用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳精炼法制造技术

用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳(AOD)精炼法，包括：在电弧炉中制备奥氏体不锈钢钢水；通过将奥氏体不锈钢钢水的碳浓度调节至2.0重量％至2.5重量％将所述奥氏体不锈钢钢水注入AOD精炼炉中；通过向其中吹送氧气(O2)和氩气(Ar)对所注入的奥氏体不锈钢钢水进行脱碳；以及通过向其中吹送氩气(Ar)对经脱碳的奥氏体不锈钢钢水进行还原‑脱碳。

【技术实现步骤摘要】
用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳精炼法
本公开内容涉及用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳(AOD)精炼法。
技术介绍
不锈钢通常使用带坯连铸法来制造，因此与板坯连铸法相比，可降低制造成本。优点还包括通过快速固化来抑制析出相和因夹杂物细化而具有优异的板坯内部质量等。因此，对其需求日益增加。然而，为了改善不锈钢级最终产品的可加工性，应将钢水中碳(C)和氮(N)的水平控制为低水平。通过将碳(C)和氮(N)的水平控制为低水平，可以降低不锈钢的屈服强度并可改善其可成形性。当不锈钢的屈服强度降低时，回弹现象减少并且可加工性(例如弯曲等)增加。因此，不锈钢可用于各种不同目的的电子产品中，例如空调管等。在使用真空氧脱碳(VOD)形成的铁素体不锈钢的情况下，由于通过真空设备将气氛控制至具有低分压，因此脱碳效率因O2和Ar吹送而提高，空气的进入被阻挡，并且氮气得到控制。因此，在铁素体不锈钢的情况下，钢中的碳和氮含量可显著降低。另一方面，在仅使用氩氧脱碳(AOD)形成的奥氏体不锈钢的情况下，可能对碳和氮的含量降低存在限制。(现有技术文献)专利文献1：韩国专利申请第2009-0128466号
技术实现思路
技术问题本公开内容的一个方面可提供用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳(AOD)精炼法，并且更特别地，涉及能够在AOD精炼中减少奥氏体不锈钢钢水中的碳和氮的氩氧脱碳(AOD)精炼法。另一方面，本公开内容的目的不限于上述说明。本公开内容的目的可通过本说明书的内容来理解。本领域技术人员不难理解本公开内容的其他目的。技术方案根据本公开内容的一个方面，用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳(AOD)精炼法包括：在电弧炉中制备奥氏体不锈钢钢水；通过调节奥氏体不锈钢钢水的碳浓度至2.0重量％至2.5重量％将所述奥氏体不锈钢钢水注入AOD精炼炉中；通过向其中吹送氧气(O2)和氩气(Ar)对所注入的奥氏体不锈钢钢水进行脱碳；以及通过向其中吹送氩气(Ar)对经脱碳的奥氏体不锈钢钢水进行还原-脱碳。还原-脱碳可在Ar的流量为50Nm3/分钟至55Nm3/分钟的条件下进行。脱碳可通过逐渐减少氧气的流量并逐渐增加氩气的流量来进行。氧气的初始流量可为140Nm3/分钟至170Nm3/分钟。在还原-脱碳之后奥氏体不锈钢钢水的氮浓度可为75ppm或更少。以重量％计，在还原-脱碳之后奥氏体不锈钢钢水的成分包括：C：0.003％至0.16％，Si：0.2％至0.7％，Mn：1.0％至5.0％，P：0.03％或更少，S：0.02％或更少，Cr：16％至18％，Ni：7％至9％，Mo：0.001％至0.200％，N：按重量计75ppm或更少，其剩余部分为铁(Fe)和其他不可避免的杂质。此外，上述问题的解决方案未列出本公开内容的所有特征。本公开内容的各种特征、优点和效果可参考以下具体实施方案来更详细地理解。有益效果根据本公开内容的一个示例性实施方案，可提供能够在AOD精炼中减少奥氏体不锈钢钢水的碳和氮的AOD精炼法。附图说明图1为示出常规不锈钢制造过程的示意图。图2为示出在奥氏体不锈钢(304J1)中，屈服强度根据C+N含量的变化的图。图3为示出在Cr的含量为18％的不锈钢中，临界碳浓度根据CO分压的变化的图。图4为示出常规脱氮反应机理的示意图。图5为根据将专利技术例和比较例应用于实际精炼的结果，对各个铸次(castingnumber)的AOD出钢氮浓度进行比较的图。图6为根据将专利技术例和比较例应用于实际精炼的结果，对各个铸次的AOD出钢碳浓度进行比较的图。具体实施方式下文中，将描述本公开内容的示例性实施方案。然而，本公开内容可示例为许多不同形式，并且不应解释为限于本文所述的具体实施方案。还提供了本公开内容的实施方案，以向本领域技术人员更全面地描述本公开内容。本专利技术人认识到在使仅使用氩氧脱碳(AOD)形成的奥氏体不锈钢的碳和氮含量降低方面可能存在限制，并已进行研究以解决这一问题。结果，在适当控制AOD过程的条件的情况下，可以确定钢水中的碳和氮浓度得以有效地降低，从而完成了示例性实施方案。图1是示出制造不锈钢的常规工艺的示意图。将在电弧炉(electricarcfurnace，EAF)中熔化的熔融金属(即，EAF中的熔融金属)排出至装料钢包(chargingladle)，并使装料钢包倾斜以除去浮在熔融金属上部的部分炉渣。此外，在除去剩余的残留炉渣后，将EAF中的熔融金属注入精炼炉中。在钢水中，为了在氩氧脱碳(AOD)精炼炉中除去碳，将氧气和氩气吹送入钢水中进行脱碳。使钢水通过用于对脱碳情况下产生的铬和铁的氧化物的进一步的还原过程。在用于调节钢水的钢包处理(LT)过程中，可以进行精细的成分调节、钢水温度均化、及底部鼓泡(B/B)以改善钢水的品质。为了改善最终产品的可加工性，需要钢水中碳(C)和氮(N)的水平为低水平。当不锈钢的屈服强度降低时，回弹现象减少并且可加工性(例如弯曲等)增加。因此，其具有可用于多种不同目的的电子产品(例如空调管等)中的优点。具体地，氮(N)对材料软化的影响显著较大，因而对氮的控制很重要。图2示出在奥氏体不锈钢304J1中，屈服强度根据C+N含量的变化。当C+N的含量减少100ppm时，屈服强度趋于降低约6MPa至7MPa。当屈服强度保持在约200MPa或更小的水平时，材料具有进一步软化特性。因此，所述材料可应用于需要高软化特性的部件中，例如空调管。具体地，在AOD工艺期间通过充分的脱碳操作将碳移除之后需要将碳排出，并且在AOD工艺期间通过促进脱氮的操作和防止吸附的操作将氮充分移除之后需要将氮排出。此外，KA4至KA7表示样品编号(No.)。KA6和KA7是通过氩氧脱碳(AOD)工艺获得的值。KA4和KA5是通过真空氧脱碳(VOD)工艺获得的值。确定AOD过程受到C+N的浓度降低的限制。下文中，将详细描述根据一个示例性实施方案的一个方面的用于奥氏体不锈钢钢水的AOD精炼法。根据一个示例性实施方案的一个方面的用于奥氏体不锈钢钢水的AOD精炼法包括：在电弧炉中制备奥氏体不锈钢钢水；通过调节奥氏体不锈钢钢水的碳浓度至2.0重量％至2.5重量％将所述奥氏体不锈钢钢水注入AOD精炼炉中；通过吹送氧气(O2)和氩气(Ar)对所注入的奥氏体不锈钢钢水进行脱碳；以及通过吹送氩气(Ar)对经脱碳的奥氏体不锈钢钢水进行还原-脱碳。钢水输入操作准备电弧炉、奥氏体不锈钢钢水，并将奥氏体不锈钢钢水的碳浓度调节至2.0重量％至2.5重量％，以将所述奥氏体不锈钢钢水注入氩氧脱碳(AOD)精炼炉中。为了在AOD精炼期间除去溶解在钢中的氮，需要提高氮气在钢包上方的排放量。图4中示出了常规脱氮反应机理。1)液体中的每个氮原子以未指定方向移动，但其整体向界面移动。2)向界面移动的氮原子在界面处被吸附。3)在界面处被吸附的氮原子彼此碰撞。4)经碰撞的氮原子成为氮分子(N2)，并且从液体层的界面移动至气体层的界面。5)向气体层界面移动的N2成为气体而向蒸气层移动。通常，在脱氮反应中产生氮分子(N2)的操作4)是速控(ratelimiting)操作。具体地，氮原子移动至反应界面而以低氮浓度生成分子的操作是速控操作，因此CO、CO2或Ar气泡用于使氮原子朝向反应界面移动，从而促进分子生成。为了通过CO、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳(AOD)精炼法，包括：在电弧炉中制备奥氏体不锈钢钢水；通过将所述奥氏体不锈钢钢水的碳浓度调节至2.0重量％至2.5重量％将所述奥氏体不锈钢钢水注入AOD精炼炉中；通过向其中吹送氧气(O2)和氩气(Ar)对所注入的奥氏体不锈钢钢水进行脱碳；以及通过向其中吹送氩气(Ar)对经脱碳的奥氏体不锈钢钢水进行还原‑脱碳。

【技术特征摘要】
2015.12.22 KR 10-2015-01835871.一种用于奥氏体不锈钢钢水的氩氧脱碳(AOD)精炼法，包括：在电弧炉中制备奥氏体不锈钢钢水；通过将所述奥氏体不锈钢钢水的碳浓度调节至2.0重量％至2.5重量％将所述奥氏体不锈钢钢水注入AOD精炼炉中；通过向其中吹送氧气(O2)和氩气(Ar)对所注入的奥氏体不锈钢钢水进行脱碳；以及通过向其中吹送氩气(Ar)对经脱碳的奥氏体不锈钢钢水进行还原-脱碳。2.根据权利要求1所述的用于奥氏体不锈钢钢水的AOD精炼法，其中所述还原-脱碳在所述氩气的流量为50Nm3/分钟至55Nm3/分钟的条件下进行。3.根据权利要求1所述的用于奥氏体不锈钢钢水的AOD精炼法，其中所述脱碳通过逐渐减少所述氧...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴晟珍，朴哲民，金相勋，
申请(专利权)人：株式会社POSCO，
类型：发明
国别省市：韩国,KR