[发明专利]提高TDS2205双相不锈钢钢质纯净度的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高TDS2205双相不锈钢钢质纯净度的冶炼方法，属于不锈钢的制造领域。

背景技术

TDS2205由于具有较高的Cr、Mo及N含量，同时室温组织中奥氏体与铁素体比例按照约1:1共存，因此具有高强度（其屈服强度一般为奥氏体不锈钢的两倍）、良好的耐Cl-点蚀、耐应力腐蚀及焊接性能等突出优点，在石油化工、制盐、水工、造船、民用等领域得到广泛使用。与普通奥氏体不锈钢及超级奥氏体不锈钢相比，钢中Ni的含量明显降低，制造成本降低，属高性能、资源节约型钢种。与普通2205双相不锈钢相比，由于TDS2205使用环境具有高温、高压、强腐蚀等苛刻特征，因此对钢质纯净度提出更高要求，特别是钢中的全氧量和非金属夹杂物的分布特征。

TDS2205双相不锈钢要求钢中C含量≤0.03％，采用AOD生产该品种时，常规方法采用FeSi还原Cr、Ni、Mo等金属及脱除钢中氧，然而由于Si脱氧能力有限，因此成品氧含量高达30ppm～50ppm，这样既不利于后期坯料的热加工，又不利于成品保证较好的耐蚀性。即使采用含铝较低的低铝FeSi作为脱氧剂，由于含有0.5%～1.5%的Al，在氧含量较高时，会在钢中生成Al₂O₃夹杂，同样影响TDS2205双相不锈钢的热加工与使用性能。。

发明内容

本发明旨在提供一种提高TDS2205双相不锈钢钢质纯净度的冶炼方法，采取这种新的Al脱氧工艺，既提高了钢质纯净度，降低钢中的全氧量、夹杂物数量和级别，又改善了铸坯的热加工和板材的使用性能。

本发明提供了一种提高TDS2205双相不锈钢钢质纯净度的冶炼方法，工艺流程为：“电炉－AOD－LF－连铸”，在LF冶炼初期以Al为脱氧剂，采用沉淀脱氧与扩散脱氧结合的方式，将钢中氧脱至10ppm至15ppm，然后通过LF操作，将脱氧产物Al₂O₃及其他夹杂捕获至渣中。

本发明中的AOD炉指氩氧精炼炉，LF炉指钢包精炼炉。

TDS2205双相不锈钢成分如下：

C≤0.030％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.030％，S≤0.005％，Cr：21.00％～23.00％，Ni：5.50％～6.50％，Mo：3.00％～3.50％，N：0.15％～0.20％，其余为铁。

本发明提供的一种提高TDS2205双相不锈钢钢质纯净度的冶炼方法，包括以下内容：

（1）电炉以转炉脱磷铁水加废钢、铬铁为原料的半热装工艺或者废钢加铬铁为原料的全冷装工艺；

采用半热装工艺时，重量配比为：铁水40％－60％，铬铁20％－40％，废钢10％－30％；采用冷装工艺时，重量配比为：废钢60－85%，铬铁：15－40%。

无论哪种装料方式，要求电炉出钢钢水P含量≤0.03％。

（2）AOD以常规方法冶炼，要求出钢时将Cr、Ni、Mo含量控制在以下范围内：

Cr：21.00％～23.00％，Ni：5.50％～6.50％，Mo：3.00％～3.50％；

（3）AOD出钢后扒渣，保证渣层厚度为70～200mm；

（4）钢包进入LF工位后根据渣层厚度加入钢水重量0.3％～0.6％的CaO，保证LF炉渣二元碱度≥4；同时，为保证炉渣的流动性，加入钢水重量0.2％～0.5％的CaF₂；

（5）LF通电化渣，进站加入的CaO与CaF₂熔化后，渣面加钢水重量0.1％-0.2％的铝粉，同时钢中加入钢水重量0.010％-0.025％的铝块；

（6）视生产节奏将钢水温度调整至1520～1530℃后钢中喂入0.05～0.07kg/t钢水的Ca线；

（7）钢液喂入Ca线后，以50～150 NL/min流量搅拌20min，准确的流量设定以渣面微动且钢水不裸露在空气中为准；

（8）弱搅拌完毕后钢包进连铸工位，静置20min后浇铸；

（9）连铸过程全程保护（中间包加覆盖剂、结晶器加保护渣、大包长水口环缝吹氩气以防止空气接触钢液）浇铸。

使用本发明方法，可使钢液中氧含量控制在10ppm～15ppm，钢中B类夹杂物≤0.5级，显著提高了钢质纯净度。

本发明的有益效果：