[发明专利]一种含锡铁素体不锈钢及其冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含锡铁素体不锈钢及其冶炼方法。

背景技术

近年来，随着全球不锈钢产量的不断增长，镍资源也变得越来越少，目前全球金属储量只有6000万吨左右，每年平均用量为140-150万吨左右，如按照这个速度使用，地球的镍资源40年后将会用完。即使是镍富裕的国家，也应该研究镍的合理使用。所以从可持续发展角度来讲，开发含镍不锈钢的替代产品成为不锈钢的发展趋势。

普通铁素体钢由于加工性差，用途受到限制。通过降低钢中碳和氮含量，添加钛等稳定化元素而提高铁素体钢的加工性(超纯铁素体不锈钢)，正在扩展铁素体钢的使用范围。但是超纯铁素体不锈钢的的点腐蚀和生锈等腐蚀所造成的表面性状的劣化往往成为问题。已经报道的含Sn钢专利中，为保证产品的加工性能和耐腐蚀性能要求碳含量小于0.01，导致精炼过程钢液中铬氧化严重，精炼成本增加。而且为保证钢的耐蚀性，对钢中钛含量要求较高，上限范围达到0.5％，且最优范围也在0.2-0.4％之间，钢中这么高的钛含量极易造成连铸过程中水口堵和结晶器结鱼等一系列问题，给生产顺行造成困难。

发明内容

为了克服现有含Sn铁素体不锈钢冶炼方法的上述不足，本发明提供一种表面质量高，深冲性和成型性好的含锡铁素体不锈钢，同时提供该钢种的冶炼方法。

本发明的构思是通过K-OBM-S完成合金化和初脱碳，在VOD吹氧脱碳，将钢液中C含量控制在0.01-0.02％之间，LF炉加入FeSn，将钢中Sn配到0.1-0.5％，进行连铸。

本含锡铁素体不锈钢的成分的重量百分比为：

C 0.01-0.02％；Si 0.2-0.4％；Mn 0.3-0.7％；P 0.005-0.035％；

S 0.001-0.005％；Cr 13-18％；Sn 0.1-0.5％；N 0.001％-0.03％；

Ti 0.15-0.3％；Nb 0.1-0.2％；其余为Fe与不可避免的杂质。

本含锡铁素体不锈钢的冶炼方法包括下述依次的步骤：

I  脱硅铁水脱磷

将脱硅铁水(Si不大于0.2％)从普通铁水罐兑入到三脱铁水罐中，采用喷吹法进行脱磷处理，处理过程中顶吹氧枪流量2400±20Nm³/h，枪位为5.4±0.1m，距罐底300±50mm，开吹氧，开始2min后加入脱磷剂，脱磷剂加入量为每吨铁水15-25kg/t，处理过程中炉渣碱度控制在2-3之间。

处理后铁水的成分的重量百分比为：

C 3.5-4％；Si 0.01-0.03％；Mn：0.01-0.1％；P 0.005-0.015％；

S 0.02-0.05％；其余为Fe与不可避免的杂质。温度为1250-1300℃。

II  K-OBM-S冶炼

将铁水兑入K-OBM-S转炉后测温，每吨铁水加入5-12kg/t焦炭、然后下氧枪吹炼，进入脱碳期，各脱碳期在吹氧量达到设定值后，进入下一脱碳期，在吹炼过程中分批加入高碳铬铁、高碳锰铁、石灰和镁球，加入量为每吨钢液加高碳铬铁200-330kg，高碳锰铁4-6kg，石灰55-80kg，镁球10-20kg，各脱碳期顶枪枪位、流量和底枪流量如下：

脱碳一期

枪位2.1±0.1m；顶枪氧气流量190±10Nm³/min；

底枪氧气流量15±3Nm³/min；底枪氩气流量30±5Nm³/min；

吹氧量20-40Nm³/t

脱碳二期

枪位1.9±0.1m；顶枪氧气流量180±10Nm³/min；

底枪氧气流量15±3Nm³/min；底枪氩气流量30±5Nm³/min；

吹氧量15-30Nm³/t

脱碳三期

枪位1.2±0.1m；顶枪氧气流量120±10Nm³/min；

底枪氧气流量18±3Nm³/min；底枪氩气流量35±5Nm³/min；

吹氧量10-20Nm³/t

脱碳四期

底枪氧气流量24±3Nm³/min；底枪氩气流量45±5Nm³/min；