,此时再进行底吹氩气进行吹氩去氮,吹氩量为4.0-4.4立方米/吨钢,钢水温度在上限时吹氩量按下限控制,钢水温度在下限时吹氩量按上限控制,吹氩量要求一次完成。吹完氩后立即出钢,其钢中成品氮含量0.14%-0.18%命中率达100%。
本发明采用45吨AOD炉冶炼双相不锈钢2205,通过控制入炉钢水C、Cr、Si、Mn成分,吹氧脱碳工艺技术,吹氩去氮的氮合金化工艺技术,使AOD炉冶炼双相不锈钢2205的平均时间从原来的170分钟以上降低到现在的115分钟以下,极大地提高了生产效率、降低了生产成本。
下面结合实施例详细说明45吨AOD冶炼双相不锈钢的具体实施方式,但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例一
本实施例2205双相不锈钢,缩短AOD冶炼2205生产时间的实施例包括下述依次的步骤:
ⅠAOD入炉2205的主要化学成分(质量百分比)
C:2.1% Si:0.15% Mn:0.03% P:0.025% S:0.02% Cr:23.5% Ni:5.3%,Mo:3.2%,其余为Fe与不可避免的杂质。
Ⅱ吹氧脱碳工艺具体控制
AOD钢水兑入后,采用顶、底同时吹氧脱碳,顶吹氧气流量为3200m3/h,底吹氧气流量为600m3/h。
顶吹氧气流量分别为3200m3/h、3000m3/h、2700m3/h,对应时间分别为10min、8min、6min,二级计算C含量为0.28%,然后取样分析C含量,分析过程中继续吹氧,分析C含量结果为0.26%。停止顶吹,采用底吹氧脱碳,其底吹供氧量分别为600m3/h、800m3/h、1000m3/h,对应时间为12min、15min、20min,然后取样分析C含量,分析过程中继续吹氧,分析C含量结果为0.012%,停止吹氧,并加入1.3吨硅铁还原。
Ⅲ 吹氩去氮的氮合金化工艺控制
钢水在AOD还原后,进行扒渣、成分调整,此过程全程吹氮气搅拌和氮合金化,当调整完成分后进行测温,钢水温度为1635℃,此时底吹氩气进行吹氩去氮,吹氩量为4.2立方米/吨钢,吹氩量一次完成。吹完氩后立即出钢,其钢中成品氮含量0.156%,达到控制目标0.14%-0.18%。
从兑钢到出钢,总共冶炼时间为110min。
实施例二
本实施例2205双相不锈钢,缩短AOD冶炼2205生产时间的实施例包括下述依次的步骤:
ⅠAOD入炉2205的主要化学成分(质量百分比)
C:2.45% Si:0.10% Mn:0.1003% P:0.022% S:0.03% Cr:23.0% Ni:5.15% Mo:3.1%,其余为Fe与不可避免的杂质。
Ⅱ吹氧脱碳工艺具体控制
AOD钢水兑入后,采用顶、底同时吹氧脱碳,顶吹氧气流量为3200m3/h,底吹氧气流量为600m3/h。
顶吹氧气流量分别为3200m3/h、2900m3/h、2600m3/h,对应时间分别为10min、10min、6min,二级计算C含量为0.30%,然后取样分析C含量,分析过程中继续吹氧,分析C含量结果为0.28%。停止顶吹,采用底吹氧脱碳,其底吹供氧量分别为650m3/h、850m3/h、1000m3/h,对应时间为12min、16min、18min,然后取样分析C含量,分析过程中继续吹氧,分析C含量结果为0.010%,停止吹氧,并加入1.5吨硅铁还原。
Ⅲ吹氩去氮的氮合金化工艺控制
钢水在AOD还原后,进行扒渣、成分调整,此过程全程吹氮气搅拌和氮合金化,当调整完成分后进行测温,钢水温度为1660℃,此时底吹氩气进行吹氩去氮,吹氩量为4.1立方米/吨钢,吹氩量一次完成。吹完氩后立即出钢,其钢中成品氮含量0.152%,达到控制目标0.14%-0.18%。
从兑钢到出钢,总共冶炼时间为113min。
本发明的技术方案是通过控制AOD炉生产双相不锈钢2205时的入炉钢水温度、入炉钢水碳含量及主要合金含量、脱碳过程吹氧量及吹氧分配、氮合金化工艺措施,使AOD炉冶炼双相不锈钢2205的时间从原来的170分钟降低到现在的115分钟以下,极大地提高了生产效率。本发明可缩短AOD炉冶炼双相不锈钢2205的时间。极大地提高了生产效率。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明所保护范围的结构特征并不限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围内。
Claims (2)
1.一种缩短AOD炉生产双相不锈钢冶炼时间的方法,其特征在于:双相不锈钢2205化学成分的质量百分配比为:C:≤0.03%,Si:≤1.00%,Mn:≤2.00%,P:≤0.030%,S:≤0.020%,Cr:21.0%-23.0%,Ni:4.5%-6.5%,Mo:2.50%-3.50%,N:0.08%-0.20%,其余为Fe与不可避免的杂质。
2.一种缩短AOD炉生产双相不锈钢冶炼时间的方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤一:入炉钢水成分C、Cr、Si、Mn的控制:C含量控制范围为:1.5%-2.5%,Cr含量控制范围为:22%-25%,Si、Mn含量控制范围为:Si≤0.2%、Mn≤0.2%;
步骤二:吹氧脱碳工艺控制:钢中碳含量0.30%-2.50%,采用顶底复吹氧气脱碳,顶吹氧气流量为2800-3200m3/h,底吹氧气流量为800-1200m3/h,并且顶吹氧气流量从大到小,低吹氧气流量从小到大;当钢中碳含量为0.30%以下时,停止顶吹氧,采用底吹氧脱碳,其底吹供氧量从1200m3/h逐步降低到500m3/h-300m3/h,当钢中碳含量小于0.02%时,取样分析C含量,当取样分析氧含量小于0.02%时,停止吹氧,并加入硅铁还原;
步骤三:吹氩去氮的氮合金化工艺控制:当钢水温度达到1580℃-1680℃时,此时再进行底吹氩气进行吹氩去氮,吹氩量为4.0-4.4立方米/吨钢,钢水温度在上限时吹氩量按下限控制,钢水温度在下限时吹氩量按上限控制,吹氩量要求一次完成。
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- 2022-07-19 CN CN202210847207.7A patent/CN115198189B/zh active Active
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