[发明专利]一种中、低合金特殊钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种特殊钢的生产方法，具体说是涉及用氩氧脱碳(ArgonOxygen Decarburization，AOD)法生产中、低合金特殊钢的方法。

背景技术

电炉热装铁水工艺是目前成熟的用于碳结钢及中、低合金钢的生产工艺，其工艺构成一般是高炉+电炉+钢包炉(Ladle Furnace，LF)+(真空脱气(Vaccum Degassor，VD)炉)。其中，高炉工序是炼铁，向电炉提供高碳的液态废钢(铁水)；电炉工序作为初炼炉熔化废钢和一定比例的铁水，包括熔化、脱磷、脱碳、升温等，出钢时包中合金化(即加入所需的绝大部分合金)，向LF炉提供精炼的钢液；LF炉工序是对钢液进行成分调整、脱硫、脱氧、升温等还原操作；VD炉工序是对钢液进行真空状态下脱气处理(氢、氮、氧)、微合金精调、温度调整；最后到连铸机处理。

热装铁水解决了电炉冶炼对原材料质量、成本、资源稳定等方面的基本要求，其可有效控制钢的有害、残余元素，钢水纯净度明显提高，综合热效率提高，冶炼电耗下降，生产效率提高，原料成本下降，按30-40％铁水计，每吨钢成本可下降200-300元(未计算电炉生产效率以及质量档次提高，价值量相应提高所带来的间接效益)。但是热装比受到限制，在热装比＞40％情况下，电炉工艺处理时间长且金属收得率明显偏低(一般＜85％)。尤其在生产中、低碳含铬合金钢时，由于其工艺限制，只能用价格昂贵的低微碳铬铁在电炉出钢和LF工序进行合金化、反复升温调整，难以保证正常的生产组织且原料成本很高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种能降低成本、提高效率和品种升级的中、低合金特殊钢的生产方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种中、低合金特殊钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、电炉冶炼，在电炉中将高炉输送来的铁水加入部分废钢，进行熔化和脱磷；

B、氩氧脱碳炉精炼，将电炉输送来的钢水进行氧化、还原步骤，该氧化、还原步骤包括脱碳、脱硫、脱氮、脱氢和脱氧；

C、连铸，将氩氧脱碳炉精炼后的钢水输送到连铸机上浇铸。

在氩氧脱碳炉精炼和连铸之间，该方法进一步包括钢包炉精炼，在钢包炉上进行成分微调和再处理。

钢包炉精炼后，该方法进一步包括真空脱气炉精炼，在真空脱气炉上完成真空脱气后输送到连铸机上浇铸。

在钢包炉上进行成分微调和再处理的步骤中所使用的微合金为钛、硼。

在步骤A中加入的废钢量为小于等于重量比的20％。

将专业用于不锈钢生产的AOD炉使用在中、低合金特殊钢的生产中，由于成熟的电炉热装铁水工艺和AOD智能精炼技术的优化组合，实现了多品种、高质量、高效率、低成本的产品产出。

附图说明

图1为本发明的中、低合金特殊钢的生产方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施方式对本发明的中、低合金特殊钢的生产方法做进一步的说明。

如图1所示，本发明的生产方法包括下述步骤：

步骤1：电炉冶炼，在电炉中将高炉输送来的铁水加入部分废钢，进行熔化和脱磷。

具体是使用高炉向电炉提供优质的液态原料，铁水热装比可达80％，在送入电炉的同时加入部分废钢，该加入的废钢量为小于等于重量百分比的20％，此时仅进行熔化和脱磷操作；不控制出钢碳含量，出钢温度控制可低于常规热装铁水电炉冶炼工艺100℃即不进行氧化期的脱碳和升温操作，电极消耗、冶炼电耗、炉体耐材消耗和冶炼周期明显降低。

步骤2：AOD炉精炼，将电炉输送来的钢水进行氧化、还原步骤，该氧化、还原部步骤中包括脱碳、脱硫、脱氮、脱氢和脱氧处理。

具体是由电炉向AOD炉提供优质(纯净度高)的高碳、脱磷半钢钢水，再由AOD炉进行钢水的精炼；AOD炉可利用在钢水面下吹入既知量的氧可以将钢中碳精确地控制到任何含量水平，控制碳含量在0.08-0.50％的精确度为0.005％；可在使用石灰、硅铁(FeSi)和铝造碱性还原渣和强烈搅拌的条件下，一般造一次渣即可将硫脱到0.005％以下；可在大量吹氩的条件下，出钢前可将氮含量降到25-30ppm以内，在正常出钢和浇注条件下，可将成品氮含量控制在50ppm以内；AOD精炼过程同样可以去除氢气，在正常浇注条件下，钢中氢含量可控制在3-4ppm内；用FeSi、铝脱氧和强烈的渣钢搅拌不仅加速了脱硫，且使绝大部分脱氧产物被炉渣吸收，可控制氧含量在25ppm以内；可对夹杂物形状具有控制作用，是典型的球状夹杂，钢中夹杂物的评级相当满意。