一種使用氧化亞鎳球直接還原合金化的不銹鋼aod轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于A0D轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使用氧化亞鎳球直接還原合金 化的不銹鋼A0D轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 含鎳不銹鋼的冶煉工藝，通常包括:電爐-A0D轉(zhuǎn)爐-LF精煉爐-連鑄等工藝步驟，電 爐將鎳鐵、廢鋼等原料熔化，兌入A0D轉(zhuǎn)爐中，兌入A0D轉(zhuǎn)爐的鎳含量通常已經(jīng)接近目標(biāo)值， 在A0D精煉過程中通常加入鎳板或者鎳基料對鎳含量進(jìn)行微調(diào)，鎳元素通常是在鎳紅土礦 中提取，隨著全球硫化鎳礦資源的減少，提煉難度增加，電解鎳的成本持續(xù)上升，造成了含 銀不鎊鋼制造成本大幅上升，提尚了企業(yè)的生廣成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種使用氧化亞鎳球直接還原合金化的不銹鋼A0D轉(zhuǎn)爐煉鋼 工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中在A0D精煉過程中通過加入鎳板或者鎳基料的方式來調(diào)整鎳含量， 含鎳不銹鋼生產(chǎn)成本高，企業(yè)生產(chǎn)成本高的問題。
[0004] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種使用氧化亞鎳球直接還原合金化的 不銹鋼A0D轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，包括以下工藝步驟：（1)兌入鐵水:在1490-1525°C，按質(zhì)量百分比 計(jì)，將化學(xué)成分為：C: 1.80-2.00%，Si :0·45-0·60%，Μη:0· 17-0.19%，P: < 0.035%，S: < 0 · 13%，Cr: 5 · 4-6 · 4%，Ni : 9 · 4-9 · 7%的87 · 5-92 · Ot鐵水注入到AOD轉(zhuǎn)爐中。
[0005] (2)脫碳:在脫碳工序中，往AOD轉(zhuǎn)爐中加入氧化亞鎳球。
[0006] 在脫碳工序中，包含以下步驟:a.硅鋁氧化期:根據(jù)A0D轉(zhuǎn)爐中兌入鐵水的硅含量 按CaO/Si〇2堿度為1.40-1.50配加石灰;氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?10-220:30吹入，吹煉時 間2-3分鐘，帶頂槍吹煉。
[0007] b.主脫碳期:不加任何物料，氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?10-220:30吹入，吹煉時間 2-3分鐘，帶頂槍吹煉。
[0008] c.動態(tài)脫碳期1:倒?fàn)t通過廢鋼斗加入7.8-9. Okg/t氧化亞鎳球，氧氣與氮?dú)獾牧?量比按照210-220:30吹入，吹煉時間3-4分鐘，帶頂槍吹煉。
[0009] d.動態(tài)脫碳期2:氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?0-90:30吹入，吹煉時間10-14分鐘;加 入175-278.9kg/t鋼水的高碳鉻鐵，在該階段結(jié)束前將高碳鉻鐵加完，高碳鉻鐵分批從匯總 料倉加入到鋼水中。
[0010] e.動態(tài)脫碳期3:氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?:2吹入，吹煉時間分別為4-5分鐘。
[0011] f.動態(tài)脫碳期4:氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?:3吹入，吹煉時間分別為4-5分鐘。
[0012] g.動態(tài)脫碳期5:將氮?dú)馇袚Q為氬氣進(jìn)行吹煉，氧氣與氬氣的流量比按照1:4-5吹 入，吹煉時間分別為4-5分鐘。
[0013] (3)還原：當(dāng)碳含量降低到0.025%以下時進(jìn)入還原階段，溫度小于1720Γ，爐渣堿 度控制在1.7-1.9，在AOD爐中加入8.2-10.8kg/t鋼水的硅鐵合金和16.5-18.2kg/t鋼水的 硅錳合金，還原爐渣中殘留的氧化亞鎳，還原時間為4-5分鐘，該階段結(jié)束最大程度倒渣，倒 渣時間為4-5分鐘。
[0014] (4)脫硫:加入石灰，使A0D轉(zhuǎn)爐內(nèi)的爐渣堿度為2.0-2.3，脫硫時間為5-6分鐘；取 樣分析鋼水中合金元素的含量，出鋼化學(xué)成分為：C: 0.028-0.036%，Si :0.40-0.42%，Mn: 1·16-1·17%，P:0·028-0·03%，S:0·0017-0·0022%，Cr:17.95-18.10%，Ni:8.00-8.05%。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：在AOD轉(zhuǎn)爐脫碳前期加入氧化亞鎳球，由于AOD轉(zhuǎn)爐的渣量較 小，氧化亞鎳球可以直接進(jìn)入鋼水中，利用A0D轉(zhuǎn)爐內(nèi)鋼水的高溫將氧化亞鎳球快速融化， 使脫碳工序可以順利完成;在A0D轉(zhuǎn)爐內(nèi)，鋼水中的還原元素較多，利用鋼水中C、Si、Mn等元 素和A0D轉(zhuǎn)爐良好的動力學(xué)攪拌條件，充分還原了氧化亞鎳球，實(shí)現(xiàn)了氧化亞鎳球的快速還 原，達(dá)到對鋼水進(jìn)行直接合金化的目的;氧化亞鎳球中提供的氧可以用在前期脫碳工序，減 少了冶煉過程氧的消耗量;在鋼水合金化的過程中，利用氧化亞鎳球進(jìn)行直接合金化操作， 減少了鎳板或者鎳基料的投放量，降低了含鎳不銹鋼的生產(chǎn)成本，同時也降低了企業(yè)的生 產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0017] 實(shí)施例！ 一種使用氧化亞鎳球直接還原合金化的不銹鋼A0D轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，包括以下工藝步驟： (1)兌入鐵水:在1500 °C，按質(zhì)量百分比計(jì)，將化學(xué)成分為:C: 2 · 0%，Si : 0 · 45%，Μη: 0 · 177%，P: 0 · 03%，S: 0 · 10%，Cr: 6 · 4%，Ni : 9 · 4%的92t鐵水注入到A0D轉(zhuǎn)爐中。
[0018] (2)脫碳:在脫碳工序中，往A0D轉(zhuǎn)爐中加入氧化亞鎳球。
[0019] 本實(shí)施例中加入的氧化亞鎳球的成分為:Ni : 68 · 21 %，Cu: 0 · 187%，P: 0 · 004%，S: 0.473%，Si :0.10%，C:0.487%，氧化亞鎳球由氧化亞鎳粉、有機(jī)粘結(jié)劑和水?dāng)嚢杈鶆蚝螅瑝褐?而成，氧化亞鎳球的尺寸為50mm X 40mm X 21mm的橢圓球。
[0020] 本實(shí)施例中加入的石灰按照質(zhì)量百分比計(jì)的化學(xué)成分范圍是，CaO 2 88.0%，P< 0 · 01 %，S < 0 · 045%，C < 0 · 7%，Si〇2 < 3 · 0%，活性度 2 350ml，生過燒 < 7 · 0%，粒度：10-100mm > 90%〇
[0021] 在脫碳工序中，包含以下步驟:a.硅鋁氧化期:根據(jù)A0D轉(zhuǎn)爐中兌入鐵水的硅含量 按Ca0/Si02堿度為1.40配加石灰;氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?20:30吹入，吹煉時間3分鐘， 帶頂槍吹煉。
[0022] b.主脫碳期：不加任何物料，氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?20 :30吹入，吹煉時間3分 鐘，帶頂槍吹煉。
[0023] c.動態(tài)脫碳期1:倒?fàn)t通過廢鋼斗加入7.8kg/t氧化亞鎳球，氧氣與氮?dú)獾牧髁勘?按照220:30吹入，吹煉時間4分鐘，帶頂槍吹煉。
[0024] d .動態(tài)脫碳期2 :氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?0 : 30吹入，吹煉時間10分鐘；加入 175.0kg/t鋼水的高碳鉻鐵，在該階段結(jié)束前將高碳鉻鐵加完，高碳鉻鐵分批從匯總料倉加 入到鋼水中。
[0025] e.動態(tài)脫碳期3:氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?:2吹入，吹煉時間分別為5分鐘。
[0026] f.動態(tài)脫碳期4:氧氣與氮?dú)獾牧髁勘劝凑?:3吹入，吹煉時間分別為4分鐘。
[0027] g.動態(tài)脫碳期5:將氮?dú)馇袚Q為氬氣進(jìn)行吹煉，氧氣與氬氣的流量比按照1:4吹入， 吹煉時間分別為5分鐘。
[0028] (3)還原：當(dāng)碳含量降低到0.025%以下時進(jìn)入還原階段，溫度為1720°C，爐渣堿度 控制在1.8，在A0D爐中加入10.5kg/t鋼水的硅鐵合金和16.5kg/t鋼水的硅錳合金，還原爐 渣中殘留的氧化亞鎳，還原時間為5分鐘，該階段結(jié)束最大程度倒渣，倒渣時間為5分鐘。 [0029] (4)脫硫:加入石灰，使A0D轉(zhuǎn)爐內(nèi)的爐渣堿度為2.0,脫硫時間為5分鐘；取樣分析 鋼水中合金元素的含量，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果，通過加入硅鐵、硅錳合金、鉻鐵來調(diào)整鋼水中Si、 Μη、Cr成分，出鋼化學(xué)成分為：C: 0 · 036%，Si : 0 · 40%，Μη: 1 · 16%，P: 0 · 03%，S: 0 · 0022%，Cr: 17.95%,Ni：8.01%〇
[0030] 經(jīng)過力學(xué)性能檢測得出表1為實(shí)施例1中出鋼的力學(xué)性能。
[0031] 實(shí)施例2 一種使用氧化亞鎳球直接還原合金化的不銹鋼A0D轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝，包括以下工藝步驟： (1)兌入鐵水:在1490°C，按質(zhì)量百分比計(jì)，將化學(xué)成分為:C: 1.8%，Si :0.60%，Mn:0.19%，P: 0 · 035%，S: 0 · 13%，Cr: 5 · 8%，Ni : 9 · 5%的87 · 5t鐵水注入到A0D轉(zhuǎn)爐中。
[0032] (2)脫碳:在脫碳工序中，往A0D轉(zhuǎn)爐中加入氧化亞鎳球。
[0033] 本實(shí)施例中加入的氧化亞鎳球的成分為:Ni : 68.21 %，Cu: 0.187%，P: 0.004%，S: 0.473%，Si :0.10%，C:0.487%，氧化亞鎳球由氧化亞鎳粉、有機(jī)粘結(jié)劑和水?dāng)嚢杈鶆蚝?，壓?而成，氧化亞鎳球的尺寸為50mm X 40mm X 21mm的橢圓球。
[0034] 本實(shí)施例中加入的石灰按照質(zhì)量百分比計(jì)的化學(xué)成分范圍是，CaO 2 88.0%，P< 0 · 01 %，S < 0 · 045%，C < 0 · 7%，Si〇2 < 3 · 0%，活性度 2 350ml，生過燒 < 7 · 0%，粒度：10-100mm > 90%〇
[0035] 在脫碳工序中，包含以下步驟:a.硅鋁氧化期:根