專利名稱：高鉻鋼及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高鉻鋼及其制造方法。
背景技術(shù)：
高鉻鋼具有許多優(yōu)點(diǎn)，例如，鉻含量在3%左右的高鉻鋼具有抗C02、H2S等酸性氣體等優(yōu)點(diǎn)而可以用作石油套管用鋼。上述高鉻鋼通常通過(guò)在冶煉出鋼過(guò)程中加入鉻鐵進(jìn)行合金化得到。由于高鉻鋼中的鉻含量較大，所以在出鋼過(guò)程中需要加入大量的鉻鐵。然而，這種在出鋼過(guò)程中加入大量鉻鐵的方式會(huì)使鋼水的溫度急劇降低而不利于鋼水的后續(xù)處理。此外，為了降低大量加入鉻鐵對(duì)鋼水溫度的影響，通常在出鋼過(guò)程中加入價(jià)格昂貴的低碳鉻鐵，導(dǎo)致高鉻鋼的生產(chǎn)成本增大，并且在出鋼過(guò)程中加入低碳鉻鐵對(duì)防止鋼水溫度急劇下降的貢獻(xiàn)有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種高鉻鋼及其制造方法。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種高鉻鋼的制造方法，該制造方法包括以下步驟(a)初煉鋼水；(b)在鋼水的C含量為O. 04% O. 10%、P含量不大于O. 010%、S含量不大于O. 008%時(shí)，向鋼包出鋼；(c)在出鋼過(guò)程中，調(diào)整鋼水的Cr含量為1. 8% 2. 5%并調(diào)整鋼水的氧含量為不大于O. 0005% ；(d)將鋼包渣的氧化性調(diào)整為不大于1% ；(e)在鋼包精煉爐中精煉鋼水，調(diào)整Cr含量為2. 7% 3. 0%、S含量為不大于O. 003% ； (f)對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理；(g)對(duì)鋼水進(jìn)行循環(huán)真空脫氣處理，并調(diào)整鋼水的Cr含量為2. 8% 3. 2%；(h)對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理，從而得到高鉻鋼，所述高鉻鋼包含O. 15% O. 20%的C、0. 15% O. 30%的 S1、0. 45% O. 60%的 Μη、2· 8% 3. 2%的 Cr、0. 40% O. 50%的 Μο、0· 01% O. 04%的Al、0. 01% O. 03%`的T1、不大于O. 015%的P、不大于O. 008%的S，余量的鐵和不可避免的雜質(zhì)，高鉻鋼中各元素的含量均為重量百分比含量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(a)中可以采用轉(zhuǎn)爐來(lái)初煉鋼水。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(C)中可以采用鉻鐵調(diào)整鋼水的Cr含量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(C)中可以采用高碳鉻鐵調(diào)整鋼水的Cr含量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(C)中可以調(diào)整鋼水中的Si含量為O. 15%
O.25%,Mn 含量為 O. 40% O. 50%,Mo 含量為 O. 40% O. 50%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(C)中可以通過(guò)將合金化材料加入鋼水來(lái)調(diào)整Si含量、Mn含量和Mo含量，合金化材料可以包括用于調(diào)整Mn含量的鋁錳鐵、金屬錳和錳鐵中的至少一種、用于調(diào)整Si含量的硅鐵以及用于調(diào)整Mo含量的鑰鐵。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(C)中可以采用鋁鐵調(diào)整鋼水的氧含量為不大于 O. 0005% O根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(d)中可以向鋼包渣中加入高鋁調(diào)渣劑來(lái)將鋼包渣的氧化性調(diào)整為不大于I%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(e)中可以向鋼水中加入低碳鉻鐵調(diào)整Cr含量為2. 7% 3. 0%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(f)中可以向鋼包精煉爐精煉后的鋼水中加入O. 33kg/噸鋼水 O. 55kg/噸鋼水的硅鈣線進(jìn)行鈣化處理。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(g)中可以向鋼水中加入低碳鉻鐵調(diào)整鋼水的Cr含量為2. 8% 3.2%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(g)中可以向鋼水中加入鈦鐵調(diào)整鋼水的Ti含量為O. 01% O. 03%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在步驟(h)中可以向循環(huán)真空脫氣處理后的鋼水中加入O. 22kg/噸鋼水 O. 44kg/噸鋼水的硅鈣線進(jìn)行鈣化處理。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，高鉻鋼的制造方法還可以包括在步驟(h)之后對(duì)鋼水進(jìn)行澆注來(lái)制造鋼坯的步驟。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種高鉻鋼，該高鉻鋼按重量計(jì)包含O. 15% O. 20% 的 C、0. 15% O. 30% 的 S1、0. 45% O. 60% 的 Μη、2· 8% 3. 2% 的 Cr、0. 40% O. 50 % 的 Mo、0. 01 % O. 04% 的 A1、0. 01 % O. 03 % 的 T1、不大于 O. 015 % 的 P、不大于
0.008%的S，余量 的鐵和不可避免的雜質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的高鉻鋼的制造方法，分別在向鋼包出鋼、鋼包精煉爐中精煉鋼水以及對(duì)鋼水進(jìn)行循環(huán)真空脫氣處理的過(guò)程中對(duì)鋼水中的鉻含量進(jìn)行調(diào)整，防止了一次大量加入鉻鐵進(jìn)行合金化造成的鋼水溫度降低。此外，通過(guò)多次加入鉻鐵可以提高鉻的收得率。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的高鉻鋼按重量百分比計(jì)包含O. 15% O. 20%的C、0. 15% O. 30%的 S1、0. 45% O. 60% 的 Μη、2· 8% 3. 2% 的 Cr、0. 40% O. 50%的 Μο、0· 01% O. 04%的Al (全鋁)、0. 01 % O. 03 %的T1、不大于O. 015 %的P、不大于O. 008 %的S，以及余量的鐵和不可避免的雜質(zhì)。在本說(shuō)明書中，涉及到的所有組分的含量均為重量百分比含量。下面將參照示例性實(shí)施例詳細(xì)地描述具有上述組分的高鉻鋼的制造方法。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的高鉻鋼的制造方法包括初煉鋼水、LF爐精煉鋼水以及對(duì)鋼水進(jìn)行循環(huán)真空脫氣處理(即，RH循環(huán)真空脫氣處理)。首先，可以在轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵水，利用轉(zhuǎn)爐吹氧脫碳的功能，將鐵水初煉成鋼水。根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的將鐵水初煉成鋼水不受具體的限制。例如，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以將低硫含釩鈦鐵水在復(fù)吹提釩轉(zhuǎn)爐中吹煉得到半鋼，然后將制得的半鋼在頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐中吹煉得到鋼水。當(dāng)鋼水初煉到鋼水的C含量為O. 04% O. 10%,P含量不大于O. 010%, S含量不大于O. 008%時(shí)，向鋼包出鋼。在出鋼過(guò)程中，可以向鋼包中加入合金、脫氧劑和精煉渣來(lái)調(diào)整鋼水的Cr含量為
1.8% 2. 5%并調(diào)整鋼水的氧含量為不大于O. 0005%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以在出鋼過(guò)程中向鋼包中加入鉻鐵來(lái)調(diào)整鋼水的Cr含量，優(yōu)選地，可以向鋼包中加入高碳鉻鐵調(diào)整鋼水的Cr含量，這是由于采用高碳鉻鐵調(diào)整鋼水的Cr含量不僅降低了制造成本而且還可以對(duì)鋼水增碳，使最終冶煉得到的鋼水的碳含量達(dá)到要求。然而，本發(fā)明不限于此，這里可以采用低碳鉻鐵或中碳鉻鐵來(lái)調(diào)整鋼水的Cr含量，并可以采用單獨(dú)加增碳劑的方式來(lái)對(duì)鋼水進(jìn)行增碳。這里，例如，高碳鉻鐵可以是牌號(hào)為FeCr67C6I FeCr55C6.0, FeCr67Ca5和FeCr55C10. ο的鉻鐵，中碳鉻鐵可以是牌號(hào)為FeCr69C1.0,FeCr69C2.0 FeCr69C4.0的鉻鐵，低碳鉻鐵可以是牌號(hào)為FeCr69Ca25和FeCr69Ca 50的鉻鐵，然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的高碳鉻鐵、中碳鉻鐵和低碳鉻鐵不限于此。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以在出鋼過(guò)程中向鋼包中加入諸如鋁鐵的脫氧劑來(lái)調(diào)整鋼水的氧含量為不大于O. 0005%。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中，可以伴隨鉻鐵一起向鋼包中加入調(diào)整Mn、Si和Mo含量的合金，以調(diào)整鋼水中的Si含量為O. 15% O. 25%、Mn含量為O. 40 % O. 50 %、Mo含量為O. 40 % O. 50 %。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，用于調(diào)整Si含量的合金可以是硅鐵(FeSi)，用于調(diào)整Mn含量的合金可以是鋁錳鐵、金屬錳和錳鐵(例如低碳錳鐵)中的至少一種，用于調(diào)整Mo含量的合金可以是鑰鐵(FeMo)。這里，合金化材料中的S1、Mn、Al也有脫氧的作用，可以起到脫氧劑的作用。接下來(lái)，在轉(zhuǎn)爐出鋼完成后，將鋼包渣的氧化性(FeO+MnO)調(diào)整為不大于1%，以降低鋼水中的氧含量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以采用高鋁調(diào)渣劑來(lái)調(diào)整鋼包渣的氧化性。接下來(lái)，在LF爐中精煉鋼水，以調(diào)整Cr含量為2. 7% 3.0%、S含量為不大于
O.003%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以向鋼包中加入低碳鉻鐵來(lái)調(diào)整鋼水的Cr含量為2. 7% 3.0%。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以向鋼包中加入精煉渣、脫氧劑(例如，鋁鐵脫氧劑)來(lái)控制鋼水中的S、P、A1等成分。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，經(jīng)LF爐精煉后的鋼水的溫度可以為1625 °C 1645 °C。接下來(lái)，在LF爐中精煉鋼水完成之后，對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理，以對(duì)鋼水中的Al2O3進(jìn)行變性處理從而提高鋼水質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以向鋼包精煉爐精煉后的鋼水中加入O. 33kg/噸鋼水 O. 55kg/噸鋼水的硅鈣線進(jìn)行鈣化處理。

接下來(lái)，對(duì)鋼水進(jìn)行RH循環(huán)真空脫氣處理，并調(diào)整鋼水的Cr含量為2. 8 % 3. 2%。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以向鋼包中加入低碳鉻鐵來(lái)調(diào)整鋼水的Cr含量為
2.8% 3. 2%。此外，在RH循環(huán)真空脫氣處理過(guò)程，可以微調(diào)其他合金成分的量以使鋼水中的合金組分的量符合預(yù)期的鋼水組分。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在RH循環(huán)真空脫氣處理過(guò)程中，可以向鋼水中加入O. 7kg/噸鋼水 O. 9kg/噸鋼水的40鈦鐵來(lái)調(diào)整鋼水中的Ti含量為O. 01% O. 03%，將鋼水的鈦含量調(diào)整至該范圍內(nèi)可以細(xì)化得到的高鉻鋼的晶粒，從而提高高鉻鋼的強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，經(jīng)RH循環(huán)真空脫氣處理的鋼水的溫度可以為1575°C 1595°C。最后，對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理，從而得到高鉻鋼。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，可以向RH循環(huán)真空脫氣處理后的鋼水中加入O. 22kg/噸鋼水 O. 44kg/噸鋼水的硅鈣線進(jìn)行鈣化處理。如上對(duì)根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的高鉻鋼的制造方法進(jìn)行的描述可以看出，通過(guò)分別在向鋼包出鋼、鋼包精煉爐中精煉鋼水以及對(duì)鋼水進(jìn)行循環(huán)真空脫氣處理的過(guò)程中對(duì)鋼水中的鉻含量進(jìn)行調(diào)整，可以防止一次大量加入鉻鐵進(jìn)行合金化造成的鋼水溫度降低，并且通過(guò)多次加入鉻鐵可以提高鉻的收得率。此外，根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的高鉻鋼的制造方法分別在LF爐精煉后和RH循環(huán)真空脫氣處理后進(jìn)行鈣化處理而對(duì)Al2O3夾雜進(jìn)行改性，因此，可以提高鋼水質(zhì)量。此外，在完成上述高鉻鋼鋼水的制造后，還可以對(duì)得到的高鉻鋼鋼水進(jìn)行澆注來(lái)制造鋼坯。例如，對(duì)鋼包中的鋼水采用連鑄保護(hù)澆注、結(jié)晶器電磁攪拌工藝可以獲得斷面為Φ 200mm的聞絡(luò)鋼還。下面結(jié)合示例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的高鉻鋼的制造方法。示例 I以低硫含釩鈦鐵水提釩后的半鋼為原料進(jìn)行初煉鋼水，其中，半鋼按重量百分比計(jì)包含3. 70%的C、0. 05%的]^、0. 068%的P、0. 0045%的S、0. 033%的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。將140噸上述半鋼加入120噸(公稱容量)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐中，利用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當(dāng)鋼水初煉到C含量為O. 040%, Mn含量為
0.033%、P含量為O. 0030%、S含量為O. 0052%、溫度為1688°C時(shí)，開(kāi)始擋渣向鋼包中出鋼。在出鋼過(guò)程中，向鋼包內(nèi)加入4. 5kg/噸鋼水的高堿度精煉渣和2. 3kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑，并向鋼包中加入合金材料進(jìn)行鋼水合金化，其中，本示例中使用的高堿度精煉渣按重量百分比計(jì)包含不小于70%的CaO、不大于5%的Al2O3、不大于5%的SiO2以及8% 14%的CaF2。具體地講，在出鋼過(guò)程中，加入35kg/噸鋼水的高碳鉻鐵、2. 7kg/噸鋼水的硅鐵、4. 5kg/噸鋼水的金屬錳、7. 5kg/噸鋼水的鑰鐵。加完后，用定氧儀測(cè)得鋼水實(shí)際氧含量為O. 0003 %，鋼水中Cr含量為2.03%、Si含量為0.22%、Mn含量為O. 45 %、Mo含量為O. 42%、P含量為O. 004%、S含量為O. 006%。當(dāng)轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水出 鋼完成后，向鋼包渣面上加入高鋁調(diào)渣劑200kg，進(jìn)行軟吹氬氣5分鐘，從而將鋼包渣的氧化性調(diào)整為0.8%，其中，高鋁調(diào)渣劑按重量百分比計(jì)包含不小于30%的金屬鋁、5% 15%的Al203、6% 12%的CaF2和不小于25%的CaO0在LF爐中對(duì)上述鋼水進(jìn)行精煉。在LF爐中精煉鋼水過(guò)程中，向鋼包中加入
1.15kg/噸鋼水的高堿度精煉渣和O. 15kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑并加熱。當(dāng)加入的高堿度精煉渣熔融后，再向鋼包中加入1. 05kg/噸鋼水的高堿度精煉渣和O. 15kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑。當(dāng)再次加入的精煉渣熔融后，向鋼包中加入15kg/噸鋼水的低碳鉻鐵。在LF爐中精煉鋼水42分鐘后，精煉后的鋼水中Cr含量為2. 88%、Si含量為O. 23%、Mn含量為O. 47%、Mo含量為O. 46%、Als (全鋁)含量為O. 03%、P含量為O. 005%、S含量為O. 003%。在LF爐中精煉鋼水之后，向鋼水中加入O. 55kg/噸鋼水的硅鈣線并進(jìn)行軟吹氬氣8分鐘以進(jìn)行鈣化處理。將鈣化處理后的鋼水進(jìn)行RH循環(huán)真空脫氣處理，其中，提升氣體流量為1400NL/分鐘，真空度小于3mbar，處理時(shí)間為12分鐘。處理12分鐘后，保持真空度，向鋼水中加入Ikg/噸鋼水的低碳鉻鐵、O. 3kg/噸鋼水的Al丸及O. 9kg/噸鋼水的40鈦鐵進(jìn)行合金化。合金化后，再循環(huán)處理5分鐘，以使鋼水成分均勻。在RH循環(huán)真空脫氣處理之后，向鋼水中加入O. 22kg/噸鋼水的硅鈣線并進(jìn)行軟吹氬氣5分鐘以進(jìn)行鈣化處理。經(jīng)分析，經(jīng)鈣化處理后的鋼水包含O. 16%的C、0. 29%的S1、
O.53% 的 Mn、2. 93% 的 Cr,O. 46% 的 Mo,O. 02% 的 Α1、0· 027% 的 Ti,O. 007% 的 Ρ、0· 003%的S，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)，加入的鉻的回收率為96%。最后，對(duì)鋼包中的鋼水采用連鑄保護(hù)澆注、結(jié)晶器電磁攪拌工藝來(lái)獲得斷面為Φ 200rnrn聞絡(luò)鑄還。示例2以低硫含釩鈦鐵水提釩后的半鋼為原料進(jìn)行初煉鋼水，其中，半鋼按重量百分比計(jì)包含3. 66%的C、0. 045%的Μη、0· 077%的Ρ、0· 0033%的S、0. 031%的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。將140噸上述半鋼加入120噸(公稱容量)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐中，利用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當(dāng)鋼水初煉到C含量為O. 043%, Mn含量為
0.032%、P含量為O. 0035%、S含量為O. 0037%、溫度為1677°C時(shí)，開(kāi)始擋渣向鋼包中出鋼。在出鋼過(guò)程中，向鋼包內(nèi)加入4. 5kg/噸鋼水的高堿度精煉渣和2. 5kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑，并向鋼包中加入合金材料進(jìn)行鋼水合金化，其中，本示例中使用的高堿度精煉渣按重量百分比計(jì)包含不小于70%的CaO、不大于5%的Al2O3、不大于5%的SiO2以及8% 14%的CaF2。具體地講，在出鋼過(guò)程中，加入36kg/噸鋼水的高碳鉻鐵、2. 6kg/噸鋼水的硅鐵、4. 5kg/噸鋼水的金屬錳、5. 6kg/噸鋼水的鑰鐵。加完后，用定氧儀測(cè)得鋼水實(shí)際氧含量為O. 0004%，鋼水中Cr含量為2. 05%, Si含量為O. 19%, Mn含量為O. 41 %、Mo含量為O. 42%、P含量為O. 0044%、S含量為O. 0042%。當(dāng)轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水出鋼完成后，向鋼包渣面上加入高鋁調(diào)渣劑200kg，進(jìn)行軟吹氬氣5分鐘，從而將鋼包渣的氧化性調(diào)整為0.9%，其中，高鋁調(diào)渣劑按重量百分比計(jì)包含不小于30%的金屬鋁、5% 15%的Al203、6% 12%的CaF2和不小于25%的CaO。

在LF爐中對(duì)上述鋼水進(jìn)行精煉。在LF爐中精煉鋼水過(guò)程中，向鋼包中加入
1.15kg/噸鋼水的高堿度精煉渣和O. 15kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑并加熱。當(dāng)加入的精煉渣熔融后，再向鋼包中加入1. 15kg/噸鋼水的精煉渣和O. 15kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑。當(dāng)再次加入的精煉渣熔融后，向鋼包中加入15kg/噸鋼水的低碳鉻鐵。在LF爐中精煉鋼水42分鐘后，精煉后的鋼水中Cr含量為2. 87%、Si含量為O. 23%、Mn含量為O. 50%, Mo含量為 O. 44%, Als 含量為 O. 015%、P 含量為 O. 0055%、S 含量為 O. 0025%。在LF爐中精煉鋼水之后，向鋼水中加入O. 33kg/噸鋼水的硅鈣線并進(jìn)行軟吹氬氣8分鐘以進(jìn)行鈣化處理。將鈣化處理后的鋼水進(jìn)行RH循環(huán)真空脫氣處理，其中，提升氣體流量為1400NL/分鐘，真空度小于3mbar，處理時(shí)間為12分鐘。處理12分鐘后，保持真空度，向鋼水中加入O. 8kg/噸鋼水的低碳鉻鐵、O. 5kg/噸鋼水的Al丸及O. 8kg/噸鋼水的40鈦鐵進(jìn)行合金化。合金化后，再循環(huán)處理5分鐘，以使鋼水成分均勻。在RH循環(huán)真空脫氣處理之后，向鋼水中加入O. 44kg/噸鋼水硅鈣線并進(jìn)行軟吹氬氣5分鐘以進(jìn)行鈣化處理。經(jīng)分析，經(jīng)鈣化處理后的鋼水包含O. 17%的C、0. 24%的S1、
O.54% 的 Μη、2· 94% 的 Cr、0. 41% 的 Μο、0· 04% 的 Α1、0· 015% 的 T1、0. 007% 的 Ρ、0· 004%的S，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)，加入的鉻的回收率為98%。最后，對(duì)鋼包中的鋼水采用連鑄保護(hù)澆注、結(jié)晶器電磁攪拌工藝來(lái)獲得斷面為Φ 200rnrn聞絡(luò)鑄還。示例3以低硫含釩鈦鐵水提釩后的半鋼為原料進(jìn)行初煉鋼水，其中，半鋼按重量百分比計(jì)包含3. 65%的C、0. 04%的Μη、0. 072%的P、0. 0042%的S、0. 031 %的V以及痕跡量的Cr、Si和Ti，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。將140噸上述半鋼加入120噸(公稱容量)的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐中，利用頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹氧脫碳的功能將上述半鋼初煉成鋼水。當(dāng)鋼水初煉到C含量為O. 045%, Mn含量為
0.031%、P含量為O. 005%、S含量為O. 0035%、溫度為1688°C時(shí)，開(kāi)始擋渣向鋼包中出鋼。在出鋼過(guò)程中，向鋼包內(nèi)加入4. 5kg/噸鋼水的高堿度精煉渣和2. 4kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑，并向鋼包中加入合金材料進(jìn)行鋼水合金化，其中，本示例中使用的高堿度精煉渣按重量百分比計(jì)包含不小于70%的CaO、不大于5%的Al2O3、不大于5%的SiO2以及8% 14%的CaF2。具體地講，在出鋼過(guò)程中，加入35kg/噸鋼水的高碳鉻鐵、2. 8kg/噸鋼水的硅鐵、3. 8kg/噸鋼水的金屬錳、6. 9kg/噸鋼水的鑰鐵。加完后，用定氧儀測(cè)得鋼水實(shí)際氧含量為O. 0003%，鋼水中Cr含量為2. 10%, Si含量為O. 24%、Mn含量為O. 43%、Mo含量為O. 435%、P含量為O. 006%、S含量為O. 0045%。當(dāng)轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水出鋼完成后，向鋼包渣面上加入高鋁調(diào)渣劑200kg，進(jìn)行軟吹氬氣5分鐘，從而將鋼包渣的氧化性調(diào)整為0.8%，其中，高鋁調(diào)渣劑按重量百分比計(jì)包含不小于30%的金屬鋁、5% 15%的Al203、6% 12%的CaF2和不小于25%的CaO。在LF爐中對(duì)上述鋼水進(jìn)行精煉。在LF爐中精煉鋼水過(guò)程中，向鋼包中加入
1.15kg/噸鋼水的高堿度精煉渣和O. 15kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑并加熱。當(dāng)加入的精煉渣熔融后，再向鋼包中加入1. 05kg/噸鋼水的精煉渣和O. 15kg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑。當(dāng)再次加入的精煉渣熔融后，向鋼包中加入15kg/噸鋼水的低碳鉻鐵。在LF爐中精煉鋼水45分鐘后，精煉后的鋼水中Cr含量為2.99%、Si含量為O. 27%、Mn含量為O. 50%、Mo含量為 O. 43%, Als 含量為 O. 01%、P 含量為 O. 007%、S 含量為 O. 0022% 在LF爐中精煉鋼水 之后，向鋼水中加入O. 33kg/噸鋼水的硅鈣線并進(jìn)行軟吹氬氣8分鐘以進(jìn)行鈣化處理。將鈣化處理后的鋼水進(jìn)行RH循環(huán)真空脫氣處理，其中，提升氣體流量為1400NL/分鐘，真空度小于3mbar，處理時(shí)間為12分鐘。處理12分鐘后，保持真空度，向鋼水中加入
O.8kg/噸鋼水的低碳鉻鐵、O. 4kg/噸鋼水的Al丸及O. 8kg/噸鋼水的40鈦鐵進(jìn)行合金化。合金化后，再循環(huán)處理5分鐘，以使鋼水成分均勻。在RH循環(huán)真空脫氣處理之后，向鋼水中加入O. 44kg/噸鋼水的硅鈣線并進(jìn)行軟吹氬氣5分鐘以進(jìn)行鈣化處理。經(jīng)分析，經(jīng)鈣化處理后的鋼水包含O. 20%的C、0. 27%的S1、
O.51%的胞、3. 03% 的 Cr,O. 44% 的 Mo,O. 04% 的 Α1、0· 018% 的 Ti,O. 008% 的 Ρ、0· 004%的S，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)，加入的鉻的回收率為97%。最后，對(duì)鋼包中的鋼水采用連鑄保護(hù)澆注、結(jié)晶器電磁攪拌工藝來(lái)獲得斷面為Φ 200rnrn聞絡(luò)鑄還。
權(quán)利要求
1.一種高鉻鋼的制造方法，包括以下步驟(a)初煉鋼水；(b)在鋼水的C含量為O.04% O. 10%、P含量不大于O. 010%、S含量不大于O. 008% 時(shí)，向鋼包出鋼；(c)在出鋼過(guò)程中，調(diào)整鋼水的Cr含量為1.8% 2. 5%并調(diào)整鋼水的氧含量為不大于 O. 0005% ；(d)將鋼包渣的氧化性調(diào)整為不大于1%；(e)在鋼包精煉爐中精煉鋼水，調(diào)整Cr含量為2.7% 3.0%、S含量為不大于 O. 003% ；(f)對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理；(g)對(duì)鋼水進(jìn)行循環(huán)真空脫氣處理，并調(diào)整鋼水的Cr含量為2.8% 3. 2% ;(h)對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理，從而得到高鉻鋼，所述高鉻鋼包含O. 15% O. 20%的C、0. 15% O. 30%的S1、0. 45% O. 60%的Mn、2.8% 3. 2% 的 Cr、0. 40% O. 50% 的 Μο、0· 01% O. 04% 的 Α1、0· 01% O. 03% 的 T1、 不大于O. 015%的P、不大于O. 008%的S，以及余量的鐵和不可避免的雜質(zhì)，高鉻鋼中各元素的含量均為重量百分比含量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(a)中采用轉(zhuǎn)爐來(lái)初煉鋼水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(c)中采用鉻鐵調(diào)整鋼水的 Cr含量。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造方法，其特征在于，在步驟(c)中采用高碳鉻鐵調(diào)整鋼水的Cr含量。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(c)中調(diào)整鋼水中的Si含量為 O. 15% O. 25%,Mn 含量為 O. 40% O. 50%,Mo 含量為 O. 40% O. 50%。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制造方法，其特征在于，在步驟(c)中通過(guò)將合金化材料加入鋼水來(lái)調(diào)整Si含量、Mn含量和Mo含量，所述合金化材料包括用于調(diào)整Mn含量的鋁錳鐵、 金屬錳和錳鐵中的至少一種、用于調(diào)整Si含量的硅鐵以及用于調(diào)整Mo含量的鑰鐵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(c)中采用鋁鐵調(diào)整鋼水的氧含量為不大于O. 0005%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(d)中向鋼包渣中加入高鋁調(diào)渣劑來(lái)將鋼包渣的氧化性調(diào)整為不大于I%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(e)中向鋼水中加入低碳鉻鐵調(diào)整Cr含量為2. % 3. 0%。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(f)中向鋼包精煉爐精煉后的鋼水中加入O. 33kg/噸鋼水 O. 55kg/噸鋼水的硅鈣線進(jìn)行鈣化處理。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(g)中向鋼水中加入低碳鉻鐵調(diào)整鋼水的Cr含量為2. 8% 3. 2%。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(g)中向鋼水中加入鈦鐵調(diào)整鋼水的Ti含量為O. 01% O. 03%。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征在于，在步驟(h)中向循環(huán)真空脫氣處理后的鋼水中加入O. 22kg/噸鋼水 O. 44kg/噸鋼水的硅鈣線進(jìn)行鈣化處理。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，所述制造方法還包括在步驟(h)之后對(duì)鋼水進(jìn)行澆注來(lái)制造鋼坯的步驟。
15.一種高鉻鋼，所述高鉻鋼按重量計(jì)包含O. 15% 0.20%的(、0. 15% O. 30%的Si,O. 45% Α1、0· 01% 避免的雜質(zhì)。O. 60%的 Μη、2· 8% 3. 2%的 Cr、0. 40% O. 03%的T1、不大于O. 015%的P、不大于O.O. 50%的 Mo、0. 01% O. 04%的 008%的S，以及余量的鐵和不可
全文摘要
本發(fā)明提供了一種高鉻鋼及其制造方法。高鉻鋼的制造方法包括(a)初煉鋼水；(b)在鋼水的C含量為0.04％～0.10％、P含量不大于0.010％、S含量不大于0.008％時(shí)，向鋼包出鋼；(c)在出鋼過(guò)程中，調(diào)整鋼水的Cr含量為1.8％～2.5％并調(diào)整鋼水的氧含量為不大于0.0005％；(d)將鋼包渣的氧化性調(diào)整為不大于1％；(e)在鋼包精煉爐中精煉鋼水，調(diào)整Cr含量為2.7％～3.0％、S含量為不大于0.003％；(f)對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理；(g)對(duì)鋼水進(jìn)行循環(huán)真空脫氣處理，并調(diào)整鋼水的Cr含量為2.8％～3.2％；(h)對(duì)鋼水進(jìn)行鈣化處理，從而得到高鉻鋼。根據(jù)本發(fā)明的高鉻鋼的制造方法可以防止了一次大量加入鉻鐵進(jìn)行合金化造成的鋼水溫度降低，并可以通過(guò)多次加入鉻鐵提高鉻的收得率。
文檔編號(hào)C21C7/00GK103045948SQ20121057190
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2012年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月26日
發(fā)明者郭奠榮, 陳亮, 李清春, 楊森祥, 曾耀先, 陳天明, 黃德勝, 解明科 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司