[发明专利]一种小容量AOD炉双渣法冶炼不锈钢的脱硫、氧工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种小容量AOD炉的冶炼工艺，特别涉及一种小容量AOD炉双渣法冶炼不锈钢的脱硫、氧工艺，属于冶金领域。

背景技术

公开号为CN1995403A的中国专利公开了一种双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺，该工艺将高硅高磷铁水送入转炉中，并进行下述步骤：一、吹炼前期一次脱磷倒渣：将造渣材料总量的50%-60%加入转炉内，采用低-高抢位和高-低供氧流量进行吹炼操作，吹练前期结束后倒出70%-80%的富磷炉渣，控制前期结束时的熔池温度为1350-1450℃，炉渣的碱度在2.3-2.7之间，氧化铁含量在12%-16%之间；二、吹练中期二次脱磷倒渣：将造渣总量的30%-40%加入转炉中，采用高枪位和低供氧流量进行吹练操作，吹练中期结束后倒出50-60%的炉渣，控制中期结束时的炉渣碱度在3.2-3.7之间，氧化铁含量为8%-12%；三、吹练后期再次脱磷并调整熔池终点温度和终点碳：将剩余10%-20%的造渣材料加入转炉中，采用高-低抢位和中等供氧流量进行吹练操作，控制后期结束时的炉渣碱度在3.7-4.2之间，氧化铁含量为10%-15%，吹练后期结束后，在出钢过程中进行脱氧合金化处理后，即得到高碳低磷钢水。

该工艺虽然用到了双渣法，而且也是部分倒出炉渣，但是该工艺是在转炉中用来冶炼一般钢铁而不是在AOD炉中冶炼不锈钢或者高合金的超级奥氏体不锈钢及超低碳双相不锈钢等高端不锈钢。

公开号为CN1524968A的中国专利，公开了一种精炼高纯度不锈钢的方法，该方法为将电炉中融化的原料置于AOD炉中处理后，将其输送到钢包炉再进行连续浇铸。其中钢包炉用于补偿脱硫工艺中钢水的温度下降。该方法在AOD炉处理后增加了钢包炉，即增加了设备的投入，又增加了工艺步骤，使得工艺更加复杂，而且用钢包炉补偿温度下降还需要消耗电能，增加了能源损耗。

不锈钢要求硫、氧在钢中的含量较低，特别是高合金的超级奥氏体不锈钢及超低碳双相不锈钢等高端不锈钢要求硫、氧在钢中含量更低。所以不锈钢的脱硫、氧的工艺过程是不可缺少的关键环节。由于炼渣是炼钢过程中非常重要的步骤，所以想要练出好钢就必须炼好炉渣，而炼好炉渣就是必须控制好造渣工艺过程。令造好的二次造渣的炉渣符合预定的温度、渣量、碱度和流动性的要求，以达到良好的脱硫、氧的效果。然而二次造渣工艺过程要消耗大量的热量，对大容量的AOD炉，因钢水装入量大，热量充足，故能充分提供造渣所需的热量，而不影响最终出钢和浇注时的钢水温度；但对小于等于10吨的小容量AOD炉，因钢水装入量少，故二次造渣过程所消耗的大量热量会较大程度地影响最终出钢和浇注时的钢水温度。所以通常小容量的AOD炉只适用于单渣法，冶炼用于铸造的不锈钢，而不适用二次造渣的双渣法冶炼对脱硫、氧要求较高的用于冷加工或热加工的不锈钢产品。

发明内容

本发明的目的在于克服了现有技术中的小容量AOD炉仅适用于单渣法，冶炼铸造用不锈钢的不足，提供了一种小容量AOD炉双渣法冶炼不锈钢的脱硫、氧工艺，利用本工艺可显著地降低钢中硫、氧含量，从而能成功地冶炼用于冷或热加工的高合金的超级奥氏体不锈钢及超低碳双相不锈钢等高端不锈钢。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该小容量AOD双渣法冶炼不锈钢的脱硫、氧工艺，其特征是：AOD炉容量小于等于10吨，初钢水兑入AOD炉后，进入吹氧脱碳期，加渣料进行一次造渣，并吹氧脱碳；吹氧脱碳结束，进入富铬渣预还原期，加脱氧剂还原吹氧脱碳时产生的氧化铬，富铬渣预还原结束时，钢水温度控制为1700-1820℃；进入二次造渣期，部份扒渣，二次造渣的炉渣碱度控制为1.8-3.8，二次造渣期吹氩气或氮气的时间大于等于2分钟；然后进入钢水成份调整期，调整钢水成份；出钢，出钢温度为1570-1670℃，钢水兑入盛钢桶，浇注成钢锭。

作为优选，本发明所述AOD炉容量小于等于5吨。

作为优选，本发明所述吹氧脱碳结束，进入富铬渣预还原期，加脱氧剂铝块及硅铁块还原吹氧脱碳时产生的氧化铬，富铬渣预还原期结束时，钢水温度控制为1750℃-1770℃。

本发明所述富铬渣预还原期结束，进入二次造渣期，部份扒渣，扒渣量为60-75%。

本发明所述二次造渣期加入石灰进行二次造渣，石灰加入量为20-50公斤/吨钢水。

本发明所述石灰的成份和特性为：C<0.2%，S<0.025%，CaO≥92%，烧损≤0.75%，活性度≥350。

本发明所述二次造渣期，将萤石加入炉内进行二次造渣，萤石加入量为12-18公斤/吨钢水。