一种AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，属于不锈钢冶炼技术领域。它包括以下步骤：Ⅰ AOD兑钢；Ⅱ AOD高碳区吹炼；Ⅲ AOD低碳区吹炼；ⅣAOD 还原期；在步骤Ⅱ高碳区使用CO2替代氩气，步骤Ⅳ还原期用CO2替代50%的氩气。该方法在不影响AOD脱碳保铬和还原效果的情况下，用CO2气体替代了部分氩气，减少了氩气的使用量，吨钢CO2气体的使用量为10‑15Nm

【技术实现步骤摘要】
一种AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法
本专利技术涉及一种AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，属于不锈钢冶炼领域。
技术介绍
AOD是氩氧脱碳炉的简称，主要用来冶炼不锈钢，不锈钢在脱碳过程中因存在碳铬的竞争性氧化，为了减少铬的氧化，需要用氩气或氮气来降低CO分压，达到脱碳保铬的目标。因氩气价格昂贵，制备过程复杂，在现有的不锈钢生产过程常用氮气替代氩气，但是对于部分不锈钢产品，要求极低的氮含量，因此需要在AOD冶炼过程全程吹氩，氩气消耗高，成本显著升高。因此需要开发一种更廉价的气体，能同时替代氩气，又使钢液中的氮含量较低，最终达到降低AOD冶炼不锈钢的成本。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，可以使AOD冶炼不锈钢氩气消耗降低10-15Nm3/t。本专利技术提供了一种AOD炉中用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，包括以下步骤：ⅠAOD兑钢电炉冶炼的钢水，质量百分数比达到下述要求时兑AOD吹炼：C:2.0-2.5%，Si≤0.2%，Mn≤0.5%，P≤0.035%，Cr：12-20%，Ni：0-20%，N≤0.015%，其它为不可避免的杂质元素和铁；兑钢后钢水温度1500-1550℃；ⅡAOD高碳区吹炼AOD兑钢后，摇炉，将氩气切换为CO2气体，吹炼，当钢液中C：0.3-0.6%，T≥1640℃时，将CO2切换为氩气；其中C含量采用AOD二级模型计算；ⅢAOD低碳区吹炼AOD低碳区吹炼，使用氩气和氧气：当C≤0.2%，Mn≤1.5%，P≤0.035%，Cr≤20%，Ni≤20%时，进入还原期；ⅣAOD还原期AOD进入还原期后，将氩气阀门的开口度关闭50%，氧气切换为CO2气体，其中氩气/CO2气体比例为1:1，还原10-20min后，AOD出钢。本专利技术的关键在于AOD冶炼不锈钢时，在高碳区用CO2替代氩气，在还原期用CO2气体替代50%的氩气。本专利技术AOD是指氩氧脱碳炉。所述不锈钢主要是指Cr含量大于12%的不锈钢。氩气在AOD冶炼不锈钢中主要的作用是降低CO分压，实现脱碳保铬，CO2气体属于弱氧化性气体，与钢液中的Si、Cr等发生反应，但是反应能力较弱，所以可以使用CO2替代氩气。在AOD高碳区，C含量较高，所需要的CO分压较高，所以可以使用CO2替代氩气，当进入低碳区后需要较低的CO分压，如果用CO2替代Ar气，会提高CO分压，降低了脱碳速度，影响生产。在AOD还原期主要是对钢液中的氧进行还原，Ar主要目的是对钢液进行搅拌，因此可以用CO2替代氩气。在AOD生产过程可以使用廉价的氮气替代氩气，但是对于氮含量较低的不锈钢，过程吹入大量氮气容易使成分中N含量超标，而CO2不存在上述问题。本专利技术适用于AOD冶炼不锈钢生产中；AOD冶炼不锈钢主要在高碳区使用CO2气体，替代价格昂贵的氩气；采用本专利技术冶炼的304系典型不锈钢可使用10-15Nm3CO2气体/t钢。本专利技术的有益效果：AOD氧化期采用CO2替代氩气，不仅可以减少昂贵的氩气的消耗量，还可以生产超低氮不锈钢；还原期采用CO2气体替代50%的氩气，既能减少氩气消耗，又能达到相同的还原效果，使用本专利技术生产的超纯铁素体不锈钢可使用10-15Nm3CO2气体/t钢。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本专利技术，但不局限于以下实施例。实施例1：以冶炼钢种SUS436为例：本实施例的操作步骤为：ⅠAOD兑钢电炉冶炼的钢水，质量百分数比达到下述要求时兑AOD吹炼：C:2.4%，Si：0.18%，Mn：0.13%，P：0.019%，Cr：15.4%，Ni：0.1%，N：0.015%，其它为不可避免的杂质元素和铁。兑钢后钢水温度1526℃。ⅡAOD高碳区吹炼AOD兑钢后，摇炉，将氩气切换为CO2气体，吹炼，当钢液中C：0.58%，T：1660℃时，将CO2切换为氩气；ⅢAOD低碳区吹炼AOD低碳区吹炼，使用氩气和氧气：当C：0.18%，Mn：0.13%，P：0.019%，Cr：14.2%，Ni:0.12%时，进入还原期；ⅣAOD还原期AOD进入还原期后，将氩气阀门50%，氧气切换为CO2气体，其中氩气/CO2气体比例为1:1，还原12min后，AOD出钢。本实施案例中CO2气体共使用12.5Nm3/t。实施例2以冶炼钢种321为例：本实施例的操作步骤为：ⅠAOD兑钢电炉冶炼的钢水，质量百分数比达到下述要求时兑AOD吹炼：C:2.4%，Si：0.12%，Mn：0.23%，P：0.033%，Cr：18.9%，Ni：7.%，N：0.015%，其它为不可避免的杂质元素和铁。兑钢后钢水温度1540℃。ⅡAOD高碳区吹炼AOD兑钢后，摇炉，将氩气切换为CO2气体，吹炼，当钢液中C：0.51%，T：1644℃时，将CO2切换为氩气；ⅢAOD低碳区吹炼AOD低碳区吹炼，使用氩气和氧气：当C：0.015%，Mn：1.25%，P：0.034%，Cr：16.3%，Ni:9.8%时，进入还原期；ⅣAOD还原期AOD进入还原期后，将氩气阀门50%，氧气切换为CO2气体，其中氩气/CO2气体比例为1:1，还原12min后，AOD出钢。本实施例中CO2气体共使用14.5Nm3/t。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种AOD炉用CO

【技术特征摘要】
1.一种AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，其特征在于：AOD冶炼不锈钢包括以下步骤：ⅠAOD兑钢；ⅡAOD高碳区吹炼；ⅢAOD低碳区吹炼；ⅣAOD还原期；在步骤Ⅱ高碳区使用CO2替代氩气，步骤Ⅳ还原期用CO2替代50%的氩气。2.根据权利要求1所述的AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，其特征在于：冶炼不锈钢，吨钢CO2气体的使用量为10-15Nm3/t。3.根据权利要求1所述的AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，其特征在于：所述不锈钢是指Cr的质量含量大于12%的不锈钢。4.根据权利要求1~3任一项所述的AOD炉用CO2替代部分氩气冶炼不锈钢的方法，其特征在于：包括以下步骤：ⅠAOD兑钢电炉冶炼的钢水，质量百分数比达到下述要求时兑AOD吹炼：C:2.0-2.5%，Si≤0.2%，Mn≤0.5%，P≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建民，翟俊，刘卫东，欧西达，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山西,14