一种904L超级奥氏体不锈钢的冶炼方法 |
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| 申请号 | CN202311384322.6 | 申请日 | 2023-10-24 | 公开(公告)号 | CN117904521A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司; | 发明人 | 陈兴润; 钱张信; 潘吉祥; 杨丽敏; 刘斌; 莫志斌; 杨洋; 尚永禄; 薛建宏; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种904L超级奥氏体不锈 钢 的 冶炼 方法，包括下述步骤：（1）感应电炉冶炼；（2）感应电炉出钢后跟40吨脱磷 铁 水 混合。（3）AOD冶炼；（4）VOD精炼；（5）LF精炼；（6） 连铸 ：连铸过程采用160mm厚度的结晶器，中包 温度 为1415‑1430℃，连铸投用 电磁搅拌 ， 电流 强度为1550A， 凝固 末端采用动态轻压下，压下量4mm。连铸得到的904L超级奥氏体 不锈钢 铸坯 各元素重量百分比为：C≤0.01%，Si 0.25‑0.45%，Mn 1.25‑1.45%，P≤0.020%，Cr 19.60‑20.0%，Ni 24.00‑24.20%，S≤0.001%，N≤0.01%，Cu 1.20‑1.40%，Mo 4.10‑4.30%，Ce 0.002‑0.003%，B 0.003‑0.004%，其余为Fe与不可避免的杂质。铸坯规格为：160×1260×9000mm。本发明从源头上控制了影响904L超级奥氏体不锈钢 板坯 热塑性和偏析的各个因素，提高了板坯 质量 ，降低了生产成本，给 热轧 轧制 提供了好的坯料。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种904L超级奥氏体不锈钢的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种904L超级奥氏体不锈钢的冶炼方法技术领域背景技术[0002] 904L超级奥氏体不锈钢属低碳、高镍、高钼奥氏体不锈耐酸钢，在非氧化性酸如硫酸、醋酸、甲酸、磷酸中具有很好的耐蚀性，在中性含氯离子介质中具有很好的抗点蚀性，同时具有良好的抗缝隙腐蚀及抗应力腐蚀性能，广泛应用于造纸漂白设备、海水淡化处理装置、湿法工业中的磷酸储藏罐、部分换热器、管道搅拌机轴等重要零部件等。 [0004] 中国专利一种超级奥氏体904L不锈钢板带的生产方法（专利号202010137297.1）和一种超级奥氏体904L不锈钢板带的生产方法（专利号201710841584.9），都公开了一种904L不锈钢板带的生产方法，其先在电炉或转炉中进行炼钢处理形成钢水，然后在精炼炉中对钢水进行成分调节，并对钢水进行搅拌、除渣和静止沉淀处理，最后将钢水在中间包中稳流处理，进行连续铸造形成板坯，并通过热轧两次及压延工艺得到板带。然而，上述工艺都是通过热轧两次压延工艺来解决904L超级奥氏体不锈钢存在的板坯分层的问题。事实上，炼钢和连铸工艺控制不合理，会导致板坯热塑性差，热轧采取的一些手段只是补救措施，无法从源头上解决问题。此外，上述工艺对压延后的板坯都进行了表面修磨处理，增加了劳动量和生产难度。 发明内容[0006] 为实现其目的，本发明采用如下技术方案：一种904L超级奥氏体不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤： （1）感应电炉冶炼：采用纯镍19吨、低磷铬铁18吨进行配料后冶炼；钢水出炉温度≥1620℃； （2）将步骤（1）中出炉钢水与40吨脱磷铁水混合，混合后铁水P≤0.020%； （3）AOD冶炼：将步骤（2）混合后铁水兑入AOD中，进行脱碳和还原处理，脱碳过程中加入合金进行合金化，还原后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C 0.25‑0.35%，Si≤0.10%，Mn 0.80‑1.00%，P ≤0.020%，Cr 19.60‑20.0%，Ni 24.00‑24.20%，S ≤0.01%，N ≤0.05%，Cu 1.20‑1.40%，Mo 4.10‑4.30%，其余为Fe 与不可避免的杂质； （4）出钢后完全扒渣，保证钢包带渣量≤40mm； （5）VOD精炼：工艺流程为钢包进罐‑测温取样‑抽真空‑吹氧脱碳‑VCD‑还原‑破真空‑测温取样‑底吹搅拌‑钢包出罐；精炼后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C ≤0.01%，Si 0.25‑0.45%，Mn 0.80‑1.00%，P ≤0.020%，Cr 19.60‑20.0%，Ni 24.00‑ 24.20%，S ≤0.001%，N ≤0.01%，Cu 1.20‑1.40%，Mo 4.10‑4.30%，其余为Fe与不可避免的杂质； （6）LF精炼：步骤（5）中钢液LF进站后通电化渣，加入电解锰调整钢液中Mn重量百分比为1.25‑1.45%；当钢水温度为1450～1465℃时，喂钙线150米，喂入速度2.0～3.5m/s； 喂入钙线30min后，加入硼铁和铈铁合金，调整钢液中Ce和B重量百分比分别为0.003‑ 3 0.004%和0.003‑0.004%；然后以50‑100Nm/min的流速弱吹氩气15‑20min后连铸，得到904L超级奥氏体不锈钢铸坯。 [0007] 作为本发明技术方案的进一步改进，步骤（6）连铸操作中，采用160mm厚度的结晶器，中包温度为1415‑1430℃，连铸投用电磁搅拌，电流强度为1550A，凝固末端采用动态轻压下，压下量4mm。连铸得到的所述904L超级奥氏体不锈钢铸坯各元素重量百分比为：C ≤0.01%，Si 0.25‑0.45%，Mn 1.25‑1.45%，P ≤0.020%，Cr 19.60‑20.0%，Ni 24.00‑24.20%，S ≤0.001%，N ≤0.01%，Cu 1.20‑1.40%，Mo 4.10‑4.30%，Ce 0.002‑0.003%，B 0.003‑0.004%其余为Fe 与不可避免的杂质。铸坯规格为：160×1260×9000mm。 [0009] 2、采用AOD进行了深脱碳，半钢冶炼，缩短了冶炼周期。 [0010] 3、904L不锈钢采用VOD精炼，降低了AOD深脱碳的负荷，提高了904L超级奥氏体不锈钢的连浇炉数，从1炉提高到了3炉，降低了生产成本。 [0011] 4、锰的合金化推后到了LF工序，避免了VOD中加入锰的挥发，此外，在LF工序加入锰加入可以降低钢水温度，有利于生产工序的顺利进行。 [0012] 5、本发明采用VOD冶炼，保证钢水成分中碳氮含量都小于0.01%，凝固过程中会产生少量高温铁素体，可避免凝固裂纹的产生。 [0013] 6、本发明LF精炼工序加入了适量B，提高了板坯热塑性。 [0014] 7、本发明LF精炼工序加入了适量Ce，让夹杂物充分变性，减少了板坯偏析，抑制了sigma相的析出。 具体实施方式[0017] 下面通过具体实施例对本发明进行详细说明。 [0018] 实施例1钢种为904L超级奥氏体不锈钢，一种904L超级奥氏体不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤： （1）感应电炉冶炼：采用纯镍19吨、低磷铬铁18吨进行配料后冶炼；钢水出炉温度为1620℃； （2）将步骤（1）中出炉钢水与40吨脱磷铁水混合，混合后铁水P含量为0.020%； （3）AOD冶炼：将步骤（2）混合后铁水兑入AOD中，进行脱碳和还原处理，脱碳过程中加入合金进行合金化，还原后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C 0.25%、Si 0.10％、Mn 0.80％、P 0.020％、Cr 19.60％、Ni 24.00％、S 0.01％、N 0.05％，Cu 1.20%,Mo 4.10%,其余为Fe 与不可避免的杂质； （4）出钢后完全扒渣，保证钢包带渣量为40mm； （5）VOD精炼：工艺流程为钢包进罐‑测温取样‑抽真空‑吹氧脱碳‑VCD‑还原‑破真空‑测温取样‑底吹搅拌‑钢包出罐；精炼后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C 0.01%、Si 0.25％、Mn 0.80％、P 0.020％、Cr 19.60％、Ni 24.00％、S 0.001％、N 0.01％，Cu 1.20%,Mo 4.10%,其余为Fe 与不可避免的杂质； （6）LF精炼：步骤（5）中钢液LF进站后通电化渣，加入电解锰调整钢液中Mn重量百分比为1.25%；当钢水温度为1450℃时，喂钙线150米，喂入速度2.0m/s；喂入钙线30min后， 3 加入硼铁和铈铁合金，调整钢液中Ce和B重量百分比分别为0.003%和0.003%；然后以50Nm /min的流速弱吹氩气15min后连铸，连铸操作中，采用160mm厚度的结晶器，中包温度为1415℃，连铸投用电磁搅拌，电流强度为1550A，凝固末端采用动态轻压下，压下量4mm。连铸得到的所述904L超级奥氏体不锈钢铸坯各元素重量百分比为：C 0.01%、Si 0.25％、Mn 1.25％、P 0.020％、Cr 19.60％、Ni 24.00％、S 0.001％、N 0.01％，Cu 1.20%、Mo 4.10%、Ce 0.002%、B 0.003%，其余为Fe 与不可避免的杂质，铸坯规格为160mm×1260mm×9000mm。 [0019] 图1为通过本实施例方法生产的904L超级奥氏体不锈钢铸坯照片，夹杂物尺寸小于5微米。 [0020] 实施例2钢种为904L超级奥氏体不锈钢，一种904L超级奥氏体不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤： （1）感应电炉冶炼：采用纯镍19吨、低磷铬铁18吨进行配料后冶炼；钢水出炉温度为1635℃； （2）将步骤（1）中出炉钢水与40吨脱磷铁水混合，混合后铁水P含量为0.018%； （3）AOD冶炼：将步骤（2）混合后铁水兑入AOD中，进行脱碳和还原处理，脱碳过程中加入合金进行合金化，还原后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C 0.35%、Si 0.08％、Mn 1.00％、P 0.018％、Cr 20.0％、Ni 24.20％、S 0.008％、N 0.046％，Cu 1.40%,Mo 4.30%,其余为Fe 与不可避免的杂质； （4）出钢后完全扒渣，保证钢包带渣量为30mm； （5）VOD精炼：工艺流程为钢包进罐‑测温取样‑抽真空‑吹氧脱碳‑VCD‑还原‑破真空‑测温取样‑底吹搅拌‑钢包出罐；精炼后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C 0.008%、Si 0.45％、Mn 1.00％、P 0.018％、Cr 20.0％、Ni 24.20％、S 0.0005％、N 0.008％、Cu 1.40%、Mo 4.30%，其余为Fe 与不可避免的杂质； （6）LF精炼：步骤（5）中钢液LF进站后通电化渣，加入电解锰调整钢液中Mn重量百分比为1.45%；当钢水温度为1465℃时，喂钙线150米，喂入速度3.5m/s；喂入钙线30min后，加入硼铁和铈铁合金，调整钢液中Ce和B重量百分比分别为0.004%和0.004%；然后以 3 100Nm/min的流速弱吹氩气20min后连铸，连铸操作中，采用160mm厚度的结晶器，中包温度为1430℃，连铸投用电磁搅拌，电流强度为1550A，凝固末端采用动态轻压下，压下量4mm。连铸得到的所述904L超级奥氏体不锈钢铸坯各元素重量百分比为：C 0.008%、Si 0.45％、Mn 1.45％、P 0.018％、Cr 20.0％、Ni 24.20％、S 0.0005％、N 0.008％，Cu 1.40%、Mo 4.30%、Ce 0.003%、B 0.004%，其余为Fe 与不可避免的杂质，铸坯规格为160mm×1260mm×9000mm。 [0021] 图2为通过本实施例方法生产的904L超级奥氏体不锈钢铸坯照片，夹杂物尺寸小于5微米。 [0022] 实施例3钢种为904L超级奥氏体不锈钢，一种904L超级奥氏体不锈钢的冶炼方法，包括以下步骤： （1）感应电炉冶炼：采用纯镍19吨、低磷铬铁18吨进行配料后冶炼；钢水出炉温度为1624℃； （2）将步骤（1）中出炉钢水与40吨脱磷铁水混合，混合后铁水P含量为0.017%； （3）AOD冶炼：将步骤（2）混合后铁水兑入AOD中，进行脱碳和还原处理，脱碳过程中加入合金进行合金化，还原后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C 0.31%、Si 0.05％、Mn 0.85％、P 0.017％、Cr 19.75％、Ni 24.13％、S 0.006％、N 0.048％，Cu 1.34%、Mo 4.21%，其余为Fe 与不可避免的杂质； （4）出钢后完全扒渣，保证钢包带渣量为40mm； （5）VOD精炼：工艺流程为钢包进罐‑测温取样‑抽真空‑吹氧脱碳‑VCD‑还原‑破真空‑测温取样‑底吹搅拌‑钢包出罐；精炼后钢液成分的重量百分比达到下述要求后出钢：C 0.009%、Si 0.33％、Mn 0.85％、P 0.017％、Cr 19.75％、Ni 24.13％、S 0.0008％、N 0.009％、Cu 1.34%、Mo 4.21%，其余为Fe 与不可避免的杂质； （6）LF精炼：步骤（5）中钢液LF进站后通电化渣，加入电解锰调整钢液中Mn重量百分比为1.41%；当钢水温度为1462℃时，喂钙线150米，喂入速度2.5m/s；喂入钙线30min后，加入硼铁和铈铁合金，调整钢液中Ce和B重量百分比分别为0.0035%和0.0032%；然后以 3 60Nm /min的流速弱吹氩气18min后连铸，连铸操作中，采用160mm厚度的结晶器，中包温度为1422℃，连铸投用电磁搅拌，电流强度为1550A，凝固末端采用动态轻压下，压下量4mm。连铸得到的所述904L超级奥氏体不锈钢铸坯各元素重量百分比为：C 0.009%、Si 0.33％、Mn 1.41％、P 0.017％、Cr 19.75％、Ni 24.13％、S 0.0008％、N 0.008％、Cu 1.34%、Mo 4.21%、Ce 0.0025%、B 0.0032%，其余为Fe 与不可避免的杂质，铸坯规格为160mm×1260mm×9000mm。 [0023] 图3为通过本实施例方法生产的904L超级奥氏体不锈钢铸坯照片，夹杂物尺寸小于5微米。 |
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