一種超純鐵素體不銹鋼脫氧及夾雜物控制的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及不銹鋼冶煉領域，具體是一種超純鐵素體不銹鋼脫氧及夾雜物控制的方法。
【背景技術】
[0002]超純鐵素體不銹鋼是將傳統鐵素體不銹鋼中的碳、氮含量控制在較低水平，并使其性能顯著改善的一種耐腐蝕型較強的不銹鋼。它具有含鎳不銹鋼所具有的成型性、經濟性、耐蝕性、抗氧化性等性能，具有低成本、耐應力腐蝕性能優異等顯著特點，被稱為經濟型不銹鋼，應用前景廣闊。鐵素體不銹鋼中C、N會在晶界處析出氮化物及碳化物，降低產品的耐腐蝕性能，同時惡化產品的韌性及焊接性能。生產超純鐵素體不銹鋼最主要的技術就是控制鋼中的間隙元素C、N含量。超純鐵素體不銹鋼在精煉過程中，可以將鋼中碳和氮的含量降低至很低的范圍，在此基礎上，添加T1、Nb等穩定化元素進行合金化，固定鋼中多余的C、N，可以獲得高鉻超純鐵素體不銹鋼。
[0003]超純鐵素體不銹鋼產品不僅對生產性能要求嚴格，對產品的表面質量也有很嚴的要求。表面缺陷會降低超純鐵素體不銹鋼產品的成材率，也會導致產品在腐蝕環境下發生腐蝕，同時也降低了產品的抗氧化性、抗疲勞性以及加工性能。熱乳板上的鱗折缺陷在冷乳之后沿著乳制方向拉長，在熱乳板的表面產生長條狀缺陷。產生的原因是鋼液中的Ti02夾雜物進入到連鑄坯中，在乳制過程中被擠到板坯表面，并隨著金屬基體的延展而延長。對該夾雜物的成分進行能譜分析，得出其主要為Ti02夾雜。Ti02與精煉渣中的CaO反應，生成高熔點的鈣鈦礦，該種夾雜易形成連鑄坯皮下夾雜，并且容易引起不銹鋼的點蝕。翻皮缺陷的夾雜物主要為殘留在鑄坯表面的鈦氧化物，以及含鈦的復合氧化物夾雜物，單獨的氧化鈦類夾雜物很難在鋼包、中間包和結晶器中上浮去除。
[0004]鐵素體不銹鋼中的夾雜物主要是A1203，Ti0x，TiN，Mg0.A1203及其復合夾雜物。這些夾雜物的存在對鋼的連鑄、乳制過程及成品的表面質量、力學性能等都有較大的不利影響，處理的不恰當會使不銹鋼的耐腐蝕性降低。因此，要設法避免或減少有害夾雜物的生成，或著使生成的夾雜物能夠盡量聚合上浮被渣吸收而排出鋼液，從而提高鋼液的潔凈度。而細小彌散的TiN夾雜對鋼的性能的不利影響極小，并且還可以起到細化晶粒，提高鋼材韌性及強度等作用。
[0005]超純鐵素體不銹鋼生產工藝為了提高Ti的收得率，一般在VOD精煉過程中用鋁強脫氧后，在LF精煉后期加入欽鐵提尚欽的收得率。但是，加入Ti鐵后廣生的欽氧化物，以及含鈦的復合氧化物夾雜物，很難在鋼包、中間包和結晶器中上浮去除；而且采用Al深脫氧，鋼中存在鎂鋁尖晶石;這些夾雜物對鐵素體不銹鋼的表面質量、性能等都有較大的不利影響。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是:如何消除鈦氧化物以及含鈦復合氧化物夾雜物，有效抑制鎂鋁尖晶石的形成，使鋼中夾雜物主要為細小彌散的TiN夾雜，對鋼的性能的不利影響極小。
[0007]本發明所采用的技術方案是:一種超純鐵素體不銹鋼脫氧及夾雜物控制的方法，VOD精煉爐處理步驟，在VOD精煉爐脫碳結束后，使用S1-Al合金復合脫氧，然后在VOD精煉爐中加入鈦鐵深脫氧，使產生的夾雜物上浮去除夾雜物；
LF精煉爐處理步驟，LF精煉后期進行鈣處理，對夾雜物進行變性處理。
[0008]作為一種優選方式:VOD精煉爐處理步驟中，VOD精煉爐脫碳結束后，加入純鋁、硅鐵進行還原，鋁丸加入量為噸鋼4kg，硅鐵加入量為硅元素噸鋼5.5-6.5kg;同時加入石灰、螢石造渣脫硫，石灰加入量為噸鋼35-45kg，螢石加入量為噸鋼3.5-4.5kg，還原10分鐘后，加入鈦鐵進行深脫氧，鈦鐵加入量為鈦元素含量噸鋼1-1.5kg，繼續還原5分鐘以上后處理結束。
[0009]作為一種優選方式:LF精煉爐處理步驟中，鋼包進來后，使用鈦線調整鈦含量到目標控制范圍內，同時吹氬攪拌，攪拌時間2 20分鐘;在LF精煉后期進行鈣處理，硅鈣線喂入量為噸鋼2.0-2.5米;鈣處理后攪拌時間2 15分鐘。
[0010]本發明的有益效果是:1、現有技術為了提尚欽鐵的回收率，欽鐵是在LF精煉后期加入，而本發明是在VOD精煉爐使用S1-Al合金復合脫氧后，通過提前在VOD加入鈦鐵深脫氧，使產生夾雜物有充分時間上浮去除;2、通過在LF精煉后期進行鈣處理，對夾雜物進行變性處理;3、通過這種方法，能有效去除對鐵素體不銹鋼危害極大的鈦氧化物以及含鈦的復合氧化物夾雜物和鎂鋁尖晶石，鋼中夾雜物主要為細小彌散的TiN夾雜，而細小彌散的TiN夾雜對鋼的性能的不利影響極小，并且還可以起到細化晶粒，提高鋼材韌性及強度等作用；
4、通過這種方法，所生成的TiN夾雜物有充足的時間上浮去除，降低了鋼中N含量，實踐中降低量能達到I Oppm以上;最終提尚了超純鐵素體不鎊鋼的表面質量、性能。
【具體實施方式】
[0011]實施例1
VOD精煉爐脫碳結束后，加入鋁丸、硅鐵進行還原，鋁丸加入量為噸鋼4kg，硅鐵加入量為硅元素含量噸鋼6kg;同時加入石灰、螢石造渣脫硫，石灰加入量為噸鋼40kg，螢石加入量為噸鋼4kg。還原10分鐘后，加入低碳低氮鈦鐵進行深脫氧，鈦鐵加入量為鈦元素含量噸鋼
1.3kg，繼續還原5分鐘后處理結束后，吊運到LF精煉爐繼續處理。
[0012]鋼包到達LF精煉爐后，送電化渣，調整溫度；喂入鈦線80米，調整鈦含量到目標控制范圍內；同時吹氬攪拌，大流量攪拌時間20分鐘，中流量攪拌時間10分鐘;在LF精煉后期進行鈣處理，硅鈣線喂入量為噸鋼2.5米;鈣處理后弱攪16分鐘后處理結束，吊運到連鑄工序進行澆鑄。
[0013]實施例2
VOD精煉爐脫碳結束后，加入鋁丸、硅鐵進行還原，鋁丸加入量為噸鋼4kg，硅鐵加入量為硅元素含量噸鋼6.5kg;同時加入石灰、螢石造渣脫硫，石灰加入量為噸鋼40kg，螢石加入量為噸鋼4.5kg。還原10分鐘后，加入低碳低氮鈦鐵進行深脫氧，鈦鐵加入量為鈦元素含量噸鋼1.5kg。繼續還原6分鐘后處理結束后，吊運到LF精煉爐繼續處理
鋼包到達LF精煉爐后，送電化渣，調整溫度；喂入鈦線40米，調整鈦含量到目標控制范圍內；同時吹氬攪拌，大流量攪拌時間20分鐘，中流量攪拌時間15分鐘;在LF精煉后期進行鈣處理，硅鈣線喂入量為噸鋼2.5米;鈣處理后弱攪15分鐘后處理結束，吊運到連鑄工序進行澆鑄。
【主權項】
1.一種超純鐵素體不銹鋼脫氧及夾雜物控制的方法，其特征在于: VOD精煉爐處理步驟，在VOD精煉爐脫碳結束后，使用S1-Al合金復合脫氧，然后在VOD精煉爐中加入鈦鐵深脫氧，使產生的夾雜物上浮去除夾雜物； LF精煉爐處理步驟，LF精煉后期進行鈣處理，對夾雜物進行變性處理。2.根據權利要求1所述的一種超純鐵素體不銹鋼脫氧及夾雜物控制的方法，其特征在于:VOD精煉爐處理步驟中，VOD精煉爐脫碳結束后，加入純鋁、硅鐵進行還原，鋁丸加入量為噸鋼4kg，硅鐵加入量為硅元素噸鋼5.5-6.5kg;同時加入石灰、螢石造渣脫硫，石灰加入量為噸鋼35-45kg，螢石加入量為噸鋼3.5-4.5kg，還原10分鐘后，加入鈦鐵進行深脫氧，鈦鐵加入量為鈦元素含量噸鋼1-1.5kg，繼續還原5分鐘以上后處理結束。3.根據權利要求1所述的一種超純鐵素體不銹鋼脫氧及夾雜物控制的方法，其特征在于:LF精煉爐處理步驟中，鋼包進來后，使用鈦線調整鈦含量到目標控制范圍內，同時吹氬攪拌，攪拌時間2 20分鐘;在LF精煉后期進行鈣處理，硅鈣線喂入量為噸鋼2.0-2.5米;鈣處理后攪拌時間? 15分鐘。
【專利摘要】本發明涉及不銹鋼冶煉領域，具體是一種超純鐵素體不銹鋼脫氧及夾雜物控制的方法。VOD精煉爐處理步驟，在VOD精煉爐脫碳結束后，使用Si-Al合金復合脫氧，然后在VOD精煉爐中加入鈦鐵深脫氧，使產生的夾雜物上浮去除夾雜物；LF精煉爐處理步驟，LF精煉后期進行鈣處理，對夾雜物進行變性處理。本發明能夠消除鈦氧化物以及含鈦復合氧化物夾雜物，有效抑制鎂鋁尖晶石的形成，使鋼中夾雜物主要為細小彌散的TiN夾雜，對鋼的性能的不利影響極小，還可以起到細化晶粒，提高鋼材韌性及強度等作用；并且可以降低鋼中N含量。
【IPC分類】C21C7/06, C21C7/04, C21C7/064
【公開號】CN105648148
【申請號】
【發明人】翟俊, 歐西達, 郎煒昀, 劉春來, 常國棟, 白晉鋼, 劉衛東
【申請人】山西太鋼不銹鋼股份有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年1月6日