一種含硫易切削不銹鋼冶煉中aod造渣方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含硫易切削不銹鋼冶煉中AOD造渣方法，在該方法中，AOD造渣時，用鎂砂來代替一部分石灰并根據吹入的氧氣量與兌入鋼水的碳、硅含量來確定需要加入的石灰及鎂砂含量。石灰加入量按以下公式確定：其中，為吹入的總氧量，Wmelt為AOD兌入的鋼水重量，[％C]為AOD兌入的鋼種碳含量，[％Si]為AOD兌入的鋼水硅含量，鎂砂加入量為石灰加入量的約50％。通過以上方法，解決了冶煉含硫易切削不銹鋼過程中造低堿度渣對爐襯侵蝕嚴重，造高堿度渣硫收得率低的問題，硫收得率達到了80％。
【專利說明】一種含硫易切削不銹鋼冶煉中AOD造渣方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明公開了一種含硫易切削不銹鋼冶煉中A0D造渣方法，涉及冶金行業(yè)的鋼鐵 冶煉【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 所謂含硫易切削不銹鋼是指具有優(yōu)良切削加工性能的不銹鋼材料，提高材料的切 削性能主要是鋼中加入易切削元素硫來實現(xiàn)。硫在鋼中通過形成細小的硫化物夾雜導致 應力集中的缺口效應，降低了鋼的切削抗力，但也正是由于硫的含量較高，給冶煉帶來了難 度。硫屬于性質較活潑元素，容易與渣中氧化鈣反應吸收到爐渣中去，導致鋼水中的硫收得 率降低。
[0003] CN102041355A公開了一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，其成分重量百分比 為：Ca038 ?50%、Si022 2 ?28%、Al2035 ?10%、CaF25 ?10%、Ca-Si3 ?8%、Mg02 ? 5%、B2035?10%、改性劑粒度3?15mm，所述不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，對不銹鋼 冶煉過程A0D出鋼后的鋼包渣的改性和還原處理，控制其堿度，降低其氧化性，使得鋼包渣 具有提高不銹鋼潔凈度的功能，進一步提高不銹鋼的質量。
[0004] CN102560001A公開了一種小容量A0D爐雙渣法冶煉不銹鋼的脫硫、氧工藝，其特 征是:A0D爐容量小于等于1〇噸，初鋼水兌入A0D爐后，進入吹氧脫碳期，加渣料進行一次 造渣，并吹氧脫碳；吹氧脫碳結束，進入富鉻渣預還原期，加脫氧劑還原吹氧脫碳時產生的 氧化鉻，富鉻渣預還原結束時，鋼水溫度控制為1700-1820? ;進入二次造渣期，部份扒渣， 二次造渣的爐渣堿度控制為1. 8-3. 8,二次造渣期吹氬氣或氮氣的時間大于等于2分鐘；然 后進入鋼水成份調整期，調整鋼水成分；出鋼，出鋼溫度為1570-1670°C，鋼水兌入盛鋼桶， 澆注成鋼錠，該工藝可顯著地降低鋼中硫、氧含量，從而能成功地冶煉用于冷或熱加工的高 合金的超級奧氏體不鎊鋼及超低碳雙相不鎊鋼等尚端不鎊鋼。
[0005] CN102943148A公開了一種高純凈不銹鋼的制備方法，該方法包括以下步驟：將熔 化的原料置于A0D精煉爐中進行脫碳并還原脫硫，得到熔鋼；然后輸送到鋼包；再進行連 鑄；其中，A0D精煉爐的處理包括以下步驟：吹氧脫碳結束后，投入硅鐵同時造渣脫硫，脫硫 至爐中S含量< 0. 01重量％時，從A0D精煉爐中第一次出鋼到鋼包，在鋼包內進行扒渣后， 將熔鋼重新兌入A0D精煉爐中并從新造渣，吹氧并爐渣堿度控制在1. 4-1. 8范圍內，然后吹 入氬氣進行攪拌，至爐中S含量< 0.01%時，從A0D精煉爐中第二次出鋼，得到熔鋼。該制 備方法采用A0D精煉爐，通過雙渣法，防止硬性夾雜物的產生，從而制備得到高純凈不銹。
[0006] CN103014242A公開了一種不銹鋼冶煉化渣劑及冶煉化渣方法，主要是涉及用于 A0D雙渣法冶煉化渣劑及A0D雙渣法冶煉化渣方法，屬于不銹鋼冶煉領域，所述A0D雙渣 法冶煉化渣劑由第一組分和第二組分組成；所述第一組分為澆鋼上澆注之后產生的廢棄 物高鋁廢磚；所述第二組分為螢石；所述高鋁廢磚包含有下列質量百分比（％)的組分： Al20368-72，Si022 2-28，Ca02_5，F(xiàn)e2032-5 ;所述第一組分與所述第二組分的質量比值為〇· 5 : 1。該A0D雙渣法冶煉化渣劑成本低，利于環(huán)保且化渣綜合效果好。
[0007] CNl〇3667598A公開了一種奧氏體不銹鋼單渣冶煉方法，涉及不銹鋼冶煉技術領 域，包括的步驟有：（1)電弧爐初煉鋼水，轉入A0D爐繼續(xù)冶煉，（2)用惰性氣體Ar(N)降低 A0D爐內C0分壓，該方法采用惰性氣體Ar (N)降低C0分壓，從而達到降碳保鉻的目的，而又 無須提高溫度，具有節(jié)能減排的優(yōu)點。
[0008] JP2013006757A公開了一種減少鋼渣中石灰的方法，其通過向鋼渣中加入堿金屬 氫氧化物的水溶液來實現(xiàn)，并通過調節(jié)所述水溶液的濃度來達到最佳脫除石灰效果。
[0009] EP2213753A1公開了 一種用于在二次煉鋼中造渣的方法，該方法包括將造鋼轉爐 渣中的鈣-鋁爐渣與礬土和/或石灰混合。
[0010] "石灰石替代石灰煉鋼造渣效果研究"，王鵬飛等，包鋼科技，第38卷第4期，2012 年8月， 3〇_32頁，研究了轉爐煉鋼用石灰石代替部分石灰造渣過程中石灰石的行為，論證 了轉爐用石灰石煉鋼造渣的相對合理方案。結果表明，轉爐煉鋼前期預加石灰石做造渣原 料,可以很快完成煅燒化渣過程，能夠實現(xiàn)降低噸鋼石灰消耗，達到降本增效的目的，用石 灰石造漁能夠達到預期目標，使轉爐噸鋼石灰消耗降低近l〇kg/t。
[0011] 在現(xiàn)有技術的所述造渣方法中，均沒有涉及在含硫易切削不銹鋼冶煉中A0D造 渣，同時也沒有公開鎂砂來代替一部分石灰并根據吹入的氧氣量與兌入鋼水的碳、硅含量 來確定需要加入的石灰及鎂砂含量，并且沒有給出這樣的技術啟示或教導。
[0012] 另外，根據熱力學分析，有利于脫硫的熱力學條件是高溫、低的氧含量、高堿度、大 渣量。因此，如果想要提高硫的收得率，需要與上述條件相反，低溫、高的氧含量、低堿度、少 渣量。其中，溫度因為連鑄過熱度要求和后續(xù)過程中的溫降，控制的余地有限，氧含量因為 鋼水中有硅的關系不可能太高。因此，在現(xiàn)有技術方法中，提高硫收得率通常采用的方法通 常是低堿度，少渣量的方法。然而，控制低堿度爐渣會造成A0D渣線部位侵蝕嚴重，造成爐 體壽命降低，渣量太少在后續(xù)LF操作當中不能埋弧操作，容易引起鋼水增碳。


【發(fā)明內容】

[0013] 為了克服上述現(xiàn)有技術的上述不足，本發(fā)明提供了一種易切削不銹鋼冶煉中A0D 造渣方法，該方法在保證硫收得率的同時，對爐體壽命沒有危害。
[0014] 本發(fā)明人經過深入研究發(fā)現(xiàn)，MgO是堿性氧化物且脫硫能力比CaO低，因此，造渣 時用鎂砂來代替一部分石灰的話，能夠在不降低堿度的情況下，降低爐渣的脫硫能力，提高 硫收得率并且不影響爐體壽命。
[0015] 基于所述發(fā)現(xiàn)，并且經過大量試驗、分析和不斷的優(yōu)化，本發(fā)明確定了如下技術方 案：
[0016] 一種含硫易切削不銹鋼冶煉中A0D造渣方法，其特征在于，A0D造渣時，用鎂砂來 代替一部分石灰并根據吹入的氧氣量與兌入鋼水的碳、硅含量來確定需要加入的石灰及鎂 砂含量。
[0017] 優(yōu)選地，石灰加入量按以下公式確定：
[0018] 石灰加入量=(X [%C] X 0.75 -X[%Si]X 0.8) X0.756χ 1.2
[0019] 其中，％為吹入的總氧量，W^SAOD兌入的鋼水重量，[% C]為AOD兌入的鋼 種碳含量，[% Si]為AOD兌入的鋼水硅含量。這樣的計算公式在先前技術文獻中沒有記 載，也不是本領域技術人員容易想到的，而是經過本領域專家通過繁復試驗、逐步優(yōu)化并且 進行理論分析才獲得的。
[0020]進一步優(yōu)選地，鎂砂加入量為石灰加入量的約5〇%。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，鎂砂加入量為 石灰加入量的約50%時，能夠獲得最佳的硫收得率并且不影響爐體壽命。
[0021]優(yōu)選地，石灰為活性石灰，其中Ca0>93%;鎂砂為一級鎂砂，其中 Mg0>93%，以上含 量如本領域所通常理解的，均基于重量計。
[0022] 優(yōu)選地，所述的石灰和鎂砂加入前在400°C以上溫度下烘烤。
[0023] 在本發(fā)明的進一步優(yōu)選方面，所述方法可以包括如下步驟：
[0024] 1)鋼水在A0D完成脫碳還原之后，根據以下公式計算需要加入的石灰量及鎂砂加 入量，使得二元堿度（Ca0/Si02)為約1. 2,三元堿度（Ca0+Mg0/Si02)為約1. 8。
[0025] 石灰加入景=C % - X [%C] X 0·7:5 X [%間 X 0:8) X 0 756 X LJ
[0026] 其中，&為吹入的總氧量，為A0D兌入的鋼水重量，[% C]為A0D兌入的鋼種 碳含量，[% Si]為A0D兌入的鋼水硅含量；
[0027] 鎂砂加入量為石灰加入量的約50%。
[0028] 2)使用的石灰為活性石灰，其中Ca0>93%，鎂砂為一級鎂砂，其中Mg0>93%。
[0029] 3)石灰和鎂砂加入前在400°C以上溫度下烘烤。

【具體實施方式】
[0030] 以下的實施用于闡述本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于以下實施。
[0031] 實施例1 :
[0032] 利用A0D冶煉硫含量為0. 24%?0· 3%的303CU含硫易切削不銹鋼，使用本發(fā)明 方法進行造渣。
[0033] 實施例2 :
[0034] 利用A0D冶煉硫含量>0· 15%的3〇3含硫易切削不銹鋼，使用本發(fā)明方法進行造 渣。
[0035] 對比例1 :
[0036] 利用A0D冶煉硫含量為〇· 24%?0· 3%的303CU含硫易切削不銹鋼，使用本領域 的傳統(tǒng)A0D方法進行造渣。
[0037] 對比例2 :
[0038] 利用A0D冶煉硫含量>0· 15%的3〇3含硫易切削不銹鋼，使用本領域的傳統(tǒng)A〇D方 法進行造漁。
[0039] 在上述實施例和對比例中，發(fā)現(xiàn)實施例1與對比例1相比以及實施例2與對比例 2相比，硫收得率分別提高10%和12%，并且爐體壽命沒有收到不影響，本發(fā)明造渣方法顯 示出明顯的優(yōu)越性。 > 、
[0040] 最后應說明的是，上述實施例顯然僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并 非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做 出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引 申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之中。
【權利要求】
1. 一種含硫易切削不銹鋼冶煉中AOD造渣方法，其特征在于，AOD造渣時，用鎂砂來代 替一部分石灰并根據吹入的氧氣量與兌入鋼水的碳、硅含量來確定需要加入的石灰及鎂砂 含量。
2. 根據權利要求1所述的AOD造渣方法， 其中，石灰加入量按以下公式確定 石灰加入量=
其中，&為吹入的總氧量，Wnrelt為AOD兌入的鋼水重量，[% C]為AOD兌入的鋼種碳含 量，[% Si]為AOD兌入的鋼水硅含量； 鎂砂加入量為石灰加入量的約50%。
3. 根據權利要求2所述的AOD造渣方法，其特征在于，石灰為活性石灰，其中Ca0>93%; 鎂砂為一級鎂砂，其中Mg0>93 %。
4. 根據權利要求書2或3所述的AOD造渣方法，其特征在于，所示的石灰和鎂砂加入前 在400°C以上溫度下烘烤。
5. 根據權利要求書2-4中任一項所述的AOD造渣方法，其中鋼水在AOD完成脫碳還原 之后，根據上述公式計算需要加入的石灰量及鎂砂加入量，使得二元堿度（CaCVSiO 2)為約 1. 2,三元堿度（Ca0+Mg0/Si02)為約 L 8。
【文檔編號】C21C7/076GK104232845SQ201410445465
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權日:2014年9月3日
【發(fā)明者】金吉男, 張亮, 方毅, 蘇杰, 洪育建, 付少朋, 朱雪珍 申請人:浙江瑞浦科技有限公司