一種AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法技術

本發明專利技術公開了一種AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，屬于不銹鋼冶煉技術領域。它包括以下步驟：Ⅰ?AOD兌鋼；Ⅱ?AOD高碳區吹煉；Ⅲ?AOD低碳區吹煉；ⅣAOD?還原期；在步驟Ⅱ高碳區使用CO2替代氬氣，步驟Ⅳ還原期用CO2替代50%的氬氣。該方法在不影響AOD脫碳保鉻和還原效果的情況下，用CO2氣體替代了部分氬氣，減少了氬氣的使用量，噸鋼CO2氣體的使用量為10?15Nm

【技術實現步驟摘要】
一種AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法
本專利技術涉及一種AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，屬于不銹鋼冶煉領域。
技術介紹
AOD是氬氧脫碳爐的簡稱，主要用來冶煉不銹鋼，不銹鋼在脫碳過程中因存在碳鉻的競爭性氧化，為了減少鉻的氧化，需要用氬氣或氮氣來降低CO分壓，達到脫碳保鉻的目標。因氬氣價格昂貴，制備過程復雜，在現有的不銹鋼生產過程常用氮氣替代氬氣，但是對于部分不銹鋼產品，要求極低的氮含量，因此需要在AOD冶煉過程全程吹氬，氬氣消耗高，成本顯著升高。因此需要開發一種更廉價的氣體，能同時替代氬氣，又使鋼液中的氮含量較低，最終達到降低AOD冶煉不銹鋼的成本。
技術實現思路
本專利技術旨在提供一種AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，可以使AOD冶煉不銹鋼氬氣消耗降低10-15Nm3/t。本專利技術提供了一種AOD爐中用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，包括以下步驟：ⅠAOD兌鋼電爐冶煉的鋼水，質量百分數比達到下述要求時兌AOD吹煉：C:2.0-2.5%，Si≤0.2%，Mn≤0.5%，P≤0.035%，Cr：12-20%，Ni：0-20%，N≤0.015%，其它為不可避免的雜質元素和鐵；兌鋼后鋼水溫度1500-1550℃；ⅡAOD高碳區吹煉AOD兌鋼后，搖爐，將氬氣切換為CO2氣體，吹煉，當鋼液中C：0.3-0.6%，T≥1640℃時，將CO2切換為氬氣；其中C含量采用AOD二級模型計算；ⅢAOD低碳區吹煉AOD低碳區吹煉，使用氬氣和氧氣：當C≤0.2%，Mn≤1.5%，P≤0.035%，Cr≤20%，Ni≤20%時，進入還原期；ⅣAOD還原期AOD進入還原期后，將氬氣閥門的開口度關閉50%，氧氣切換為CO2氣體，其中氬氣/CO2氣體比例為1:1，還原10-20min后，AOD出鋼。本專利技術的關鍵在于AOD冶煉不銹鋼時，在高碳區用CO2替代氬氣，在還原期用CO2氣體替代50%的氬氣。本專利技術AOD是指氬氧脫碳爐。所述不銹鋼主要是指Cr含量大于12%的不銹鋼。氬氣在AOD冶煉不銹鋼中主要的作用是降低CO分壓，實現脫碳保鉻，CO2氣體屬于弱氧化性氣體，與鋼液中的Si、Cr等發生反應，但是反應能力較弱，所以可以使用CO2替代氬氣。在AOD高碳區，C含量較高，所需要的CO分壓較高，所以可以使用CO2替代氬氣，當進入低碳區后需要較低的CO分壓，如果用CO2替代Ar氣，會提高CO分壓，降低了脫碳速度，影響生產。在AOD還原期主要是對鋼液中的氧進行還原，Ar主要目的是對鋼液進行攪拌，因此可以用CO2替代氬氣。在AOD生產過程可以使用廉價的氮氣替代氬氣，但是對于氮含量較低的不銹鋼，過程吹入大量氮氣容易使成分中N含量超標，而CO2不存在上述問題。本專利技術適用于AOD冶煉不銹鋼生產中；AOD冶煉不銹鋼主要在高碳區使用CO2氣體，替代價格昂貴的氬氣；采用本專利技術冶煉的304系典型不銹鋼可使用10-15Nm3CO2氣體/t鋼。本專利技術的有益效果：AOD氧化期采用CO2替代氬氣，不僅可以減少昂貴的氬氣的消耗量，還可以生產超低氮不銹鋼；還原期采用CO2氣體替代50%的氬氣，既能減少氬氣消耗，又能達到相同的還原效果，使用本專利技術生產的超純鐵素體不銹鋼可使用10-15Nm3CO2氣體/t鋼。具體實施方式下面通過實施例來進一步說明本專利技術，但不局限于以下實施例。實施例1：以冶煉鋼種SUS436為例：本實施例的操作步驟為：ⅠAOD兌鋼電爐冶煉的鋼水，質量百分數比達到下述要求時兌AOD吹煉：C:2.4%，Si：0.18%，Mn：0.13%，P：0.019%，Cr：15.4%，Ni：0.1%，N：0.015%，其它為不可避免的雜質元素和鐵。兌鋼后鋼水溫度1526℃。ⅡAOD高碳區吹煉AOD兌鋼后，搖爐，將氬氣切換為CO2氣體，吹煉，當鋼液中C：0.58%，T：1660℃時，將CO2切換為氬氣；ⅢAOD低碳區吹煉AOD低碳區吹煉，使用氬氣和氧氣：當C：0.18%，Mn：0.13%，P：0.019%，Cr：14.2%，Ni:0.12%時，進入還原期；ⅣAOD還原期AOD進入還原期后，將氬氣閥門50%，氧氣切換為CO2氣體，其中氬氣/CO2氣體比例為1:1，還原12min后，AOD出鋼。本實施案例中CO2氣體共使用12.5Nm3/t。實施例2以冶煉鋼種321為例：本實施例的操作步驟為：ⅠAOD兌鋼電爐冶煉的鋼水，質量百分數比達到下述要求時兌AOD吹煉：C:2.4%，Si：0.12%，Mn：0.23%，P：0.033%，Cr：18.9%，Ni：7.%，N：0.015%，其它為不可避免的雜質元素和鐵。兌鋼后鋼水溫度1540℃。ⅡAOD高碳區吹煉AOD兌鋼后，搖爐，將氬氣切換為CO2氣體，吹煉，當鋼液中C：0.51%，T：1644℃時，將CO2切換為氬氣；ⅢAOD低碳區吹煉AOD低碳區吹煉，使用氬氣和氧氣：當C：0.015%，Mn：1.25%，P：0.034%，Cr：16.3%，Ni:9.8%時，進入還原期；ⅣAOD還原期AOD進入還原期后，將氬氣閥門50%，氧氣切換為CO2氣體，其中氬氣/CO2氣體比例為1:1，還原12min后，AOD出鋼。本實施例中CO2氣體共使用14.5Nm3/t。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種AOD爐用CO

【技術特征摘要】
1.一種AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，其特征在于：AOD冶煉不銹鋼包括以下步驟：ⅠAOD兌鋼；ⅡAOD高碳區吹煉；ⅢAOD低碳區吹煉；ⅣAOD還原期；在步驟Ⅱ高碳區使用CO2替代氬氣，步驟Ⅳ還原期用CO2替代50%的氬氣。2.根據權利要求1所述的AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，其特征在于：冶煉不銹鋼，噸鋼CO2氣體的使用量為10-15Nm3/t。3.根據權利要求1所述的AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，其特征在于：所述不銹鋼是指Cr的質量含量大于12%的不銹鋼。4.根據權利要求1~3任一項所述的AOD爐用CO2替代部分氬氣冶煉不銹鋼的方法，其特征在于：包括以下步驟：ⅠAOD兌鋼電爐冶煉的鋼水，質量百分數比達到下述要求時兌AOD吹煉：C:2.0-2.5%，Si≤0.2%，Mn≤0.5%，P≤...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李建民，翟俊，劉衛東，歐西達，
申請(專利權)人：山西太鋼不銹鋼股份有限公司，
類型：發明
國別省市：山西,14