一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法

摘要

本发明属于二步法炼钢技术领域，特别涉及一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法。不锈钢以电炉加氩氧炉二步法冶炼，主要技术特征为：(1)控制粗钢水含碳量，通过配碳操作使粗钢水含碳量在1.2％～1.6％；(2)将需加钼铁总量的70～80％在氩氧炉冶炼的脱碳期初期加入；(3)将需加钼铁总量的20～30％在氩氧炉冶炼的还原期与还原剂一起加入，还原时保持碱度在1.8以上。该方法能将钼的收得率能提高到97％以上。

权利要求

1.一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法，不锈钢以电炉加氩氧炉二步法冶炼，其特征在于：(1)控制粗钢水含碳量，通过配碳操作使粗钢水含碳量在1.2％～1.6％；(2)将需加钼铁总量的70～80％在氩氧炉冶炼的脱碳期初期加入；(3)将需加钼铁总量的20～30％在氩氧炉冶炼的还原期与还原剂一起加入，还原时保持碱度在1.8以上。

2.如权利要求1所述的一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法，其特征在于：所述配碳操作所用材料为生铁或碳粉。

3.如权利要求1所述的一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法，其特征在于：所述还原剂为铝和硅铁。

4.如权利要求1所述的一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法，其特征在于：所述钼铁中钼含量为60％。

5.如权利要求1所述的一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法，其特征在于：所述不锈钢的钼含量为2～4％。

说明书

一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法

技术领域

[0001] 本发明属于二步法炼钢技术领域，特别涉及一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法。

背景技术

[0002] 目前，不锈钢冶炼70％以上是以电炉加氩氧炉二步法生产，主要原料为废钢、返回料、合金等。钼做为不锈钢冶炼中的一种主要合金元素，在冶金生产上得到了广泛应用，它可提高钝化膜的强度，增强不锈钢的耐腐蚀性能。钼元素以钼铁的形式加入到不锈钢中。钼铁在我国储藏量比较丰富，但价格昂贵，对不锈钢生产成本影响较大。

[0003] 现有的电炉加氩氧炉二步法生产含钼不锈钢工艺为：(1)将钼铁按一定目标值经过配料计算后直接与废钢、返回料一起加入电炉进行粗炼，得到一定成份和温度的钢水；(2)钢水兑入氩氧炉，检测钢水起始成份；(3)钢水起始成份确认后，把用来修正含钼量的钼铁和其他合金以及造渣料在冶炼初期加入氩氧炉炉内；(4)钢水经脱碳、还原精炼得到成品钢水。炼钢电炉主要以直接加热式为主，即电弧发生在专用电极棒和被熔炼的炉料之间，炉料直接受到电弧热并熔化。钼铁合金熔点约为1750℃，而分布在极心圆上的三个电极棒尖端温度高达3000℃左右，极易造成钼铁挥发。同时为提高生产效率，大部份炼钢电炉采用返回吹氧法，熔化期的供氧操作也会使钼铁氧化，导致钼铁氧化从而使钼元素收得率低下，成本增加。

[0004] 2009年4月22日公开的申请号为200810227814.3的发明创造公开了一种用于提高钼铁收得率的合金加入方法，工艺为：钼铁加入方式由转炉装料时改为出钢过程中由高位料仓加入；控制的钼铁粒度，要求采用15mm-30mm块状钼铁；保证钢包底部透气砖工作状态良好；出钢温度控制在1680-1710℃；出钢时控制钢包底吹氩流量在6-7NL/(min·t)，保证钢液面翻开；在出钢量达到1/2时加入合金和钼铁，加入顺序为AlFe-MnFe-MoFe；控制转炉下渣量，渣厚30-60mm；出钢结束往钢包渣面上加入40kg铝粒。该方案虽然能将钼的收得率能提高到95％，但其仅适用于生产吨钢钼铁加入量不大于10千克、成品钼含量在0.1-0.3％之间的合金结构钢。另外，该方案为了在冶炼末期把钼铁熔化，对钼铁粒度和吹氩流量要求较高，并需保证有较高的出钢温度，这对转炉及钢包耐材损耗较大，炉龄及包龄均较低。

发明内容

[0005] 本发明的目的是提供一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法，该方法能将钼的收得率能提高到97％以上。

[0006] 本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种不锈钢冶炼中提高钼收得率方法，不锈钢以电炉加氩氧炉二步法冶炼，其特征在于：(1)控制粗钢水含碳量，通过配碳操作使粗钢水含碳量在1.2％～1.6％；(2)将需加钼铁总量的70～80％在氩氧炉冶炼的脱碳期初期加入；(3)将需加钼铁总量的20～30％在氩氧炉冶炼的还原期与还原剂一起加入，还原时保持碱度在1.8以上。

[0007] 通常认为：钼铁需在电炉中与其他炉料一起预先熔化后再兑入氩氧炉进行精炼，钼铁不在脱碳期初期加入。因为在一定起始温度条件下，无外来热源，前期加入量越大则粗钢液降温越快，导致供氧量增加，大比例吹氧时间延长，造成钼铁氧化从而使钼元素收得率低下，成本增加。另外，考虑到铬碳之间的平衡和减少氩气、氧气的消耗量，粗钢水含碳量一般控制在1.0％～1.5％之间。1.0％～1.5％的含碳量足以把钼铁熔化，并提供精炼所需的热量，含碳量越高则氩氧炉内温度越高，炉渣在炉体内搅动越厉害，钼被氩气带走的比例越大，钼的收得率会降低；另一方面，含碳量越高，炉内温度波动越大，对炉衬的损坏程度就越大。

[0008] 申请人在一次冶炼过程中由于钼铁的计算错误，需要把钼铁的量补足，就把部分钼铁与还原剂一起加到炉内，结果发现钼的收得率比以前提高了。经过试验发现把粗钢水含碳量提高到1.2％～1.6％，还原时保持钢液碱度在1.8以上，钼的收得率最高。产生该技术效果的原因是：(1)粗钢水含碳量提高后，炉内钢液的还原性增强，钼铁不易被氧化；(2)钼铁的熔点较高，因自身挥发而损失的概率较小，也不容易被被氩气带出炉外；(3)把部分钼铁与还原剂一起加到炉内，还原时保持钢液碱度在1.8以上，可能有助于让吸附炉渣中的钼铁回到钢液；(4)钼的氧化性能要稍小于钢液中的铬或锰等元素，把部分钼铁与还原剂一起加到炉内，还原时保持钢液碱度在1.8以上，可能促使钼优先于其他元素被还原并直接进入钢水；(5)粗钢水含碳量提高后，能提高氩氧吹炼期末的温度，保证第二次加入的钼铁充分熔解，同时也给还原操作提供便利。申请人还发现：但含碳量不能超过1.6％，否则冶炼时间会延长，炉衬损坏会加快，含碳量在1.2％～1.6％之间对炉衬的损坏程度与含碳量在1.0％～1.5％之间对炉衬的损坏程度基本一样。

[0009] 作为进一步的技术方案，所述配碳操作所用材料为生铁或碳粉。

[0010] 作为进一步的技术方案，所述所述还原剂为铝和硅铁。

[0011] 作为进一步的技术方案，所述钼铁中钼含量为60％。

[0012] 作为进一步的技术方案，所述不锈钢的钼含量为2～4％。

[0013] 通常，还原剂一般只用铝或只用硅铁，本发明同时使用铝和硅铁作还原剂，申请人发现不但还原作用比单独加铝或加硅铁更强，而且有利于第二次加入的钼铁的熔解，有利于钼的收得率的提高。另外，含钼量为60％的钼铁，更有利于钼与钢液的熔合。

具体实施方式

[0014] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

[0015] 实施例1

[0016] 冶炼钢种为316L钢18吨，以电炉加氩氧炉二步法冶炼。要求316L钢的含钼量为2％，则需加入的钼为360千克，即需加入钼含量为60％的钼铁600千克。用生铁来提高炉料的含碳量，使电炉中的粗钢水含碳量为1.2％，电炉中粗钢水的出钢温度为1650℃。钢水兑入氩氧炉后用料斗加入造渣用的石灰和钼含量为60％的钼铁480千克，即预先加入80％的钼铁。初炼钢水倒入氩氧炉后开始精炼，吹入氩氧混合气体。碳的氧化是放热反应，钼铁