电炉或转炉与LF钢包精炼炉匹配冶炼是目前国内外普遍采用的一种炼 钢技术，但是对于高合金钢(合金含量>5％)的冶炼，一方面由于合金加 入量较大，而且多数高合金钢品种冶炼要求必须加入一定量的高熔点难熔 合金，如钼合金、铬合金等；另一方面，LF钢包精炼炉加热、熔化能力较 弱。因此冶炼高合金钢过程仍然存在冶时较长，合金回收率较低，质量难 以控制等问题。
一部分炼钢厂为了克服以上问题，将合金加入电炉或转炉同废钢或铁 水一体进行熔化、冶炼，电炉或转炉冶炼完毕然后进入LF钢包精炼炉内进 行精炼、微调。然而采用此项工艺带来的问题是：合金在电炉或转炉与废 钢、铁水一起进行熔化冶炼虽然较LF钢包精炼炉熔化得到了明显改进，但 合金在电炉或转炉吹氧冶炼过程，合金大量被氧化或烧损，合金回收率明 显降低。
目前国内还有部分钢厂在电炉或转炉与LF钢包精炼炉匹配冶炼的基 础上，另投入一座电炉，由电炉专门用来熔化合金。可带来的问题是：一 方面，电炉如果全部熔化合金，虽然不进行吹氧，但合金烧损量仍较大， 而且投入电炉占地面积较大，烟尘较多，对环境也造成一定污染；另一方 面电炉专门熔化合金过程，由于电炉由电极供电，熔化过程无形会造成合 金钢水碳含量的增加，对碳含量要求较低的钢种，合金钢水兑入LF钢包精 炼炉后极易造成钢种碳含量的超标。

为了克服现有高合金钢的冶炼方法的上述不足，本发明提供一种投资 较少，合金回收率、质量均得到了明显提高的高合金钢的冶炼方法。
申请人有一个特殊钢生产厂，由电炉与LF炉匹配进行冶炼，原工艺 流程为：电炉—LF钢包精炼炉—VD真空处理炉—模铸。冶炼的高合金钢 品种主要有H13、1Cr5Mo、20Mn23AlV等。为了克服现有高合金钢的冶炼 方法的上述不足，提出了由中频炉与LF钢包精炼炉双联进行冶炼高合金钢 的方法。
本发明的技术方案是：在电炉或转炉与LF炉匹配冶炼的基础上，另 设置一座中感应频炉，由中频感应炉与LF炉双联进行冶炼高合金钢。在冶 炼高合金钢时，电炉或转炉仍进行废钢、铁水的熔化冶炼，LF钢包精炼炉 仍主要进行精炼钢水，中频感应炉代替LF钢包精炼炉进行熔化合金。合金 在中频感应炉内也全部熔化完毕，待温度达到要求后，等待电炉或转炉出 钢。电炉或转炉粗钢水冶炼完毕出钢后，中频感应炉也进行出钢，将合金 钢水也倒入LF精炼钢包，LF精炼钢包然后进入LF精炼工位进行精炼处理。
本高合金钢的冶炼方法是，将铁水与废钢加入到电炉或转炉中熔炼成粗 钢水。粗钢水达到成分要求时，加入到LF钢包精炼炉，同时将熔化了的合 金钢水也加到LF钢包精炼炉。其特征是：采用中频感应炉进行熔化合金。 即合金在中频感应炉内全部熔化完毕，待温度达到要求后，等待电炉或转 炉出钢，电炉或转炉粗钢水冶炼完毕出钢后，中频感应炉也进行出合金钢 水，将合金钢水也倒入LF钢包精炼炉，然后LF钢包精炼炉进入LF精炼 工位进行精炼处理，LF钢包精炼炉钢水成分达到所炼高合金钢品种成分要 求后出钢。
本高合金钢的冶炼方法，为了避免低熔点合金如硅、锰合金的损失， 在中频感应炉与电炉或转炉粗钢水出钢之前，把熔点不高于1500℃的合金 加到LF钢包精炼炉中，电炉或转炉粗钢水和中频感应炉的钢水倒入LF精 炼钢包后，LF精炼钢包然后进入LF精炼工位进行精炼处理。
本高合金钢的冶炼方法，粗钢水的冶炼工艺与现有高合金钢冶炼方法的 粗钢水冶炼工艺(未实施LF炉与中频感应炉双联工艺)相同。粗钢水成分 控制根据具体冶炼的高合金品种的成分要求来进行控制(粗钢水碳、磷含 量一般低于所炼品种碳、磷成分下限的10-20％)。
采用中频感应炉熔化合金的要求如下：
一  中频感应炉布料：
中频感应炉如果熔化两种或两种以上的合金时，根据中频感应炉内温 度分布情况，将熔点较低的合金加入炉体底部及上部，将熔点较高的合金 加入炉体中部。
二  中频感应炉合金钢水保护：
一部分合金在中频感应炉内熔化形成液态钢水后，由于受中频感应炉电 磁搅拌作用，钢水在炉内会剧烈沸腾，因此必须加入一定的渣料进行保护， 否则就会导致合金钢水液面裸露，合金氧化。
a 渣料组成：
加入的渣料由石灰(CaO)和萤石(CaF2)组成，比例为：3.8：1至 5：1，一般为4：1；
b 渣料加入量确定：
根据申请人实践经验，渣料加入量按如下公式加入:
W(Kg)＝合金熔化量(吨)×熔池内径(米)÷熔池深度(米)×
(中频感应炉最高功率)1/3(千瓦)
c 加入方式：
为了渣料能尽快熔化，覆盖合金钢水液面，在合金加入前，先在中频 感应炉的底部加入总渣料的2/3，等合金全部熔化成液态钢水后，将剩余部 分的渣料全部加入到中频感应炉。
三  中频感应炉出钢温度的确定:
中频感应炉出钢温度根据所熔化的合金最高熔点来确定，一般高于所 熔化合金的最高熔点20℃—30℃。
上述的高合金钢的冶炼方法，对于不同种类的高合金，由于钢中所含元 素种类及含量不同，中频感应炉熔化的合金数量及种类也不同。中频感应 炉合金熔化量由下述方法确定：如果所冶炼的钢种合金要求熔化量大于中 频感应炉公称容量，则可根据中频感应炉的最大容量来进行加入；如果要求 熔化量小于中频感应炉公称容量，则根据钢种化学成分要求的下限与中限之 间进行计算加入。(钢种化学成分，均按本钢种冶炼过程执行的相应标准进 行控制。有的钢种执行国标，有的执行其它标准)。
本高合金钢的冶炼方法投资较少，占地面积小，明显缩短了高合金钢 的冶炼时间，合金回收率质量均得到了明显提高，(质量提高主要指钢锭或 钢坯轧制后，钢坯内部无夹杂问题产生)。而且采用中频感应炉与LF炉双 联冶炼高合金钢，熔化合金过程烟尘较少。
本高合金钢的冶炼方法与现有高合金钢的冶炼方法的冶时、合金回收 率的对比见表1。

下面结合实施例详细说明本高合金钢的冶炼方法的具体实施方式，但 本高合金钢的冶炼方法的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例一
本实施例冶炼高合金钢品种为：4Cr5MoSiV1，其成分的重量配比为：
C：0.33％～0.44％          Si：0.80％～1.15％M    n：0.20％～0.45％
P≤0.025％    S≤0.025％   Cr：4.75％～5.45％     Mo：1.10％～1.75％
Ni≤0.25％    Cu≤0.20％   V：0.80％～1.20％
其余为Fe与不可避免的杂质。
电炉、LF钢包精炼炉技术参数见表2，中频感应炉主要技术参数见表3。


说明:(1)申请人的中频感应炉炉体形状为圆状桶型；(2)中频感应炉额定功率 为:5000KW，但实际冶炼当中最高功率仅能达:3000KW。
A 将铁水与废钢加入到电炉中熔炼成粗钢水52吨，钢水的成分重量配 比达到下述要求：
C:0.15％     Si:0.01％   Mn:0.02％  P:0.010％，  S:0.045％
Cr:0.06％，  Ni:0.05％   其余为Fe及不可避免的杂质。
B 熔炼合金
1 熔化量的确定：
根据钢种的化学成份，按标准“太优219-98”的中限与下限计之间计 算确定中频炉所熔化的合金种类及数量为：中碳铬铁：3吨，钼铁：1.2吨， 高碳铬铁:1.6吨。累计熔化量为：5.8吨。
本高合金钢的冶炼方法冶炼4Cr5MoSiV1高合金钢，除加入铬、钼合金 以外，还需加入硅、钒合金，由于硅、钒合金熔点相对较低，将硅铁合金 900(Kg)、钒铁合金900(Kg)在电炉出钢前加入LF精炼钢包底部，电炉将粗 钢水倒入LF钢包后，粗钢水在LF工位提温过程将硅铁合金、钒铁合金熔 化。
2.合金液面高度参数的确定：可用理论计算3吨中碳铬铁，1.2吨钼 铁，1.6吨高碳铬铁该3种合金原料熔化后熔池的深度，也可把5.8吨原料熔 化后取得经验参数。其方法是在中频感应炉中前期熔化以上相同类别、相 同数量的合金1炉(中频感应炉)(3吨中碳铬铁，1.2吨钼铁，1.6吨高碳铬 铁)，熔化后倒入LF炉中，测得合金全部熔化成液态钢水后，5.8吨原料在 中频感应炉中的液面高度(中频感应炉中熔池深度)为：0.95米。这一炉钢 水按常规方法冶炼。
3.根据合金熔化量，按照公式:
W(Kg)＝合金熔化量(吨)×熔池直径(米)÷熔池深度(米)×(中频感
应炉最高功率)1/3(千瓦)
确定所需加入的渣料总量为：
W＝5.8×1.04÷0.95×30001/3
 ＝92(Kg)
其中石灰:74Kg，萤石:18Kg。
说明:由于以上公式为经验公式，并且结合现场实际情况，误差允许仅 保留到整数。
4.先在中频感应炉的底部加入60Kg渣料(约2/3)，然后将熔点相对 较低的高碳铬铁加入底部，再将熔点较高的钼合金加入中部，最后将中碳 铬铁加入上部，总共5.8吨。中频感应炉开始送电，加热熔化。
5.待中频感应炉内合金全部熔化后，将剩余渣料(约1/3)全部加入。
6.当中频感应炉内的温度达到1730-1740℃(钼合金熔点1710℃)时， 调低送电功率保温，待电炉的粗钢水出钢后，中频感应炉进行出钢。(如果 生产节奏有特殊要求，也可以中频感应炉先出钢，但与电炉出钢时间间隔 不宜过长，否则熔化的合金钢水会降温过大，导致合金钢水倒入LF炉时困 难较大，一般时间间隔不超过5分钟)中频感应炉出钢后将合金钢水倒入 内装硅铁合金900(Kg)和钒铁合金900(Kg)的LF钢包精炼炉，同电炉粗钢水 52吨一同倒入LF精炼工位进行精炼。钢水的成分重量配比达下述要求出炉：
C：0.38％    Si：0.96％    Mn：0.36％   P：0.020％   S：0.020％
Cr：5.20％   Mo：1.45％    Ni：0.22％   Cu：0.10％   V：0.10％
其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例的
本实施例中频感应炉与LF钢包精炼炉双联冶炼4Cr5MoSiV1高合金钢， 冶炼完毕，平均冶炼时间为62分钟，Cr合金回收率为：93.6％，Mo合金回收 率为:94.2％。本炉钢锭轧制后，经检验钢坯内部质量较好，无夹杂问题产 生。而且冶炼过程烟尘较少。
实施例2：
本实施例冶炼高合金钢品种为：X63II，其成分的重量配比为：
C：0.51％～0.54％    Si：1.00％～1.20％    Mn：0.30％～0.40％
P≤0.025％    S≤0.010％    Cr：5.00％～5.50％    Mo：1.20％～1.50％
W：1.15％～1.50％    Cu≤0.20％    Ni≤0.20％    V：0.45％～0.55％
其余为Fe与不可避免的杂质。
电炉、LF钢包精炼炉技术参数见表2，中频感应炉主要技术参数见表3。
A 将铁水与废钢加入到电炉中熔炼成粗钢水51吨，钢水的成分重量配 比达到下述要求：
C:0.12％  Si:0.02％  Mn:0.02％  P:0.008％
S:0.040％  Cr:0.05％  Ni:0.05％  其余为Fe及不可避免的杂质。
B 熔化合金
1.根据钢种化学成份，按标准“太新030-2003”的中限与下限之间计 算确定中频炉所熔化的合金种类及数量为：中碳铬铁：3吨，钼铁1.2吨， 钨合金1.2吨，高碳铬铁:1.4吨。累计熔化量为：6.8吨。
本实施例冶炼X63 II高合金钢，除加入铬、钼合金以外，还需加入硅、 锰合金，由于硅、锰合金熔点相对较低，将：1000Kg硅铁合金，400Kg高 碳锰铁合金加入LF钢包精炼炉。冶炼本钢种硅铁、高碳锰铁合金的熔化方 式与冶炼4Cr5MoSiV1熔化硅铁、钒铁方式相同。
2.可用理论计算3吨中碳铬铁，1.2吨钼铁，1.2吨钨铁，1.4吨高碳铬 铁该4种合金原料熔化后熔池的深度，也可把6.8吨原料熔化后取得经验参 数，其方法同实施例1类似，在中频感应炉中前期熔化以上相同类别，相同 数量的合金1炉(3吨中碳铬铁，1.2吨钼铁，1.4吨钨铁，1.4吨高碳铬铁)， 熔化后倒入LF炉中，测得合金全部熔化成液态钢水后，6.8吨原料在中频 感应炉中的液面高度(中频感应炉中熔池深度)为：1.07米。本炉钢水按常 规方法冶炼。
3.根据合金熔化量，按照公式:
W＝合金熔化量×熔池直径÷熔池深度×(中频感应炉最高功率)1/3
确定所需加入的渣料总量为：
W＝6.8×1.04÷1.07×30001/3＝95(Kg)
其中石灰:76Kg，萤石:19Kg。
4.先在中频感应炉的底部加入63Kg渣料(约2/3)，然后将熔点相对 较低的高碳铬铁加入底部，再将熔点较高的钼合金、钨合金加入中部，最 后将中碳铬铁加入上部。中频感应炉开始送电，加热熔化。
5.待中频感应炉内的合全部熔化后，将剩余渣料全部加入。
6.当中频感应炉内温度达到1750-1760℃(钨合金熔点1730℃)时，调 低送电功率保温，待电炉出钢后，中频炉进行出钢。将合金钢水倒入内装 41000Kg硅铁合金，400Kg高碳锰铁合金的LF钢包精炼炉，同电炉粗钢水一 体进入LF精炼工位进行精炼。钢水的成分重量配比达下述要求出炉：
C：0.52％    Si：1.10％   Mn：0.36％   P：0.020％   S：0.008％
Cr：5.20％   Mo：1.36％   W：1.30％    Cu：0.16％   Ni：0.18％
V：0.50％    其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例中频感应炉与LF钢包精炼炉双联冶炼X63II高合金钢，冶炼 完毕，平均冶炼时间为64分钟，Cr合金回收率为：94.3％，Mo合金回收率 为:93.8％，W合金回收率为95.3％。本炉钢锭轧制后，经检验钢坯内部质量 较好，无夹杂问题产生。冶炼过程烟尘较少。
实施例3：
本实施例冶炼高合金钢品种为：1Cr5Mo，其成分的重量配比为：
C≤0.15％    Si≤0.50％          Mn≤0.60％          P≤0.030％
S≤0.020％   Cr：4.00％～6.00％  Mo：0.45％-0.60％   Cu≤0.25％
Ni≤0.25％   其余为Fe与不可避免的杂质。
转炉、LF钢包精炼炉技术参数见下表4，中频感应炉主要技术参数见表3。

A 将铁水与废钢加入到转炉中熔炼成粗钢水53吨，钢水的成分重量配 比达到下述要求：
C:0.05％   Si:0.01％   Mn:0.02％   P:0.010％
S:0.038％  Cr:0.05％   Ni:0.05％   其余为Fe及不可避免的杂质。
B 熔化合金
1 冶炼1Cr5Mo高合金钢，按标准“太试产开2001-54”所规定的化成 分的中限与下限之间计算确定中频炉所熔化的合金种类及数量为：低碳铬 铁：4.5吨，钼铁0.5吨。累计熔化量为：5吨。
本实施例冶炼1Cr5Mo高合金钢，除加入铬、钼合金以外，还需加入硅、 锰合金，由于硅、锰合金熔点相对较低，将：300Kg硅铁合金，300Kg中碳 锰合金加入LF钢包精炼炉。
冶炼本钢种硅铁、中碳锰铁合金的熔化方式与冶炼4Cr5MoSiV1熔化硅 铁、钒铁方式相同。
2.合金液面高度参数的确定：可用理论计算4.5吨低碳铬铁、0.5吨钼 铁合金原料熔化后熔池的深度，也可把以上5吨原料(4.5吨低碳铬铁、0.5 吨钼铁)熔化后取得经验参数，其方法同实施例1、2类似。在中频感应炉 中前期熔化以上相同类别，相同数量的合金1炉(4.5吨低碳铬铁，0.5吨钼 铁)，熔化后倒入LF炉中，测得合金全部熔化成液态钢水后，5吨原料在中 频感应炉中的液面高度(中频感应炉中熔池深度)为：0.82米。本炉钢水按 常规方法冶炼。
3.根据合金熔化量，按照公式:
W＝合金熔化量×熔池直径/熔池深度×(中频感应炉最高功率)1/3
确定所需加入的渣料总量为：
W＝5×1.04÷0.82×30001/3＝91(Kg)
其中石灰:73Kg，萤石:18Kg。
4.先在中频感应炉底部加入60Kg渣料(约2/3)，然后加入大约1/2的 低碳铬铁(低碳铬铁较钼铁熔点相对较低)，再将熔点较高的钼合金加入中 部，最后将剩余的低碳铬铁加入上部，总共5吨。中频感应炉开始送电， 加热熔化。
5.待中频感应炉内合金全部熔化后，将剩余渣料全部加入。
6.当中频感应炉内的温度达到1730-1740℃(钼合金熔点1710℃)时， 调低送电功率保温，待电炉的粗钢水出钢后，中频感应炉进行出钢。中频感 应炉出钢后将合金钢水倒入内装硅铁合金300(Kg)和中碳锰铁合金300(Kg) 的LF钢包精炼炉，同电炉粗钢水53吨一同倒入LF精炼工位进行精炼。钢 水的成分重量配比达下述要求出炉：
C≤0.15％   Si≤0.50％          Mn≤0.60％         P≤0.030％
S≤0.020％  Cr：4.00％～6.00％  Mo：0.45％-0.60％  Cu≤0.25％
Ni≤0.25％  其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例中频感应炉与LF钢包精炼炉双联冶炼1Cr5Mo高合金钢，冶 炼完毕，平均冶炼时间为61分钟，Cr合金回收率为：94.0％，Mo合金回收率 为:94.8％。本炉钢锭轧制后，经检验钢坯内部质量较好，无夹杂问题产生。 而且冶炼过程烟尘较少。
解释：采用本高合金钢的冶炼方法，一般中频感应炉不能代替LF炉熔 化全部合金，原因如下:(1)几乎所有的高合金钢在炼钢过程要求加入的硅 铁、锰铁等低熔点合金如果由中频感应炉进行熔化，烧损较大，仍必须由 LF炉进行熔化；(2)中频感应炉在熔化合金过程，包括熔完后往LF炉兑 入过程，都存在一定的合金损失，每一炉损失的程度又不同，所以很难达 到该高合金钢的成分要求的范围，还必须在LF炉加入小量一部分进行微 调，最后达到成分要求；(3)对于含Cr元素的高合金钢，电炉或转炉装入 废钢和铁水，通过吹氧冶炼后，由于废钢中均含有一定的Cr含量，因此电 炉或转炉产生的粗钢水中均含有一定的Cr含量，而且每炉的Cr含量还不 同。如果中频感应炉按高合金钢成分要求进行熔化合金，合金钢水兑入LF 炉后，这时LF中的粗钢水(电炉出钢流入LF炉)Cr含量如果较高，则就 有可能造成钢水中Cr含量成分的超出范围要求，导致整炉钢水暴废。因此， 中频感应炉不能代替LF炉全部熔化合金，按中限或下限进行熔化，给粗钢 水中的Cr元素留一定空间。