[发明专利]一种高合金钢的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高合金钢的冶炼方法。

背景技术

电炉或转炉与LF钢包精炼炉匹配冶炼是目前国内外普遍采用的一种炼钢技术，但是对于高合金钢(合金含量>5％)的冶炼，一方面由于合金加入量较大，而且多数高合金钢品种冶炼要求必须加入一定量的高熔点难熔合金，如钼合金、铬合金等；另一方面，LF钢包精炼炉加热、熔化能力较弱。因此冶炼高合金钢过程仍然存在冶时较长，合金回收率较低，质量难以控制等问题。

一部分炼钢厂为了克服以上问题，将合金加入电炉或转炉同废钢或铁水一体进行熔化、冶炼，电炉或转炉冶炼完毕然后进入LF钢包精炼炉内进行精炼、微调。然而采用此项工艺带来的问题是：合金在电炉或转炉与废钢、铁水一起进行熔化冶炼虽然较LF钢包精炼炉熔化得到了明显改进，但合金在电炉或转炉吹氧冶炼过程，合金大量被氧化或烧损，合金回收率明显降低。

目前国内还有部分钢厂在电炉或转炉与LF钢包精炼炉匹配冶炼的基础上，另投入一座电炉，由电炉专门用来熔化合金。可带来的问题是：一方面，电炉如果全部熔化合金，虽然不进行吹氧，但合金烧损量仍较大，而且投入电炉占地面积较大，烟尘较多，对环境也造成一定污染；另一方面电炉专门熔化合金过程，由于电炉由电极供电，熔化过程无形会造成合金钢水碳含量的增加，对碳含量要求较低的钢种，合金钢水兑入LF钢包精炼炉后极易造成钢种碳含量的超标。

发明内容

为了克服现有高合金钢的冶炼方法的上述不足，本发明提供一种投资较少，合金回收率、质量均得到了明显提高的高合金钢的冶炼方法。

申请人有一个特殊钢生产厂，由电炉与LF炉匹配进行冶炼，原工艺流程为：电炉—LF钢包精炼炉—VD真空处理炉—模铸。冶炼的高合金钢品种主要有H13、1Cr5Mo、20Mn23AlV等。为了克服现有高合金钢的冶炼方法的上述不足，提出了由中频炉与LF钢包精炼炉双联进行冶炼高合金钢的方法。

本发明的技术方案是：在电炉或转炉与LF炉匹配冶炼的基础上，另设置一座中感应频炉，由中频感应炉与LF炉双联进行冶炼高合金钢。在冶炼高合金钢时，电炉或转炉仍进行废钢、铁水的熔化冶炼，LF钢包精炼炉仍主要进行精炼钢水，中频感应炉代替LF钢包精炼炉进行熔化合金。合金在中频感应炉内也全部熔化完毕，待温度达到要求后，等待电炉或转炉出钢。电炉或转炉粗钢水冶炼完毕出钢后，中频感应炉也进行出钢，将合金钢水也倒入LF精炼钢包，LF精炼钢包然后进入LF精炼工位进行精炼处理。

本高合金钢的冶炼方法是，将铁水与废钢加入到电炉或转炉中熔炼成粗钢水。粗钢水达到成分要求时，加入到LF钢包精炼炉，同时将熔化了的合金钢水也加到LF钢包精炼炉。其特征是：采用中频感应炉进行熔化合金。即合金在中频感应炉内全部熔化完毕，待温度达到要求后，等待电炉或转炉出钢，电炉或转炉粗钢水冶炼完毕出钢后，中频感应炉也进行出合金钢水，将合金钢水也倒入LF钢包精炼炉，然后LF钢包精炼炉进入LF精炼工位进行精炼处理，LF钢包精炼炉钢水成分达到所炼高合金钢品种成分要求后出钢。

本高合金钢的冶炼方法，为了避免低熔点合金如硅、锰合金的损失，在中频感应炉与电炉或转炉粗钢水出钢之前，把熔点不高于1500℃的合金加到LF钢包精炼炉中，电炉或转炉粗钢水和中频感应炉的钢水倒入LF精炼钢包后，LF精炼钢包然后进入LF精炼工位进行精炼处理。

本高合金钢的冶炼方法，粗钢水的冶炼工艺与现有高合金钢冶炼方法的粗钢水冶炼工艺(未实施LF炉与中频感应炉双联工艺)相同。粗钢水成分控制根据具体冶炼的高合金品种的成分要求来进行控制(粗钢水碳、磷含量一般低于所炼品种碳、磷成分下限的10-20％)。

采用中频感应炉熔化合金的要求如下：

一中频感应炉布料：

中频感应炉如果熔化两种或两种以上的合金时，根据中频感应炉内温度分布情况，将熔点较低的合金加入炉体底部及上部，将熔点较高的合金加入炉体中部。

二中频感应炉合金钢水保护：

一部分合金在中频感应炉内熔化形成液态钢水后，由于受中频感应炉电磁搅拌作用，钢水在炉内会剧烈沸腾，因此必须加入一定的渣料进行保护，否则就会导致合金钢水液面裸露，合金氧化。

a渣料组成：

加入的渣料由石灰(CaO)和萤石(CaF₂)组成，比例为：3.8：1至5：1，一般为4：1；

b渣料加入量确定：

根据申请人实践经验，渣料加入量按如下公式加入：