[发明专利]一种300系不锈钢中ER308L钢种的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种300系不锈钢中ER308L钢种的生产方法，属于不锈钢冶炼技术领域。

背景技术

ER308L钢种隶属于不锈钢300系列，由于含有较高的铬（19.50-22.00%）、镍元素（9.00-11.00%）和较低的碳元素（<0.03%）,冶炼过程需要配加大量的合金和渣料，国内外绝大多数的不锈钢生产厂使用‘电炉+AOD炉’的模式（两步法）进行冶炼，如果使用铁水直兑AOD炉冶炼的方式，所有配加成分需要的高碳铬铁、镍等合金、渣料则全部在AOD炉内加入，其中合金的总重就占到出钢量的40%-50%，造成炉内热量缺损巨大，而为了弥补热量只能依靠氧化铬或者加入硅铁的方式进行提温，最终会产生温度、成分难以控制、冶炼周期长、耐材砖损耗严重、终渣碱度低、钢水质量差等一些列生产和产品质量问题。 

发明内容

本发明目的是提供一种300系不锈钢中ER308L钢种的生产方法，拓宽不锈钢市场，满足客户对ER308L钢种小批量的需求，在不启动电炉的前提下生产ER308L钢种，解决背景技术中存在的上述问题。

本发明的技术方案是：

一种300系不锈钢中ER308L钢种的生产方法，包括脱磷站铁水预处理工序、AOD炉工序、LF炉工序、连铸机工序；具体操作工艺为：

①按照出钢量为50±1吨计算，同时结合目标成分计算铁水装入量，其装入量控制在29±2吨，计算过程如下：

T_{铁水装入量}=（T_{目标出钢量}-∑T_{目标出钢量}×ω_{合金元素目标成分}/ω_{合金中主元素含量}）×[1-（C+Si）%_{铁水中含量}]；

②顶枪枪位固定在3.0米，增加二次燃烧比例至10%-20%，同时利用含Si量大于1.5%的高硅铬铁中较多的Si元素氧化发热来弥补前期过程温度，其提顶枪温度控制在1670-1700℃；

③镍板分两批加入，在兑铁前加入总重量的45%-50%，其余在脱碳末期加入，以控制末期熔池温度；

④开吹1分钟后开始加入高碳铬铁和渣料，其加料速度控制在0.4～1.2吨/min，防止出现温度骤变；

⑤根据第一次取样时的温度来调整脱碳阶段吹氧量，以保证脱碳末期温度控制在1670-1730℃，具体吹氧量调整如下：温度大于1730℃时脱碳不进行吹氧直接跳过，温度在1680-1730吹氧量在50-150m3，温度小于1680时吹氧量控制在150-200m3。

终点成分控制：

①通过天车称量系统确定实际铁水装入量，计算实际所需要的铬铁和镍合金加入量，计算公式如下：

T_合金量=T_{目标出钢量}×ω_{合金元素目标成分}/ω_{合金中主元素含量}；

②在顶枪吹氧结束后进行取样操作，用以计算和调节脱碳阶段的吹氧量，计算公式为Q_吹氧量=T_钢水量×（C_初始含量-C_目标含量）/CRE，CRE参考值为30%-50%；

③进行第二次取样操作，利用上述方法计算末期吹氧量，CRE参考值为10%-15%，以达到精确控制终点碳成分的目的；

④还原期，首先还原4min后进行蘸渣、取样操作，根据渣颜色、流动性综合判断还原渣质量；渣颜色为浅绿色、绿色，只需继续还原4min；渣为褐色、黑色，则在后4min时补加200Kg以下硅铁或300Kg以下渣料；上述操作称为‘4+4’模式。

本发明有益效果为：本发明通过优化AOD炉各阶段的气体比例模型、过程加料时机和加料速度、温度控制标准等，实现铁水直兑AOD炉（一步法）冶炼300系不锈钢中ER308L钢种，在市场低迷、需求量少时拓宽了不锈钢300系市场，满足了客户需求，同时该发明也可以在冶炼其他高合金钢种时进行推广使用，为丰富产品，树立企业品牌，提高企业竞争力奠定基础。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明做进一步说明。

一种300系不锈钢中ER308L钢种的生产方法,工艺流程顺序包括脱磷站铁水预处理工序、AOD炉工序、LF炉工序、连铸机工序。

    本发明将冶炼过程分为脱碳1、脱碳2、脱碳3、脱碳4、脱碳5、脱碳6、还原七个阶段，各阶段气体配比及加料量件下表：