[发明专利]一种含Ti不锈钢的熔炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种含Ti不锈钢的熔炼方法，属于不锈钢冶炼技术领域。

背景技术

不锈钢钢种添加Ti可以有效防止晶间腐蚀，其中典型的不锈钢钢种有321不锈钢，该钢种含Ti量大于0.1%。在当前生产条件下，AOD可以成功冶炼，但其生产时最大的难点在于连铸浇铸过程中形成TiO₂/TiN等夹杂物，影响生产性及钢水纯净度。

具体问题有：含Ti钢在浇铸过程形成TiO₂/TiN，导致浇铸过程的不稳定性，连铸水口易结瘤，导致连铸后期浇铸无法正常进行；含Ti不锈钢铸坯表面差，板坯修磨损失大，因含Ti不锈钢冶炼浇铸过程中生成各种夹杂物，例如：TiN、TiO₂、MgO·Al₂O₃、CaO·TiO₂等富集在铸坯表面，轧钢时易造成板材表面缺陷，如制钢性疤痕，裂纹。

解决上述问题的关键在于：降低素钢N含量，从而降低TiN析出温度，确保在连铸铸过程中尽量少的产生TiN夹杂。目前AOD冶炼工艺中主要通过：采用全氩吹炼，提高AOD装入熔钢的C含量，在碳氧反应过程中，有效脱N。AOD出钢钢水N可以控制在80ppm以下，连铸中间包钢水[N]<130ppm；进一步钢水氧含量，从而降低TiO₂、MgO·Al₂O₃、CaO·TiO₂等氧化夹杂物的问题，AOD精炼仍无法解决，氧含量还需进一步降低。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种含Ti不锈钢的熔炼方法，通过对AOD精炼后的钢水进行钢包处理，降低钢水中的总氧含量，从而降低各种氧化夹杂形成的几率，使钢液纯净度提高，提高连铸水平，改善不锈钢的表面品质。

为达到上述目的，本发明提供了一种含Ti不锈钢的熔炼方法，其包括在AOD精炼之后对钢水进行包括以下步骤的钢包处理：

扒渣：在AOD精炼出钢后，拔除钢水表面的炉渣；通过扒渣可以防止从钢渣中回S，即避免发生以下反应

覆盖剂投入：向钢水中投入0.5-1Kg/吨钢的CaO和1-1.5Kg/吨钢的低熔点保护渣（具有绝热保温覆盖防止钢水二次氧化吸附夹杂物作用）；粉末状CaO覆盖在钢水表面，可以起到保温作用，并能够阻止钢水与空气中的O₂和N₂接触，防止钢水的二次氧化和钢水吸N；增加低熔点保护渣的投入，在投入铝脱氧产生Al₂O₃之后，低熔点保护渣可以有效地起到吸附钢水中夹杂物的作用，提高钢水的纯净度；

脱氧：加入铝块，添加量为1.5-2Kg/吨钢（以确保连铸样品中成分Al>0.1wt%），利用钢包底吹氩气进行强搅拌，氩气流量控制为500-550Nm³/min，搅拌时间为3-5min，确保脱氧充分，同时钢包内钢水的温度及成分均匀，搅拌结束投入海绵钛（Ti的含量为98%-99%），海绵钛的添加量为2.3-3Kg/吨钢，然后以250-300Nm³/min的氩气流量进行3-6min的中搅拌，确保钛铁融化及均匀，结束后取样测温；Al是钢铁冶炼中的一种超强脱氧元素，脱氧能力极强，反应原理为：2[Al]+3[O]→Al₂O₃；

成分温度微调：根据成分及温度投入合金和冷却块对成分及温度进行微调，根据成品要求成分及中间包浇铸温度计算判断合金投入量，同时底吹保持500-550Nm³/Min的氩气流量搅拌2-3min；

Ca-Si处理：在合金和冷却块投入完毕后，投入Ca-Si块，添加量为1.0-1.5Kg/吨钢，然后降低底吹氩气的流量至30-60Nm³/min进行弱搅拌，弱搅拌12-18min完成处理；脱氧产物Al₂O₃的熔点为2050℃，钢水中呈固态且可塑性较差，不易变形，在轧制过程中易在钢卷表面形成表面缺陷，在浇铸过程中也容易堵水口，通过增加Ca-Si投入量，采用钙处理改变Al₂O₃形态，生成2CaO·Al₂O₃·SiO₂，熔点较低，可塑性好，易于上浮；前期投入的低熔点保护渣，能够增加吸附上浮的夹杂物的能力。