專利名稱：一種中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法
一種中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特殊鋼的生產(chǎn)方法，具體說是涉及用氬氧脫碳(Argon Oxygen Decarburization , AOD)法生產(chǎn)中、低合金特殊鋼的方法。
背景技術(shù)：
電爐熱裝鐵水工藝是目前成熟的用于碳結(jié)鋼及中、低合金鋼的生產(chǎn)工藝， 其工藝構(gòu)成一般是高爐+電爐+鋼包爐(Ladle Furnace , LF ) + (真空脫氣 (Vaccum Degassor ， VD)爐)。其中，高爐工序是煉鐵，向電爐提供高碳的 液態(tài)廢鋼(鐵水)；電爐工序作為初煉爐熔化廢鋼和一定比例的鐵水，包括熔化、 脫磷、脫碳、升溫等，出鋼時(shí)包中合金化(即加入所需的絕大部分合金)，向 LF爐提供精煉的鋼液；LF爐工序是對(duì)鋼液進(jìn)行成分調(diào)整、脫硫、脫氧、升溫 等還原操作；VD爐工序是對(duì)鋼液進(jìn)行真空狀態(tài)下脫氣處理(氫、氮、氧)、微 合金精調(diào)、溫度調(diào)整；最后到連鑄機(jī)處理。
熱裝鐵水解決了電爐冶煉對(duì)原材料質(zhì)量、成本、資源穩(wěn)定等方面的基本要 求，其可有效控制鋼的有害、殘余元素，鋼水純凈度明顯提高，綜合熱效率提 高，冶煉電耗下降，生產(chǎn)效率提高，原料成本下降，按30-40%鐵水計(jì)，每噸鋼 成本可下降200-300元(未計(jì)算電爐生產(chǎn)效率以及質(zhì)量檔次提高，價(jià)值量相應(yīng) 提高所帶來的間接效益)。但是熱裝比受到限制，在熱裝比〉40%情況下，電爐 工藝處理時(shí)間長且金屬收得率明顯偏低(一般<85%)。尤其在生產(chǎn)中、低碳含 鉻合金鋼時(shí)，由于其工藝限制，只能用價(jià)格昂貴的低微碳鉻鐵在電爐出鋼和LF 工序進(jìn)行合金化、反復(fù)升溫調(diào)整，難以保證正常的生產(chǎn)組織且原料成本很高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種能降低成本、提高效率和品種 升級(jí)的中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種中、低合金特殊 鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟
A、 電爐冶煉，在電爐中將高爐輸送來的鐵水加入部分廢鋼，進(jìn)行熔化和 脫磷；
B、 氬氧脫碳爐精煉，將電爐輸送來的鋼水進(jìn)行氧化、還原步驟，該氧化、 還原步驟包括脫碳、脫硫、脫氣、脫氫和脫氧；
C、 連鑄，將氬氧脫碳爐精煉后的鋼水輸送到連鑄機(jī)上澆鑄。 在氬氧脫碳爐精煉和連鑄之間，該方法進(jìn)一步包括鋼包爐精煉，在鋼包爐
上進(jìn)行成分微調(diào)和再處理。
鋼包爐精煉后，該方法進(jìn)一步包括真空脫氣爐精煉，在真空脫氣爐上完 成真空脫氣后輸送到連鑄機(jī)上澆鑄。
在鋼包爐上進(jìn)行成分微調(diào)和再處理的步驟中所使用的微合金為鈦、硼。
在步驟A中加入的廢鋼量為小于等于重量比的20%。
將專業(yè)用于不銹鋼生產(chǎn)的AOD爐使用在中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)中，由 于成熟的電爐熱裝鐵水工藝和A OD智能精煉技術(shù)的優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)了多品種、 高質(zhì)量、高效率、低成本的產(chǎn)品產(chǎn)出。


圖l為本發(fā)明的中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面根據(jù)附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法做 如圖l所示，本發(fā)明的生產(chǎn)方法包括下述步驟步驟1:電爐冶煉，在電爐中將高爐輸送來的鐵水加入部分廢鋼，進(jìn)行熔
具體是使用高爐向電爐提供優(yōu)質(zhì)的液態(tài)原料，鐵水熱裝比可達(dá)80%，在送入電爐的同時(shí)加入部分廢鋼，該加入的廢鋼量為小于等于重量百分比的20%,此時(shí)僅進(jìn)行熔化和脫磷操作；不控制出鋼碳含量，出鋼溫度控制可低于常規(guī)熱裝鐵水電爐冶煉工藝IO(TC即不進(jìn)行氧化期的脫碳和升溫操作，電極消耗、冶煉電耗、爐體耐材消耗和冶煉周期明顯降低。
步驟2: AOD爐精煉，將電爐輸送來的鋼水進(jìn)行氧化、還原步驟，該氧化、還原部步驟中包括脫碳、脫硫、脫氮、脫氫和脫氧處理。
具體是由電爐向AOD爐提供優(yōu)質(zhì)(純凈度高)的高碳、脫磷半鋼鋼水，再由AOD爐進(jìn)行鋼水的精煉；AOD爐可利用在鋼水面下吹入既知量的氧可以將鋼中碳精確地控制到任何含量水平，控制碳含量在0.08-0.50%的精確度為0.005%;可在使用石灰、硅鐵(FeSi)和鋁造堿性還原渣和強(qiáng)烈攪拌的條件下，一般造一次渣即可將硫脫到0.005°/。以下；可在大量吹氬的條件下，出鋼前可將氮含量降到25-30ppm以內(nèi)，在正常出鋼和澆注條件下，可將成品氮含量控制在50ppm以內(nèi)；AOD精煉過程同樣可以去除氫氣，在正常澆注條件下，鋼中氫含量可控制在3-4ppm內(nèi)；用FeSi、鋁脫氧和強(qiáng)烈的渣鋼攪拌不僅加速了脫硫，且使絕大部分脫氧產(chǎn)物被爐渣吸收，可控制氧含量在25ppm以內(nèi)；可對(duì)夾雜物形狀具有控制作用，是典型的球狀?yuàn)A雜，鋼中夾雜物的評(píng)級(jí)相當(dāng)滿意。
步驟3: LF精煉，在LF精煉爐上進(jìn)行成分微調(diào)和再處理。
LF爐對(duì)AOD爐精煉的鋼水進(jìn)行微合金，如鈦(Ti)、硼(B)等成分的精調(diào)，溫度的精確控制，夾雜物的控制。
步驟4: VD精煉，在VD爐上完成真空脫氣。
VD爐通過真空系統(tǒng)進(jìn)一步降低鋼中的氣體含量氫[H] <1.5ppm、氮[N]《50ppm、氧
《8ppm，提升鋼的品質(zhì)。
步驟5:連鑄，將上述精煉后的鋼水在輸送到連鑄機(jī)上澆鑄。根據(jù)品種結(jié)構(gòu)和質(zhì)量要求的不同，AOD爐精煉后的鋼水既可直接上連鑄機(jī)澆注，也可運(yùn)送到LF和/或VD爐進(jìn)行更高級(jí)別的精煉后再上連鑄機(jī)澆注。該方法適用于生產(chǎn)鋼中合金元素總量《10%的中、低合金特殊鋼種。AOD法是氬氧脫碳法(Argon Oxygen Decarburization)的簡稱，它是在大
氣壓力下向鋼水吹氧的同時(shí)，吹入惰性氣體，如氬(Ar)、氮(N2),通過降
低一氧化碳分壓(Pco),以實(shí)現(xiàn)脫碳保鉻目的的重要精煉方法。
在AOD爐內(nèi)精煉的工藝包括吹氧脫碳和升溫，隨后進(jìn)行還原操作以使鋼
水脫氧和脫硫。在取樣全分析后，于出鋼前進(jìn)行合金成分的微調(diào)。其升溫、合
金化、脫碳、去氣、脫氧和脫硫操作均在一個(gè)容器中進(jìn)行。AOD爐主要的特點(diǎn)是
1) 對(duì)于原材料要求較低，可以利用廉價(jià)的原料(如高碳鉻鐵等)煉出優(yōu)質(zhì)鋼，大大降低生產(chǎn)過程成本。
2) 在高碳區(qū)吹煉速度快，反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件優(yōu)越。
3) 設(shè)備簡單、搡作方便，基建投資和維護(hù)費(fèi)用低，經(jīng)濟(jì)效益顯著。以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范
權(quán)利要求
1、一種中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟A、電爐冶煉，在電爐中將高爐輸送來的鐵水加入部分廢鋼，進(jìn)行熔化和脫磷；B、氬氧脫碳爐精煉，將電爐輸送來的鋼水進(jìn)行氧化、還原步驟，該氧化、還原步驟包括脫碳、脫硫、脫氮、脫氫和脫氧；C、連鑄，將氬氧脫碳爐精煉后的鋼水輸送到連鑄機(jī)上澆鑄。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，在 氬氧脫碳爐精煉和連鑄之間，該方法進(jìn)一步包括鋼包爐精煉，在鋼包爐上進(jìn)行 成分微調(diào)和再處理。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，鋼 包爐精煉后，該方法進(jìn)一步包括真空脫氣爐精煉，在真空脫氣爐上完成真空脫 氣后輸送到連鑄機(jī)上澆鑄。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2中所述的中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于， 在鋼包爐上進(jìn)行成分微調(diào)和再處理的步驟中所使用的微合金為鈦、硼。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于，在 步驟A中加入的廢鋼量為小于等于重量比的20%。
全文摘要
一種中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟電爐冶煉，在電爐中將高爐輸送來的鐵水加入部分廢鋼，進(jìn)行熔化和脫磷；氬氧脫碳爐精煉，將電爐輸送來的鋼水進(jìn)行氧化、還原步驟，該氧化、還原步驟包括脫碳、脫硫、脫氮、脫氫和脫氧；連鑄，將氬氧脫碳爐精煉后的鋼水輸送到連鑄機(jī)上澆鑄。本發(fā)明將專業(yè)用于不銹鋼生產(chǎn)的AOD爐使用在中、低合金特殊鋼的生產(chǎn)中，由于成熟的電爐熱裝鐵水工藝和AOD智能精煉技術(shù)的優(yōu)化組合，實(shí)現(xiàn)了多品種、高質(zhì)量、高效率、低成本的產(chǎn)品產(chǎn)出。
文檔編號(hào)C21C5/00GK101671762SQ20081011993
公開日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者宇 劉, 劉樂東, 勇 程 申請(qǐng)人:北大方正集團(tuán)有限公司;江蘇蘇鋼集團(tuán)有限公司