專利名稱：一種超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及不銹鋼的冶煉技術(shù)，特別提供了一種超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷新工藝。
背景技術(shù)：
在超低碳奧氏體不銹鋼精煉過(guò)程中，需要深入脫除氧、硫、磷雜質(zhì)，采用傳統(tǒng)的氧化法，不可避免地由加入的CaO中帶入了雜質(zhì)元素碳，很容易使鋼中的碳超標(biāo)。即使采用目前還原脫磷法常用的CaC2、CaSi或AlCa脫磷，也容易造成碳、硅或鋁等雜質(zhì)的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷的工藝方法，采用真空感應(yīng)爐冶煉技術(shù)，該工藝能夠取得較高的脫磷率，同時(shí)取得很高的脫氧、脫硫率，并且沒(méi)有引入新的影響鋼的性能的雜質(zhì)元素。
本發(fā)明提供了一種超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法，采用真空感應(yīng)爐冶煉，其特征在于采用Mg-Ca合金作為脫磷劑，脫磷劑的重量百分比組成為Ca25～55，Mg為余量；采用化學(xué)純?cè)噭〤aF2作為助熔劑；脫磷劑與助熔劑的質(zhì)量比為3.5～5∶1。
本發(fā)明超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法中，最好要求脫磷劑中C＜0.1，Mn＜0.05，F(xiàn)e＜0.2，Cu＜0.01，S＜0.003，P＜0.001。
本發(fā)明超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法可以采用如下具體操作過(guò)程——在高于10-3～10-4Pa的真空度下精煉15～20分鐘；
——充入6～8×103Pa的氬氣；——上覆法加入脫磷劑，脫磷操作結(jié)束后2～5分鐘內(nèi)立即抽真空到10-3～10-4Pa以上。
本發(fā)明超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法中，脫磷劑可以采用分批加入的方式，中間間隔不超過(guò)兩分鐘。
本發(fā)明超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法，可以在還原脫磷的同時(shí)，方便地脫除氧和硫，從而大大降低鋼中的非金屬夾雜物。


圖1為脫磷后00Cr18Ni10的夾雜物形貌圖；圖2為脫磷后00Cr18Ni10的夾雜物能譜分析圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明使用的是普通真空感應(yīng)爐(不需加正壓)第一步把Mg-Ca合金在顎式粉碎機(jī)上加工得到直徑小于φ2的細(xì)小顆粒，并按比例摻入助熔劑CaF2；第二步，在成型MgO坩堝周圍填充直徑小于φ2的鎂砂并夯實(shí)，再用水玻璃和鎂砂細(xì)粉打結(jié)坩堝壁，留出澆道；第三步，在打結(jié)好的坩堝內(nèi)放入一定量的純鐵，用小功率烘烤0.5～1小時(shí)；第四步，將超低碳奧氏體不銹鋼返回料放入打結(jié)并烘烤好的MgO堝中，把脫磷劑Mg-Ca合金及助熔劑CaF2放入料斗中，然后抽真空至10-4～10-3Pa，送電加熱至坩堝中原料全部熔化；第五步，鋼液熔清后，精煉1/4小時(shí)；第六步，停電并向爐內(nèi)充入一定量的氬氣，重新送電并調(diào)整加熱功率使鋼液溫度保持在在1450～1500℃，中間間隔2分鐘分三批加入脫磷劑Mg-Ca合金及助熔劑CaF2，脫磷操作結(jié)束2分鐘后再次抽真空；
第七步，調(diào)整鋼液溫度在熔點(diǎn)附近，帶電加熱勻速澆鑄鋼錠。
實(shí)施例1脫磷劑成分為鎂Mg71.12，鈣Ca28.5，碳C0.065，錳Mn0.0228，鐵Fe0.166，銅Cu＜0.01，硫S0.0021，磷P0.001。
脫磷劑與助熔劑的質(zhì)量比為3.5∶1；根據(jù)本發(fā)明的還原脫磷工藝，在25Kg真空感應(yīng)爐上對(duì)超低碳奧氏體不銹鋼00Cr18Ni10進(jìn)行脫磷。脫磷前后C、O、S、P、Mg、Ca質(zhì)量百分比含量對(duì)比如表1。
實(shí)施例2脫磷劑成分為鎂Mg71.12，鈣Ca28.5，碳C0.065，錳Mn0.0228，鐵Fe0.166，銅Cu＜0.01，硫S0.0021，磷P0.001。
脫磷劑與助熔劑的質(zhì)量比為3.8∶1根據(jù)本發(fā)明的還原脫磷工藝，在25Kg真空感應(yīng)爐上對(duì)超低碳奧氏體不銹鋼00Cr18Ni10進(jìn)行脫磷。脫磷前后C、O、S、P、Mg、Ca質(zhì)量百分比含量對(duì)比如表1。
實(shí)施例3脫磷劑成分為鎂Mg71.12，鈣Ca28.5，碳C0.065，錳Mn0.0228，鐵Fe0.166，銅Cu＜0.01，硫S0.0021，磷P0.001。
脫磷劑與助熔劑的質(zhì)量比為4.0∶1根據(jù)本發(fā)明的還原脫磷工藝，在25Kg真空感應(yīng)爐上對(duì)超低碳奧氏體不銹鋼00Cr18Ni10進(jìn)行脫磷。脫磷前后C、O、S、P、Mg、Ca質(zhì)量百分比含量對(duì)比如表1。
實(shí)施例4脫磷劑成分為鎂Mg71.12，鈣Ca28.5，碳C0.060，錳Mn0.0248，鐵Fe0.166，銅Cu＜0.01，硫S0.0021，磷P0.001。
脫磷劑與助熔劑的質(zhì)量比為4.8∶1根據(jù)本發(fā)明的還原脫磷工藝，在25Kg真空感應(yīng)爐上對(duì)超低碳奧氏體不銹鋼00Cr18Ni10進(jìn)行脫磷。脫磷前后C、O、S、P、Mg、Ca質(zhì)量百分比含量對(duì)比如表1。
實(shí)施例5脫磷劑成分為鎂Mg71.12，鈣Ca28.5，碳C0.065，錳Mn0.0228，鐵Fe0.166，銅Cu＜0.01，硫S0.0021，磷P0.001。
脫磷劑與助熔劑的質(zhì)量比為5.0∶1根據(jù)本發(fā)明的還原脫磷工藝，在25Kg真空感應(yīng)爐上對(duì)超低碳奧氏體不銹鋼00Cr18Ni10進(jìn)行脫磷。脫磷前后C、O、S、P、Mg、Ca質(zhì)量百分比含量對(duì)比如表1。
表1

從表1中可以看出，脫磷率在50％左右，而脫氧和脫硫率都在95％以上，大大減少了鋼中的非金屬夾雜物；當(dāng)脫磷劑與助熔劑質(zhì)量百分比為4∶1時(shí)，脫磷效果最好。圖1為脫磷后00Cr18Ni10的夾雜物形貌圖，可知精煉后夾雜物的平均體積分?jǐn)?shù)fv值由1.15～1-9％，減小到0.3～0.6％，夾雜物平均半徑由5～10um減小到3～5um。由此看出，Mg-Ca處理后的鑄錠夾雜物尺寸明顯變小，所占百分比同時(shí)明顯減少，而形狀和夾雜物成分基本相同。圖2為脫磷后00Cr18Ni10的夾雜物能譜分析圖，可以看到氧、硫含量得到明顯降低。
權(quán)利要求
1.一種超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法，采用真空感應(yīng)爐冶煉，其特征在于采用Mg-Ca合金作為脫磷劑，脫磷劑的重量百分比組成為Ca25～55，余量的Mg；采用化學(xué)純?cè)噭〤aF2作為助熔劑；脫磷劑與助熔劑的質(zhì)量比為3.5～5∶1。
2.按照權(quán)利要求1所述超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法，其特征在于所述脫磷劑中，C＜0.1，Mn＜0.05，F(xiàn)e＜0.2，Cu＜0.01，S＜0.003，P＜0.001。
3.按照權(quán)利要求1或2所述超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法，其特征在于操作過(guò)程是——在10-3～10-4Pa的真空度下精煉15～20分鐘；——充入6～8×103Pa的氬氣；——上覆法加入脫磷劑，脫磷操作結(jié)束后2～5分鐘內(nèi)立即抽真空到10-3～10-4Pa。
4.按照權(quán)利要求3所述超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法，其特征在于所述脫磷劑分批加入，中間間隔不超過(guò)兩分鐘。
全文摘要
一種超低碳奧氏體不銹鋼還原脫磷方法，采用真空感應(yīng)爐冶煉，其特征在于采用Mg－Ca合金作為脫磷劑，脫磷劑的重量百分比組成為Ca25～55，余量的Mg；采用化學(xué)純?cè)噭〤aF
文檔編號(hào)C21C7/06GK1670225SQ200410021380
公開日2005年9月21日 申請(qǐng)日期2004年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月15日
發(fā)明者都祥元, 蘇國(guó)躍, 孔凡亞, 楊柯 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所