[发明专利]含铌的铬镍铁合金的冶炼方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及用熔炼制备合金的方法，具体涉及含铌的铬镍铁合金的冶炼方法。

[背景技术]

Inconel718(GH4169)和Inconel625(GH3625)、Inconel725(GH3725)标准化学成分如下：

Inconel718(GH4169)和Inconel625(GH3625)、Inconel725(GH3725)传统工艺采用中频和真空中频的方法冶炼，无论哪种方法均无法解决原料中的碳和硅含量高的问题；如果采用这两种工艺生产，就必须在配料时配入高比例的纯金属料来降低碳、硅含量，从而使配料成本大幅度上升。

Inconel718(GH4169)和Inconel625(GH3625)、Inconel725(GH3725)传统工艺如果采用中频的方法冶炼，由于刨花返回料熔化时带入大量的气体，又由于此工艺无法去除钢水中气体，使钢水质量大幅度下降。

由于上述原因，市场上大量的Inconel718(GH4169)和Inconel625(GH3625)、Inconel725(GH3725)全部用于冶炼本钢种，不得不牺牲原料中昂贵的铌，将铌烧掉后再利用其它金属元素，造成大量的社会资源浪费和成本上升。

[发明内容]

本发明的目的在于解决现有技术中去除原料中碳和硅的配料成本高的问题。

本发明的另一目的在于解决现有技术冶炼时需要牺牲贵金属铌，造成资源浪费的问题。

本发明的另一目的在于，使低成本的高碳、高硅原料能生产高附加值的高温耐蚀合金，达到很好的社会效益。

为了实现上述目的，发明一种含铌的铬镍铁合金的冶炼方法，包括

i.含铌母料采用中频炉熔化得到钢水，不含铌母液采用中频炉或其他方法得到钢水，

ii.钢水进入AOD或GOR炉内，根据钢水中硅的含量，计算将硅全部氧化所需的氧气量，并按照超0～50％的量吹炼钢水，加入过吹氧气量所需对应量的还原剂，进行2～4分钟吹炼还原，吹炼完成后将渣拉干净；如果母液原始硅含量不高，而产品的硅含量要求不严格，允许不采用此步骤，

iii.继续吹入氧气、氩气的混合气体，使氧气和钢水中的碳形成一氧化碳气体溢出，通过一氧化碳和惰性气体的溢出，降低钢水中碳含量；并使钢水中的氮、氢得到部分去除，

iv.添加碱性的造渣料，添加量为每吨钢水添加40～200公斤的造渣料，

ⅴ.取样分析，如果碳含量达到要求后，计算还原铌所需还原剂量，并在此基础上补加吨钢水2～20公斤的强还原剂(如铝或镁)，将贵金属铌还原，同时控制钢水中硅含量在所需范围，

ⅵ.取样分析钢水成分，计算除活泼元素(如铝，钛)外标准所需元素的合金补加量，若合金补加量大，则先加足所需合金，并继续吹炼1～4分钟后再进行拉渣，若合金补加量小，则立即拉渣全部，

ⅶ.在补足所需除活泼元素的同时补入吨钢5～30公斤碱性渣料和渣料质量20～80％的萤石；

ⅷ.继续取样，根据结果计算并补入所有所需元素的合金。

该方法还包括以下优化工艺：

所述含铌的铬镍铁合金为Inconel718/GH4169、Inconel625/GH3625、Inconel725/GH3725。

所述的母料包括：采用本钢种的废料或者采用含铌的其他废料按比例配比。

所述的母料包括：a.高碳铬铁或者金属铬或者微碳铬铁，和b.纯镍板或废镍，和c.纯钼或钼铁或者废钼，和d.纯铁，按所需比例进行配比。

步骤ii.中，根据钢水中硅的含量，计算将硅全部氧化所需的氧气量，并按照超0～50％的量吹炼钢水，加入过吹氧气量所需对应量的还原剂，进行2～4分钟吹炼还原，吹炼完成后将渣拉干净。

所述的碱性造渣料为高活性度的石灰。

所述的还原剂为铝，镁等强还原剂，铝或镁等的添加量通过以下方法折算得到：在步骤ii中，钢水中的碳含量低于0.03％以下后，取样分析，根据总用氧气量扣除前期拉渣时用氧气量、并扣除钢水中碳、硅氧化所需用氧气量，然后折算还原所需的用铝，并根据母钢水中铌含量再多配入吨钢5～20公斤铝；吹炼4～8分钟。

在步骤iii中，碳需优选要吹到低于0.03％以下。适合一般用途的产品，低于0.005％以下。适合用途高要求产品。

在步骤ⅴ.中，除需加入还原所需还原剂外，吨钢水再补加5～30公斤纯铝。