本發明涉及鋼鐵冶煉領域,尤其涉及一種控制不銹鋼鋼水含硫量的方法。
背景技術:
不銹鋼以其優良的性能,耐腐耐銹耐熱的特點應經廣泛運用于國家建設和居民日用等各個領域。易切削不銹鋼是向鋼中加入硫、鉛、鈣等元素以提高其切削性能的不銹鋼。其中以加入硫元素的易切削不銹鋼最為普遍。s易切鋼中的s和mn結合而形成mns,此夾雜物在切削加工高速變形時作為缺口而起作用,利用應力集中使切屑斷開,從而改善了鋼材的切削性能。這些易切元素能改善鋼的切削性能,但又往往會降低鋼的力學性能和疲勞強度。s易切鋼中的mns因熱軋和冷軋而變形,作為細的延伸夾雜物而存在。因此,較之基礎鋼,在熱鍛中與鍛造塑性流動成直角方向的延性變低了,即在鍛造時往往會沿著鋼材流動方向產生裂紋。由于s易切鋼上分布著沿軋制方向延伸的mns,故垂直于軋制方向的延伸率、斷面收縮率、沖擊值的劣化大,呈現出明顯的各向異性。因此,使材料在不同方向的延伸差異大,故冷鍛時往往會產生裂紋。合適s含量的選擇對易切削的性能影響很大。但s含量越高,各向異性就越顯著,故應在考慮到和切削性改善效果平衡的基礎上選擇合適的s含量。但是如何精確控制s含量對工藝提出了相當高的要求。公司經過生產總結,研發了一種可以控制不銹鋼中s含量的方法。
技術實現要素:
本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供了一種控制不銹鋼鋼水含硫量的方法,以解決現有技術中的易切削不銹鋼中含硫量不容易控制的技術問題;本發明具有制備工藝簡單,控制含硫量精確的特點,大大改善了鋼材的切削性能,減少含硫鋼鐵不同方向的延伸差異。
本發明是通過以下技術方案實現的:本發明公開了一種控制不銹鋼鋼水含硫量的方法,其特征在于,包括以下制備步驟:
1)鋼水的制備,將不銹鋼料倒入電爐內進行粗煉,制得鋼水;
2)aod爐冶煉,將步驟1)中制得的鋼水兌入aod爐中,加入一級冶金石灰,控制爐渣堿度為1.5-2.0(cao/sio2),然后向所述aod爐內加入高鉻-鎳板合金后,進行吹氧脫碳處理;其中,在吹氧脫碳處理過程中,將鋼水中的含碳量脫至質量比0.03%以下,加入硅鐵進行還原,取樣、扒渣后,向aod爐內加入還原渣料,攪拌,將溫度控制在1640-1680℃,出鋼;
3)lf爐冶煉,將從步驟2)的aod爐中出來的鋼水吊至lf加工位,測溫、取樣,使得lf爐內溫度維持在1660-1700℃,加入烘干水分的石英砂,使得爐渣呈弱堿性,根據樣品中的含硫量的大小再進行微調,使得硫磺回收率維持在70%,計算方法為:
進一步的,步驟1)中不銹鋼熔煉為控硫奧氏體不銹鋼303鋼,鋼水中的元素質量百分比為:碳1.5-2.0%,硅0.2-0.6%,鉻16.30-16.8%,鎳7.5-8.0%,銅≤0.50%,余量為鐵。
進一步的,步驟2)中還原渣料為:特級冶金石灰、螢石和純鋁的混合物。
進一步的,步驟3)中弱堿性為堿度1.6-1.8(cao/sio2)。
進一步的,步驟3)中樣品中的含硫量大小微調的方法是:當含硫量缺少時,在lf爐中加入含硫量為26%的硫鐵進行增硫;當含硫量過多時,在lf爐中增加石灰或純鋁進行脫硫。
進一步的,為了更好的實現最優化生產,步驟1)中電爐為30噸級,鋼水出料的質量為29.5噸;步驟2)中一級冶金石灰的質量為1500-2500千克,還原渣料中:特級冶金石灰300-400千克,螢石100-150千克以及純鋁30-60千克;步驟3)中石英砂的質量為200-300千克,硫鐵的質量為450kg-550千克,碳化稻殼的質量為30-40千克。
本發明公開了一種控制鋼水含硫量的方法,本發明具有制備工藝簡單,控制含硫量精確的特點,大大改善了鋼材的切削性能,減少含硫鋼鐵不同方向的延伸差異。采用以上方法生產出的產品,在氧含量檢測,夾雜物評級和發紋塔型試驗方面取得較好的效果。
具體實施方式
下面對本發明的實施例作詳細說明,本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施,給出了詳細的實施方式和具體的操作過程,但本發明的保護范圍不限于下述的實施例。
實施例1
實施例1公開了一種控制不銹鋼鋼水含硫量的方法,其特征在于,包括以下制備步驟:
1、鋼水的制備:以奧氏體不銹鋼303鋼為例,電爐出鋼鋼水元素質量百分比為:碳1.7%,硅0.25%,鉻16.37%,鎳7.6%,銅0.30%,余量為鐵;其中電爐為30噸量級,鋼水的質量為29.5噸。
2、aod冶煉:電爐鋼水兌入aod爐,加入1800kg一級冶金石灰,爐渣堿度1.8,加入高鉻、鎳板合金,吹氧脫碳,通過aod配氣冶煉,將鋼水含碳量脫至質量比0.02%,加入硅鐵還原,攪拌5分鐘,取樣、扒渣,扒渣結束后保證剩余爐渣量小于100kg,加入還原渣料:特級冶金石灰350kg,螢石120kg,純鋁40kg,攪拌5分鐘。出鋼溫度1640℃,鋼水29.5噸。
3、lf冶煉:aod出來的鋼水,吊至lf加工位,測溫、取樣。通電20分鐘,溫度在1670℃穩定保持住,加入石英砂(烘烤30分鐘)250kg,使爐渣呈弱堿性(堿度1.6)。再按照回收率70%加硫鐵(含量26%)500kg。通電18分鐘,取樣。硫磺含量0.295%,補加硫鐵100kg,通電10分鐘,取樣,硫磺含量0.350%,喂入casi線120米,加入碳化稻殼30kg。軟吹10分鐘。鋼水溫度1520℃,吊出澆注。
其中實施例1中產品主要檢測指標
發紋檢測結果
材質:303規格:∮65
實施例2
實施例2公開了一種控制不銹鋼鋼水含硫量的方法,其特征在于,包括以下制備步驟:
1、鋼水的制備:以奧氏體不銹鋼303鋼為例,電爐出鋼鋼水元素質量百分比為:碳1.6%,硅0.5%,鉻16.5%,鎳7.7%,銅0.35%,余量為鐵;其中電爐為30噸量級,鋼水的質量為29.5噸。
2、aod冶煉:電爐鋼水兌入aod爐,加入1500kg一級冶金石灰,爐渣堿度1.6,加入高鉻、鎳板合金,吹氧脫碳,通過aod配氣冶煉,將鋼水含碳量脫至質量比0.028%,加入硅鐵還原,攪拌5分鐘,取樣、扒渣,扒渣結束后剩余爐渣量約100kg,加入還原渣料:特級冶金石灰300kg,螢石100kg,純鋁30kg,攪拌5分鐘。出鋼溫度1684℃,鋼水29.1噸。
3、lf冶煉:aod出來的鋼水,吊至lf加工位,測溫、取樣。通電11分鐘,溫度在1680℃穩定保持住,加入石英砂(烘烤40分鐘)200kg,使爐渣呈弱堿性(堿度1.7)。再按照回收率70%加硫鐵(含量26%)450kg。通電20分鐘,取樣。硫磺含量0.310%,補加硫鐵80kg,通電10分鐘,取樣,硫磺含量0.340%,喂入casi線120米,加入碳化稻殼30kg。軟吹11分鐘。鋼水溫度1534℃,吊出澆注。
其中實施例2中產品主要檢測指標
發紋檢測結果
材質:303規格:∮75
實施例3
實施例3公開了一種控制不銹鋼鋼水含硫量的方法,其特征在于,包括以下制備步驟:
1、鋼水的制備:以奧氏體不銹鋼303鋼為例,電爐出鋼鋼水元素質量百分比為:碳1.7%,硅0.45%,鉻16.4%,鎳7.6%,銅0.28%,余量為鐵;其中電爐為30噸量級,鋼水的質量為29.5噸。
2、aod冶煉:電爐鋼水兌入aod爐,加入2500kg一級冶金石灰,爐渣堿度1.7,加入高鉻、鎳板合金,吹氧脫碳,通過aod配氣冶煉,將鋼水含碳量脫至質量比0.026%,加入硅鐵還原,攪拌5分鐘,取樣、扒渣,扒渣結束后剩余爐渣量約100kg,加入還原渣料:特級冶金石灰400kg,螢石150kg,純鋁60kg,攪拌5分鐘。出鋼溫度1682℃,鋼水29.8噸。
3、lf冶煉:aod出來的鋼水,吊至lf加工位,測溫、取樣。通電13分鐘,溫度在1675℃穩定保持住,加入石英砂(烘烤40分鐘)300kg,使爐渣呈弱堿性(堿度1.7)。再按照回收率70%加硫鐵(含量26%)550kg。通電20分鐘,取樣。硫磺含量0.280%,補加硫鐵120kg,通電15分鐘,取樣,硫磺含量0.345%,喂入casi線130米,加入碳化稻殼40kg。軟吹14分鐘。鋼水溫度1530℃,吊出澆注。
其中實施例3中產品主要檢測指標
發紋檢測結果
材質:303規格:∮80
實施例4
實施例4公開了一種控制不銹鋼鋼水含硫量的方法,其特征在于,包括以下制備步驟:
1、鋼水的制備:以奧氏體不銹鋼303鋼為例,電爐出鋼鋼水元素質量百分比為:碳1.6%,硅0.42%,鉻16.5%,鎳7.5%,銅0.31%,余量為鐵;
2、aod冶煉:電爐鋼水兌入aod爐,加入1900kg一級冶金石灰,爐渣堿度1.7,加入高鉻、鎳板合金,吹氧脫碳,通過aod配氣冶煉,將鋼水含碳量脫至質量比0.028%,加入硅鐵還原,攪拌5分鐘,取樣、扒渣,扒渣結束后剩余爐渣量約100kg,加入還原渣料:特級冶金石灰340kg,螢石110kg,純鋁40kg,攪拌5分鐘。出鋼溫度1685℃,鋼水29.6噸。
3、lf冶煉:aod出來的鋼水,吊至lf加工位,測溫、取樣。通電10分鐘,溫度在1673℃穩定保持住,加入石英砂(烘烤40分鐘)250kg,使爐渣呈弱堿性(堿度1.7)。再按照回收率70%加硫鐵(含量26%)500kg。通電20分鐘,取樣。硫磺含量0.290%,補加硫鐵100kg,通電12分鐘,取樣,硫磺含量0.350%,喂入casi線120米,加入碳化稻殼30kg。軟吹12分鐘。鋼水溫度1536℃,吊出澆注。
其中實施例4中產品主要檢測指標
發紋檢測結果
材質:303規格:∮75
本發明公開了一種控制鋼水含硫量的方法,是以30噸級電熔爐、對奧氏體不銹鋼303鋼的控硫方法,作的具體說明。采用本方法也可用于其他系列的奧氏體不銹鋼和不同噸級的電熔爐,只要根據鋼水的重量,按相應的比例用料,也能達到同樣的效果。