[发明专利]一种小容量AOD炉冶炼不锈钢添加硼、铈的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种添加硼、铈的方法，特别涉及一种小容量AOD炉冶炼不锈钢添加硼、铈的方法，属于冶金领域。

背景技术

由于不锈钢中，加入微量元素硼及稀土元素铈可细化钢的晶粒，减轻树枝晶偏析，净化和强化晶界，降低易熔硫化物的有害作用，从而改善不锈钢热加工性能和延伸性能，并提高不锈钢的塑性，耐蚀性及高温下的抗氧化性能，所以在不锈钢中，特别是对热加工塑性相对较差的不锈钢中，加入硼、铈已得到普遍应用。由于硼、铈的化学性能是极为活泼的，特别是稀土元素铈几乎与所有元素都能作用，因此它们的收得率低而且得率不稳定，得率的影响因素较多，主要与加入的工艺方法有关，为了获得较高且稳定的硼、铈收得率，其加入钢中的工艺方法，一直是冶金工作者研究的课题。

目前，硼、铈加入的工艺方法，主要有如下几种：公开号为CN1085262A的中国专利，公开了一种稀土不锈钢及其冶炼方法，该稀土不锈钢的加入稀土元素的方法是采用四元稀土渣系进行重熔。由于需要采用重熔技术，而重熔需要一定的设备和能量，使得该方法需要较高的设备投入和较高的能量消耗，而且四元稀土本身配方复杂，配制繁琐，控制要求高，故不宜大规模推广利用。

还有较为简单的加入方法如下：(1) 硼、铈直接加入到炉中。

(2) 硼、铈加入到浇注系统中，下注时从中注管加入，上注时加在锭模中。

(3)出钢过程中，盛钢桶内倒入1/3炉容量的钢水时，将硼、铈加入盛钢桶的钢水中。

(4)出钢结束后，向盛钢桶内的钢水喂丝，铝箔包裹粉末状的硼、铈的包复线。

(5)出钢结束后，向盛钢桶内的钢水插入装有硼、铈的专门器具。

上述(1)、(2)、(3)加入硼、铈的方法，硼、铈的收得率低且不稳定；(4)、(5)加入硼、铈的方法，硼、铈的收得率较高且稳定，但需装置喂丝的设备和制作插入钢水的专门器具，成本较高，操作复杂。本发明有关小容量AOD炉冶炼不锈钢，硼、铈加入到出钢流中的方法，操作简便，无须添加设备，成本低，能够获得较高且稳定的硼、铈收得率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，无须添加任何设备，成本低，操作简便，可获得较高且稳定的硼、铈收得率，并且硼、铈元素在钢中的成份分布也较为均匀的小容量AOD炉冶炼不锈钢添加硼、铈的方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该小容量AOD炉冶炼不锈钢添加硼、铈的方法，其特征是：AOD炉容量小于等于10吨，熔炼完成后，出钢时，钢水从炉内倒入盛钢桶，即将含硼元素的硼铁合金及含铈元素的金属铈投入出钢流中，出钢的炉渣碱度为1.8-3.8，出钢温度控制为1570-1670℃，整个出钢过程的时间小于等于1分钟，出钢后向盛钢桶中钢水吹入氩气的时间大于等于1分钟，吹入氩气的压力为0.1-0.8Mpa。

作为优选，本发明所述AOD炉容量小于等于5吨。

本发明所述硼元素以硼铁合金的形式加入，硼元素的加入量为0.031-0.062公斤/吨钢水。

本发明所述铈元素以金属铈的形式加入，铈元素的加入量为0.49-1.18公斤/吨钢水。

本发明所述硼铁合金和金属铈的颗粒度均为10-20mm。

作为优选，本发明所述出钢炉渣碱度控制为3-3.5。

本发明所述出钢炉渣中萤石的加入量为12-18公斤/吨钢水。

本发明出钢的炉渣渣量控制为50-70公斤/吨钢水。

作为优选，本发明出钢温度控制为1590℃-1640℃。

作为优选，本发明整个出钢过程的时间小于等于40秒。

作为优选，本发明出钢后，向盛钢桶内钢水吹入氩气的时间为3-5分钟。

作为优选，本发明出钢后，向盛钢桶内钢水吹入氩气的压力为0.2-0.4Mpa。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：(1)操作简便，无须添加任何设备，成本低；(2) 硼、铈元素加入钢中的收得率较高且稳定，钢锭头、中、尾平均收得率，硼为60-70%，铈为20-30%；(3) 硼元素和铈元素在钢中的成份分布较为均匀，钢锭头、中、尾单位成份最大偏析率硼<12%，铈<13%。