[发明专利]一种中频感应炉多渣法冶炼精密或特种合金脱硫、氧工艺

说明书

本发明公开了一种中频感应炉多渣法冶炼精密或特种合金脱硫、氧工艺，其特征是：中频感应炉炉容量小于等于6吨，装入炉内的金属原材料必须清洁、无锈，纯铁以铸棒的形式插入炉内。在一炉钢的冶炼中，重复造新渣的总次数达二次或二次以上，每次造渣需扒清熔池表面结壳渣、流渣部分，并留下一层能覆盖钢液面的薄渣层再及时造新渣。炉渣碱度为3‑3.6，按要求进行沉淀和扩散脱氧。精炼期钢水温度控制为1590℃‑1610℃，出钢温度控制为1610℃‑1630℃。钢水倒入盛钢桶后，先吹Ar搅拌，然后在Ar气保护装置下浇注成钢锭。本工艺可显著降低钢中的硫、氧含量，成功地冶炼用于冷或热加工的精密或特殊合金等高端金属产品。

【技术领域】

本发明涉及一种中频感应炉多渣法冶炼精密或特种合金脱硫、氧工艺，特别涉及一种中频感应炉在一炉钢的冶炼过程中，重复造新渣的总次数达二次或二次以上的多渣法冶炼精密或特殊合金脱硫、氧工艺，属于冶金领域。

【背景技术】

公开号为CN101906504A的中国专利公开了一种转炉生产超低磷钢冶炼工艺，该工艺的特征在于将一次脱硫后的铁水，通过转炉多次造渣的冶炼工艺生产超低磷钢，具体步骤为：将一次脱硫后的铁水，采用前期、后期两次倒渣吹炼法脱磷，采用硅铁调渣，每次将渣盆倒满，并控制好过程温度：前期目标温度1350-1400℃，最高温度≤1450℃；副枪在吹炼80％时测量的温度为1530-1550℃；目标终点温度1610-1630℃，得到磷含量质量百分比在0.005％以内的超低磷钢。

上述工艺虽然用到了多次造渣的方法进行冶炼，但是该工艺是在转炉中用于冶炼超低磷的一般钢铁，而不是在中频感应炉中冶炼精密或特殊合金等高端金属材料产品；这种将一次脱硫后的铁水，通过转炉多次造渣生产超低磷钢的冶炼工艺与在中频感应炉中多渣法冶炼精密或特殊合金脱硫、氧工艺完全不一样，因此在转炉中应用的多渣法脱磷工艺完全不适用于在中频感应炉中进行脱硫、氧，生产精密或特殊合金等高端金属产品的工艺。

由于炼渣是炼钢过程中非常重要的步骤，炼好钢就必须炼好渣，而炼好渣就必须控制好造渣工艺过程，但在中频感应炉中存在诸多不利于脱硫、氧等反应的热力学和动力学的固有特点，本发明工艺的目的就是要克服了这些固有特点和现有冶炼工艺中的欠缺之处。

精密或特种合金等高端金属材料要求较低的硫、氧含量。但是中频感应炉是应用电磁的感应作用，在金属材料内部产生电流(所谓涡流)，再依靠炉料本身的电阻，按照焦耳-楞次定律，将电能转换成热能，用于冶炼金属。在感应炉中这种电能转换为热能的方式和其他种类的炉子，如电弧炉、电阻炉不同，反映到冶炼过程上，这种中频感应炉也就具有它本身固有的特点：

1.感应炉的炉渣中，不能产生感应电流，其熔化和加热完全依靠金属对它的传热，这使炉渣的温度较低，从热力学的观点，不利于脱硫、脱氧等反应进行。

2.虽然感应炉在电磁感应的作用下会产生一定的搅拌力，但相比于其他的冶炼设备，如电弧炉、AOD炉、VOD炉要小得多，特别是在AOD中，在不同冶炼时期选择性的吹Ar、N2、O2及其混合气体，而产生的搅拌力，可使炉内的钢渣混合搅拌，从而充分进行钢渣反应；在中频感应炉中，脱硫和扩散脱氧只能通过扩散在钢渣界面上进行，沉淀脱氧的脱氧产物通过较弱的电磁搅拌力，从钢水中上浮到渣中，这些情况从动力学的观点也是不利于脱硫、脱氧等反应的进行；总的来说，上述这些缺点对完成精密合金和特种合金等高端金属材料的冶炼任务来说是不利的因素。

现有冶炼技术工艺，在提高脱硫、脱氧能力上，与本发明工艺相比，尚存欠缺之处，具体如下：