本發(fā)明涉及一種含鈦鐵素體不銹鋼生產(chǎn)方法的改進(jìn)，具體地說(shuō)是一種鐵水罐脫磷、精煉爐和吹氬站冶煉含鈦鐵素體不銹鋼方法。
背景技術(shù)：
鐵素體不銹鋼是具有體心立方結(jié)構(gòu)，含碳量≤0.20%，含鉻量為10.5%～32%，在高溫和室溫下均為鐵素體組織的不銹鋼。20世紀(jì)60年代的研究表明：鐵素體的缺陷是由間隙元素碳、氮所致，故降低鋼液中碳、氮可顯著提高鐵素體不銹鋼的綜合性能。因此超低碳氮鐵素體不銹鋼成為現(xiàn)代鐵素體不銹鋼的發(fā)展方向，超低碳氮鐵素體不銹鋼一般要求（C+N）≤150×10-6，且需加入鈦、鈮、銅、鋁、釩等微量元素，以改善其性能。近年來(lái)，隨著鐵素體不銹鋼生產(chǎn)工藝的不斷進(jìn)步，其焊接、加工和耐腐蝕等性能得到改善；同時(shí)由于不含鎳，在同等產(chǎn)品性能的條件下，相比奧氏體不銹鋼具有明顯的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，并且有逐步替代常規(guī)奧氏體不銹鋼的發(fā)展趨勢(shì)，廣泛用于電梯面板、建筑裝飾、汽車(chē)排氣系統(tǒng)、家電、食品機(jī)械等領(lǐng)域。
目前，含鈦鐵素體不銹鋼生產(chǎn)工藝主要采用電爐或轉(zhuǎn)爐+氬氧精煉爐（如AOD、K-OBM-S），后續(xù)為進(jìn)一步提高鋼水純凈度，或者需要加VOD、LF工藝，如中國(guó)專(zhuān)利201410127821.1公開(kāi)了“一種含鈦鐵素體不銹鋼的冶煉方法”，鐵水在脫磷轉(zhuǎn)爐中采用噴吹法脫磷處理；鋼液在AOD轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行脫碳、脫氮、還原處理；LF進(jìn)站弱吹氬以及LF再次進(jìn)站進(jìn)行鈦合金化及再次吹氬處理。采用上述工藝的不足在于：采用電爐或轉(zhuǎn)爐冶煉半鋼，冶煉成本高，對(duì)工藝處理要求高，半鋼碳含量低，容易造成后續(xù)工藝熱量不足；使用LF處理鋼水容易增碳、氮，污染鋼水；采用直接加入鈦鐵以及喂線方式進(jìn)行鈣處理，容易引起鋼水沸騰，金屬回收率低，對(duì)鋼包沖刷嚴(yán)重，鋼水暴露，污染鋼水等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種采用鐵水罐脫磷、不銹鋼精煉爐和吹氬站進(jìn)行冶煉，避免采用LF電極送電造成的增碳、氮的幾率，保證成品（C+N）≤150×10-6，同時(shí)采用一種鈦鐵和硅鈣合金加入方法，提高合金回收率，保證鋼水純凈度，降低冶煉成本的鐵水罐脫磷、精煉爐和吹氬站冶煉含鈦鐵素體不銹鋼方法。
為了達(dá)到以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：該鐵水罐脫磷、精煉爐和吹氬站冶煉含鈦鐵素體不銹鋼方法，其特征在于：一種含鈦鐵素體不銹鋼，其鋼水質(zhì)量份數(shù)比例控制為：C：≤0.012%，Si：0.35～0.55%，Mn：≤0.80%，P：≤0.030%，S：≤0.010%，Cr：11.0～11.75%，Ti：≥8(C+N）%，N：≤0.012%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
如上所述的含鈦鐵素體不銹鋼，其冶煉步驟為：
（1）、鐵水罐脫磷：
在鐵水罐中進(jìn)行鐵水脫磷，采用噴吹法脫磷，頂吹氧氣流量10～30Nm3/min，槍位0.70～1.0m，噴粉槍噴吹石灰粉流量20～50 kg/min，槍位距罐底500mm以下，每噸鐵水需加入氧化鐵皮0.10～0.20kg，開(kāi)吹20～30分鐘，扒渣取樣，脫硅至Si≤0.15%；再進(jìn)入脫磷期，加入螢石100～200kg，每噸鐵水再加入氧化鐵皮0.10～0.20kg，處理后的脫磷鐵水質(zhì)量份數(shù)比例為：C：3.0～3.6%，Si：≤0.10%，Mn：0.2～0.25%，P：≤0.015%，S：≤0.025%，鐵水溫度大于1320℃；
（2）、采用不銹鋼精煉爐，脫碳還原：
步驟（1）中的脫磷鐵水兌入不銹鋼精煉爐內(nèi)前，不銹鋼精煉爐內(nèi)加入0～5t焦炭，采用頂?shù)谆蝽攤?cè)復(fù)吹脫碳，脫碳至碳含量1.5～2.0%范圍內(nèi)后，氮?dú)馇袚Q為氬氣，碳含量為0.15～0.2%時(shí)終止頂槍吹煉，吹煉過(guò)程中分3～4批次加入石灰和鉻鐵合金，當(dāng)鋼水碳含量為0.0025～0.0035%、氮含量為0.0030～0.0040%、鋼水溫度為1750～1780℃后，進(jìn)入還原期，加入低碳硅鐵20～40kg/t、螢石20～30kg/t，終渣堿度大于等于2.0，還原5～10分鐘后加入鋁粒3～8kg/t及電解錳0.4～7kg/t，再還原5～10分鐘后，測(cè)溫取樣，測(cè)溫為1700～1750℃，取樣化驗(yàn)后：鋼水質(zhì)量成分：C：0.0025～0.0035%，Si：0.35～0.55%，Mn：0.15～0.80%，P：0.020～0.025%，S：0.001～0.003%，Cr：11.0～11.75%，N：0.0030～0.0045%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；鋼水重量69.1～77.4噸；
（3）、出鋼：
鋼水經(jīng)取樣分析后，鋼水成分的質(zhì)量份數(shù)達(dá)到預(yù)定要求后出鋼；出鋼時(shí)，不銹鋼精煉爐從爐口倒掉2/3的爐渣至渣盆后，開(kāi)動(dòng)爐底的鋼包車(chē)將烘烤至850～1050℃的鎂鈣質(zhì)鋼包運(yùn)至不銹鋼精煉爐下的受鋼位，并打開(kāi)鋼包的底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹入氬氣1～4分鐘，并排除鋼包內(nèi)的空氣后，不銹鋼精煉爐從爐口先出渣至鋼包，再出鋼；出鋼過(guò)程中鋼包底吹氬氣保護(hù)，出鋼完畢，將盛有鋼水的鋼包用行車(chē)吊至扒渣位，將鋼包內(nèi)的爐渣全部扒除，扒除過(guò)程中及扒渣完成后加入石灰粉100～300kg，覆蓋鋼水液面，防止暴露；
（4）、LF鋼包精煉爐工序：
到達(dá)LF鋼包精煉爐工序，全程不送電，防止增碳、氮；向LF鋼包內(nèi)加入的鈦鐵和硅鈣，采用厚度0.6～1.5mm低碳薄鋼板包裹加入，鋼包到達(dá)LF鋼包精煉爐工序后，開(kāi)啟鋼包底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹氬，氬氣流量100～200NL/min，測(cè)溫取樣，吹氬20～30分鐘，加鈦鐵170～200kg，分4～5批連續(xù)加入，再吹氬5～10分鐘后加硅鈣合金70～120 kg，分2～3批連續(xù)加入，吹氬10～30分鐘，吹氬過(guò)程中補(bǔ)加石灰粉100～200kg，防止鋼水裸露；測(cè)溫溫度為1570℃～1590℃，取樣后化驗(yàn)，鋼水質(zhì)量成分為：C：0.0025～0.0070%，Si：0.35～0.55%，Mn：0.15～0.80%，P：0.020～0.025%，S：0.001～0.003%，Cr：11.0～11.75%，N：0.0030～0.0080%，Ti：0.10～0.20%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)，上連鑄；
采用該步驟，避免了鋼水的增碳、增氮和二次氧化，提高了合金回收率，保證了鋼水純凈度，防止了連鑄過(guò)程中的水口堵塞，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，降低了冶煉成本；
（5）、連鑄：連鑄全程采用氬氣保護(hù)性澆注，開(kāi)澆前將連鑄用的中間包烘烤至1000～1100℃，吹氬吹掃4～8分鐘，鋼水鎮(zhèn)靜5～10分鐘開(kāi)始澆注，鋼水過(guò)熱度20～35℃，拉速0.90～1.00m/min，使用電磁攪拌，生產(chǎn)出所述的含鈦鐵素體不銹鋼鑄坯。
本發(fā)明還通過(guò)如下措施實(shí)施：所述的步驟（2）中的不銹鋼精煉爐為AOD爐、GOR爐、K-OBM-S爐中的一種，其通常公稱(chēng)容積70噸左右。
本發(fā)明的有益效果在于：該鐵水罐脫磷、精煉爐和吹氬站冶煉含鈦鐵素體不銹鋼方法，由于采用鐵水罐脫磷、不銹鋼精煉爐和吹氬站進(jìn)行冶煉，避免了電極送電造成的增碳、氮的幾率，保證了成品(C+N)≤150×10-6；同時(shí)采用一種專(zhuān)門(mén)的鈦鐵和硅鈣合金加入方法，提高了合金回收率，保證了鋼水純凈度，防止了連鑄過(guò)程中的水口堵塞，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，降低了冶煉成本。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
在本公司內(nèi)實(shí)施本發(fā)明。生產(chǎn)一種含鈦鐵素體不銹鋼，其鋼水質(zhì)量份數(shù)比例控制為：C：≤0.012%，Si：0.35%，Mn：≤0.80%，P：≤0.030%，S：≤0.010%，Cr：11.0%，Ti：≥8(C+N）%，N：≤0.012%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
如上所述的含鈦鐵素體不銹鋼，其冶煉步驟為：
（1）、鐵水罐脫磷：
在鐵水罐中進(jìn)行鐵水脫磷，采用噴吹法脫磷，頂吹氧氣流量26 Nm3/min，槍位1.0m，噴粉槍噴吹石灰粉流量20kg/min，槍位距罐底500mm，每噸鐵水加氧化鐵皮0.20kg，開(kāi)吹20分鐘，扒渣取樣，脫硅至Si含量為0.15%；再進(jìn)入脫磷期，加入螢石100kg，每噸鐵水需再加氧化鐵皮0.20kg，處理后的脫磷鐵水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：3.6%，Si：0.10%，Mn：0.25%，P：0.015%，S：0.020%；溫度1354℃，重量60.2t；
（2）、采用GOR爐精煉，脫碳還原：
步驟（1）中的脫磷鐵水兌入GOR爐內(nèi)，采用頂?shù)状得撎?，脫碳至含碳?.0%后，氮?dú)馇袚Q為氬氣，含碳量0.2%時(shí)終止頂槍吹煉，吹煉過(guò)程分3批次連續(xù)加入石灰和鉻鐵合金；當(dāng)鋼水碳含量0.0025%，氮含量0.0030%，鋼水溫度1780℃后，進(jìn)入還原期，加入低碳硅鐵20kg/t，螢石20kg/t，終渣堿度2.0，還原5分鐘后加入鋁粒3kg/t及電解錳0.4 kg/t，再還原5分鐘后，測(cè)溫取樣；測(cè)溫為1700℃， 檢測(cè)鋼水質(zhì)量成分為：C： 0.0025%，Si：0.35%，Mn：0.15%，P：0.020%，S：0.001%，Cr：11.0%，N：0.0030%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；鋼水重量70.5噸；
（3）、出鋼：
對(duì)步驟（2）中鋼水經(jīng)取樣分析，鋼水成分的質(zhì)量份數(shù)達(dá)到了預(yù)定要求，即可出鋼；出鋼時(shí)，GOR爐從爐口倒掉2/3的爐渣至渣盆后，開(kāi)動(dòng)爐底的鋼包車(chē)將烘烤至850℃的鎂鈣質(zhì)鋼包運(yùn)至GOR爐下的受鋼位，并打開(kāi)鋼包的底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹入氬氣1分鐘，并排除鋼包內(nèi)的空氣后，GOR爐從爐口先出渣至鋼包，再出鋼；出鋼過(guò)程中鋼包底吹氬氣保護(hù)，出鋼完畢，將盛有鋼水的鋼包用行車(chē)吊至扒渣位，將鋼包內(nèi)的爐渣全部扒除，扒渣過(guò)程中及扒渣完成后加入石灰粉100kg，覆蓋鋼水液面，防止暴露；
（4）、LF鋼包精煉爐工序：
到達(dá)LF鋼包精煉爐工序，全程不送電，防止增碳、氮；向LF鋼包內(nèi)加入的鈦鐵和硅鈣，是采用厚度0.6mm低碳薄鋼板包裹加入，鋼包到達(dá)LF鋼包精煉爐工序后，開(kāi)啟鋼包底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹氬，氬氣流量100NL/min，測(cè)溫取樣，吹氬20分鐘，加鈦鐵170kg，分4批連續(xù)加入，吹氬5分鐘后加硅鈣合金70 kg，分2批連續(xù)加入，吹氬10分鐘，吹氬過(guò)程中補(bǔ)加石灰粉100kg，防止鋼水裸露；測(cè)溫溫度為1590℃，取樣后化驗(yàn)，鋼水質(zhì)量成分為：C： 0.0025%，Si：0.35%，Mn：0.15%，P：0.020%，S：0.001%，Cr：11.0%，N：0.0030%，Ti：0.10%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)，上連鑄；
（5）、連鑄：連鑄全程采用氬氣保護(hù)性澆注，開(kāi)澆前將中間包烘烤至1000℃，吹氬吹掃4分鐘，鋼水鎮(zhèn)靜5分鐘開(kāi)始澆注，鋼水過(guò)熱度20℃，拉速0.90m/min，使用電磁攪拌，生產(chǎn)出含鈦鐵素體不銹鋼鑄坯。
實(shí)施例2
在本公司內(nèi)實(shí)施本發(fā)明。生產(chǎn)一種含鈦鐵素體不銹鋼，其鋼水質(zhì)量份數(shù)比例控制為：C：≤0.012%，Si：0.55，Mn：≤0.80%，P：≤0.030%，S：≤0.010%，Cr：11.75%%，Ti：≥8(C+N）%，N：≤0.012%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
如上所述的含鈦鐵素體不銹鋼，其冶煉步驟為：
（1）、鐵水罐脫磷：
在鐵水罐中進(jìn)行鐵水脫磷，采用噴吹法脫磷，頂吹氧氣流量20 Nm3/min，槍位0.7m，噴粉槍噴吹石灰粉流量50kg/min，槍位距罐底495mm，每噸鐵水加氧化鐵皮0.10kg，開(kāi)吹30分鐘，扒渣取樣，脫硅至Si：0.06%，再進(jìn)入脫磷期，加入螢石200kg，每噸鐵水加氧化鐵皮0.10kg，處理后的脫磷鐵水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：3.0%，Si：0.040%，Mn：0.20%，P：0.010%，S：0.015%；鐵水溫度1334℃，重量65.5t；
（2）、采用AOD爐精煉，脫碳還原：
步驟（1）中的脫磷鐵水兌入AOD爐前，向AOD爐內(nèi)加入5t焦炭，采用頂側(cè)復(fù)吹脫碳，脫碳至碳含量至1.5%后，氮?dú)馇袚Q為氬氣，碳含量0.15%終止頂槍吹煉，吹煉過(guò)程分4批次連續(xù)加入石灰和鉻鐵合金；當(dāng)鋼水碳含量0.0035%，氮含量0.0040%，鋼水溫度1780℃，進(jìn)入還原期，加入低碳硅鐵40kg/t，螢石30kg/t，終渣堿度2.2，還原10分鐘后加入鋁粒8kg/t及電解錳7 kg/t，再還原10分鐘后，測(cè)溫取樣；測(cè)溫為1750℃，取樣化驗(yàn)鋼水質(zhì)量成分為：C：0.0035%，Si：0.55%，Mn：0.80%，P：0.025%，S：0.003%，Cr：11.75%，N：0.0045%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；鋼水重量77.4噸；
（3）、出鋼：
對(duì)步驟（2）中鋼水經(jīng)取樣分析，鋼水成分的質(zhì)量份數(shù)達(dá)到了預(yù)定要求，即可出鋼；出鋼時(shí)，AOD爐從爐口倒掉2/3的爐渣至渣盆后，開(kāi)動(dòng)爐底的鋼包車(chē)將烘烤至1050℃的鎂鈣質(zhì)鋼包運(yùn)至AOD爐下的受鋼位，并打開(kāi)鋼包的底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹入氬氣4分鐘，并排除鋼包內(nèi)的空氣后，AOD爐從爐口先出渣至鋼包，再出鋼；出鋼過(guò)程中鋼包底吹氬氣保護(hù)，出鋼完畢，將盛有鋼水的鋼包用行車(chē)吊至扒渣位，將鋼包內(nèi)的爐渣全部扒除，扒渣過(guò)程中及扒渣完成后加入石灰粉300kg，覆蓋鋼水液面，防止暴露；
（4）、LF鋼包精煉爐工序：
到達(dá)LF鋼包精煉爐工序，全程不送電，防止增碳、氮；向LF鋼包內(nèi)加入的鈦鐵和硅鈣，是采用厚度1.5mm低碳薄鋼板包裹加入，鋼包到達(dá)LF鋼包精煉爐工序后，開(kāi)啟鋼包底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹氬，氬氣流量200NL/min，測(cè)溫取樣，吹氬30分鐘，加鈦鐵200kg，分5批連續(xù)加入，吹氬10分鐘后加硅鈣合金120 kg，分3批連續(xù)加入，吹氬30分鐘，吹氬過(guò)程中補(bǔ)加石灰粉200kg，防止鋼水裸露；測(cè)溫溫度為1575℃，取樣后化驗(yàn)，鋼水質(zhì)量成分為：C： 0.0070%，Si：0.55%，Mn：0.80%，P：0.025%，S：0.003%，Cr：11.75%，N：0.0080%，Ti：0.20%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)，上連鑄；上連鑄；
（5）、連鑄：連鑄全程采用氬氣保護(hù)性澆注，開(kāi)澆前中間包烘烤至1100℃，吹氬吹掃8分鐘，鋼水鎮(zhèn)靜10分鐘開(kāi)始澆注，鋼水過(guò)熱度35℃，拉速1.00m/min，使用電磁攪拌，生產(chǎn)出含鈦鐵素體不銹鋼鑄坯。
實(shí)施例3：
在本公司內(nèi)實(shí)施本發(fā)明。生產(chǎn)一種含鈦鐵素體不銹鋼，其鋼水質(zhì)量份數(shù)比例控制為：C：≤0.012%，Si：0.50，Mn：≤0.80%，P：≤0.030%，S：≤0.010%，Cr：11.50%，Ti：≥8(C+N）%，N：≤0.012%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
如上所述的含鈦鐵素體不銹鋼，其冶煉步驟為：
（1）、鐵水罐脫磷：
在鐵水罐中進(jìn)行鐵水脫磷，采用噴吹法脫磷，頂吹氧氣流量25Nm3/min，槍位0.8m，噴粉槍噴吹石灰粉流量30 kg/min，槍位距罐底500mm，每噸鐵水加氧化鐵皮0.15kg，開(kāi)吹25分鐘，扒渣取樣，脫硅至Si：0.09%，進(jìn)入脫磷期，加入螢石150kg，每噸鐵水需再加氧化鐵皮0.15kg，處理后的脫磷鐵水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：C：3.4%，Si：0.008%，Mn：0.20%，P：0.011%，S：0.021%；鐵水溫度1350℃，重量61.1t；
（2）、GOR爐精煉，脫碳還原：
步驟（1）中的脫磷鐵水兌入GOR爐前，在頂?shù)讖?fù)吹GOR爐內(nèi)加入3t焦炭，采用頂?shù)讖?fù)吹脫碳，脫碳至碳含量為1.8%后，氮?dú)馇袚Q為氬氣，碳含量為0.18%終止頂槍吹煉，吹煉過(guò)程分4批次連續(xù)加入石灰和鉻鐵合金；當(dāng)鋼水碳含量為0.0030%，氮含量0.0035%，鋼水溫度1760℃后，進(jìn)入還原期，加入低碳硅鐵25kg/t，螢石25kg/t，終渣堿度2.1，還原6分鐘后加入鋁粒4kg/t及電解錳3kg/t，再還原6分鐘后，測(cè)溫取樣；測(cè)溫為1720℃，取樣化驗(yàn)鋼水質(zhì)量成分為：C： 0.0030%，Si：0.42%，Mn：0.39%，P：0.024%，S：0.002%，Cr：11.50%，N：0.0042%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)；鋼水重量72.4噸；
（3）、出鋼：
對(duì)步驟（2）中鋼水經(jīng)取樣分析，鋼水成分的質(zhì)量份數(shù)達(dá)到了預(yù)定要求，即可出鋼；出鋼時(shí)，GOR爐從爐口倒掉2/3的爐渣至渣盆后，開(kāi)動(dòng)爐底的鋼包車(chē)將烘烤至1000℃的鎂鈣質(zhì)鋼包運(yùn)至GOR爐下的受鋼位，并打開(kāi)鋼包的底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹入氬氣2分鐘，并排除鋼包內(nèi)的空氣后，GOR爐從爐口先出渣至鋼包，再出鋼；出鋼過(guò)程中鋼包底吹氬氣保護(hù)，出鋼完畢，將盛有鋼水的鋼包用行車(chē)吊至扒渣位，將鋼包內(nèi)的爐渣全部扒除，扒渣過(guò)程中及扒渣完成后加入石灰粉200kg，覆蓋鋼水液面，防止暴露；
（4）、LF鋼包精煉爐工序：
到達(dá)LF鋼包精煉爐工序，全程不送電，防止增碳、氮；向LF鋼包內(nèi)加入的鈦鐵和硅鈣，是采用厚度1.0mm低碳薄鋼板包裹加入，鋼包到達(dá)LF鋼包精煉爐工序后，開(kāi)啟鋼包底吹氬裝置，向鋼包內(nèi)吹氬，氬氣流量150NL/min，測(cè)溫取樣，吹氬25分鐘，加鈦鐵180kg，分5批連續(xù)加入，吹氬8分鐘后加硅鈣合金100 kg，分3批連續(xù)加入，吹氬20分鐘，吹氬過(guò)程中補(bǔ)加石灰粉150kg，防止鋼水裸露；測(cè)溫溫度為1580℃，取樣后化驗(yàn)，驗(yàn)鋼水質(zhì)量成分為：C： 0.0060%，Si：0.45%，Mn：0.40%，P：0.024%，S：0.002%，Cr：11.51%，N：0.0060%，Ti:0.15%，其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)，上連鑄；
（5）、連鑄：連鑄全程采用氬氣保護(hù)性澆注，開(kāi)澆前中間包烘烤至1050℃，吹氬吹掃5分鐘，鋼水鎮(zhèn)靜8分鐘開(kāi)始澆注，鋼水過(guò)熱度30℃，拉速0.95m/min，使用電磁攪拌，生產(chǎn)出含鈦鐵素體不銹鋼鑄坯。