采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法，冶炼方法为：钢水进行预脱氧合金化处理后，出钢1/3时加入铝饼及预熔渣，出钢1/2加入硅铁，按内控成分下限加入Mn‑Fe、Cr‑Fe、Mo‑Fe合金，出钢2/3加入石灰，入LF炉进行成分、温度调整工作，后续进入VD炉完成脱气、搅拌等任务。预熔精炼渣成分以质量百分比计包括Al2O340.25%、CaO45.62%、MgO1.91%、Fe2O31.08%、SiO24.23%、N2＜200PPm，具有熔化快、气体含量低、活性度高、造渣速度快、白渣出现早、熔化后具有较好的流动性的特点，本发明专利技术在钢水出炉时加入预熔精炼渣进行炉外精炼，能够吸附钢液中大部分的脱氧、脱硫产物，提高钢液质量，缩短精炼时间，降低炼钢成本，生产出特级优质钢。

Refining of 14Cr1Mo alloy steel by pre melted refining slag furnace

The present invention discloses a method for refining 14Cr 1 Mo alloy steel by pre-melting refining slag outside furnace. The smelting method is as follows: after pre-deoxidizing and alloying treatment of molten steel, aluminum cake and pre-melting slag are added at tapping 1/3, ferrosilicon is added at tapping 1/2, Mn_Fe, Cr_Fe, Mo_Fe alloys are added at the lower limit of internal control composition, lime is added at tapping 2/3, and L_Fe is added at tapping 1/3. F furnace adjusts composition and temperature, and then enters VD furnace to finish degasification, stirring and other tasks. The composition of pre-melted refining slag includes Al2O340.25%, CaO45.62%, MgO 1.91%, Fe2O31.08%, SiO2 4.23% and N2<200PPm by mass percentage. The pre-melted refining slag has the characteristics of fast melting, low gas content, high activity, fast slagging, early occurrence of white slag and good fluidity after melting. The pre-melted refining is added to the molten steel when it is out of the furnace. Slag refining can absorb most of the deoxidization and desulfurization products in molten steel, improve the quality of molten steel, shorten the refining time, reduce the cost of steelmaking, and produce super quality steel.

【技术实现步骤摘要】
采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法
本专利技术涉及金属冶炼
，具体的说是一种采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法，适用于炼钢二次精炼在钢包内造渣精炼作业。
技术介绍
14Cr1Mo合金钢为压力容器类用钢，对缩孔、疏松、偏析、非金属夹杂、白点有较高的敏感性，改进冶炼工艺对提升钢材质量起着重要作用。目前炼钢普遍采用炉外精炼技术，将炼钢过程中脱氧、脱硫、降低气体，减少夹杂物、调整钢的成分和温度等工作全部或部分转移到钢包炉中完成，以求获得洁净的钢，并取得高产、优质、低成本的良好效果。诸多精炼工艺中，合成渣精炼凭借去除钢中有害元素和吸纳钢中杂物等功能，得到了广泛的应用及发展。很多企业使用简单混合型精炼渣进行合金精炼。这种精炼渣是由要求的各类原料（如石灰，矾土、萤石等）按比例机械混合而成，其原料来源十分广泛且价格低廉，生产工艺也较简单。但简单混合型精炼渣的熔化温度较高（约1440℃），熔化过程中会消耗大量的冶金材料和电能，高温钢液体对炉衬产生侵蚀，容易使炉龄降低。简单混合型精炼渣组分比重的差异容易引起成分偏析、易水化、性能不稳定等问题，十分影响钢水精炼的效果，造成钢产品质量不符合要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法，能够有效吸附冶炼钢过程中的有害物质，提高钢液质量，降低精炼设备的损耗。为实现上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法，采用本方法冶炼的14Cr1Mo合金钢中各组分的质量百分比含量为：C0.11-0.15%、Si0.50-0.65%、Mn0.40-0.55%、P≤0.007%、S≤0.005、Cr1.15-1.50%、Mo0.45-0.60%、Ni≤0.20%、Cu≤0.15、V≤0.010%、Ti≤0.010%、Nb≤0.010%、Al0.015-0.35%、As≤0.010%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.010%、H＜2ppm、O＜20ppm、N＜80ppm；本方法包括以下步骤：步骤一、电弧炉冶炼炉料包括碳素废钢、铬钼废钢，钢屑入炉比例＜5%，配碳量0.70-0.80%，在氧化温度≥1580℃，脱碳量≥0.40%，钢液中C的质量百分比含量≤0.07%、P的质量百分比含量≤0.002%，钢水进行预脱氧合金化处理后出钢；出钢质量达到1/3时，钢包中每吨钢水加入铝饼1.2kg、预熔精炼渣0.001Kg；出钢质量达到1/2时，钢包中每吨钢水加入硅铁1.5kg，按各组分质量百分比范围的下限加入Mn-Fe、Cr-Fe、Mo-Fe合金；出钢质量达到2/3时，钢包中按每吨钢水计加入石灰450kg；步骤二、钢包进入LF炉，座包后喂入铝线，使冶炼过程中铝的质量百分比含量为0.03-0.055%；根据实际工况加入适量萤石，每吨钢水加入用SiC粉1.0-1.5Kg、铝屑0.8-1.2Kg进行扩散脱氧，保持炉内还原气氛；钢包入LF炉后10min形成白渣，渣白、温度≥1580℃时取样分析，根据分析结果调整成分；冶炼过程铝控制稳定后，按照每吨钢2m的量喂入硅钙线；纯精炼时间≥20min后入VD炉；LF炉冶炼过程根据渣的粘稠程度加入石灰、萤石保持渣的良好流动性，每吨钢水渣量20-22Kg，白渣保持时间≥40min，LF炉吊包温度为1680-1690℃；步骤三、吊包进入VD炉冶炼，VD炉内极限真空度≤67Pa，极限真空保压时间≥20min，VD炉后氩气软吹≥15min，VD炉内吊包温度为1570±5℃；得到精炼后的14Cr1Mo合金钢钢水，钢水中硫元素的质量百分比含量＜0.002%，脱硫率达到90%。优选的，所述预熔精炼渣是以7Al2O3·12CaO为主的铝酸钙物质，其成分以质量百分比计包括Al2O330-40%、CaO45-55%、MgO＜3%、Fe2O3＜3%、SiO2＜6%、N2＜200PPm，质量百分比80%以上的预熔精炼渣的粒度为10-30mm，其余预熔精炼渣的粒度大于30mm。优选的，所述预熔精炼渣的制备方法为将充分干燥后的活性石灰、镁砂、铝灰及工业试剂按组分配比，粉碎成2mm以下的碎料，混匀后预熔，预熔温度为1350℃-1450℃，熔化均匀后出炉冷却，破碎并再次加工，粒度保持在10mm以下，在防潮袋中保持干燥待用。本专利技术采用的预熔精炼渣具有熔化快、气体含量低、活性度高、造渣速度快、白渣出现早、熔化后具有较好的流动性的特点，在钢水出炉时加入预熔精炼渣进行炉外精炼，能够吸附钢液中大部分的脱氧、脱硫产物，提高钢液质量，缩短精炼时间，降低炼钢成本，生产出特级优质钢。具体实施方式下面结合实施例和对比例，以45吨LF精炼炉进行试验，对本专利技术做进一步详细的说明。实施例一种采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法，采用本方法冶炼的14Cr1Mo合金钢中各组分的质量百分比含量为：C0.11-0.15%、Si0.50-0.65%、Mn0.40-0.55%、P≤0.007%、S≤0.005、Cr1.15-1.50%、Mo0.45-0.60%、Ni≤0.20%、Cu≤0.15、V≤0.010%、Ti≤0.010%、Nb≤0.010%、Al0.015-0.35%、As≤0.010%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.010%、H＜2ppm、O＜20ppm、N＜80ppm；本方法包括以下步骤：步骤一、电弧炉冶炼炉料包括碳素废钢、铬钼废钢，钢屑入炉比例＜5%，配碳量0.70-0.80%，在氧化温度≥1580℃，脱碳量≥0.40%，钢液中C的质量百分比含量≤0.07%、P的质量百分比含量≤0.002%，钢水进行预脱氧合金化处理后出钢；出钢质量达到1/3时，钢包中每吨钢水加入铝饼1.2kg、预熔精炼渣0.001Kg；出钢质量达到1/2时，钢包中每吨钢水加入硅铁1.5kg，按各组分质量百分比范围的下限加入Mn-Fe、Cr-Fe、Mo-Fe合金；出钢质量达到2/3时，钢包中按每吨钢水计加入石灰450kg；步骤二、钢包进入LF炉，座包后喂入铝线，使冶炼过程中铝的质量百分比含量为0.03-0.055%；根据实际工况加入适量萤石，每吨钢水加入用SiC粉1.0-1.5Kg、铝屑0.8-1.2Kg进行扩散脱氧，保持炉内还原气氛；钢包入LF炉后10min形成白渣，渣白、温度≥1580℃时取样分析，根据分析结果调整成分；冶炼过程铝控制稳定后，按照每吨钢2m的量喂入硅钙线；纯精炼时间≥20min后入VD炉；LF炉冶炼过程根据渣的粘稠程度加入石灰、萤石保持渣的良好流动性，每吨钢水渣量20-22Kg，白渣保持时间≥40min，LF炉吊包温度为1680-1690℃；步骤三、吊包进入VD炉冶炼，VD炉内极限真空度≤67Pa，极限真空保压时间≥20min，VD炉后氩气软吹≥15min，VD炉内吊包温度为1570±5℃；得到精炼后的14Cr1Mo合金钢钢水，钢水中硫元素的质量百分比含量＜0.002%，脱硫率达到90%。本实施例制备的预熔精炼渣采用的原料如下：活性石灰的化学组成以质量百分比计为：100%＞CaO≥90%，5%≥MgO＞0,2.5%≥SiO2＞0，其余为微量杂质；镁砂的化学组成以质量百分比计为：100%＞MgO≥90%，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法，其特征在于：采用本方法冶炼的14Cr1Mo合金钢中各组分的质量百分比含量为：C0.11‑0.15%、Si0.50‑0.65%、Mn0.40‑0.55%、P≤0.007%、S≤0.005、Cr1.15‑1.50%、Mo0.45‑0.60%、Ni≤0.20%、Cu≤0.15、V≤0.010%、Ti≤0.010%、Nb≤0.010%、Al0.015‑0.35%、As≤0.010%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.010%、H＜2ppm、O＜20ppm、N＜80ppm；本方法包括以下步骤：步骤一、电弧炉冶炼炉料包括碳素废钢、铬钼废钢，钢屑入炉比例＜5%，配碳量0.70‑0.80%，在氧化温度≥1580℃，脱碳量≥0.40%，钢液中C的质量百分比含量≤0.07%、P的质量百分比含量≤0.002%，钢水进行预脱氧合金化处理后出钢；出钢质量达到1/3时，钢包中每吨钢水加入铝饼1.2kg、预熔精炼渣0.001Kg；出钢质量达到1/2时，钢包中每吨钢水加入硅铁1.5kg，按各组分质量百分比范围的下限加入Mn‑Fe、Cr‑Fe、Mo‑Fe合金；出钢质量达到2/3时，钢包中按每吨钢水计加入石灰450kg；步骤二、钢包进入LF炉，座包后喂入铝线，使冶炼过程中铝的质量百分比含量为0.03‑0.055%；根据实际工况加入适量萤石，每吨钢水加入SiC粉1.0‑1.5Kg、铝屑0.8‑1.2Kg进行扩散脱氧，保持炉内还原气氛；钢包入LF炉后10min形成白渣，渣白、温度≥1580℃时取样分析，根据分析结果调整成分；冶炼过程铝控制稳定后，按照每吨钢水2m的量喂入硅钙线；纯精炼时间≥20min后入VD炉；LF炉冶炼过程根据渣的粘稠程度加入石灰、萤石保持渣的良好流动性，每吨钢水渣量20‑22Kg，白渣保持时间≥40min，LF炉吊包温度为1680‑1690℃；步骤三、吊包进入VD炉冶炼，VD炉内极限真空度≤67Pa，极限真空保压时间≥20min，VD炉后氩气软吹≥15min，VD炉内吊包温度为1570±5℃；得到精炼后的14Cr1Mo合金钢钢水，钢水中硫元素的质量百分比含量＜0.005%，脱硫率达到90%。...

【技术特征摘要】
1.一种采用预熔精炼渣炉外精炼14Cr1Mo合金钢的方法，其特征在于：采用本方法冶炼的14Cr1Mo合金钢中各组分的质量百分比含量为：C0.11-0.15%、Si0.50-0.65%、Mn0.40-0.55%、P≤0.007%、S≤0.005、Cr1.15-1.50%、Mo0.45-0.60%、Ni≤0.20%、Cu≤0.15、V≤0.010%、Ti≤0.010%、Nb≤0.010%、Al0.015-0.35%、As≤0.010%、Sb≤0.0025%、Sn≤0.010%、H＜2ppm、O＜20ppm、N＜80ppm；本方法包括以下步骤：步骤一、电弧炉冶炼炉料包括碳素废钢、铬钼废钢，钢屑入炉比例＜5%，配碳量0.70-0.80%，在氧化温度≥1580℃，脱碳量≥0.40%，钢液中C的质量百分比含量≤0.07%、P的质量百分比含量≤0.002%，钢水进行预脱氧合金化处理后出钢；出钢质量达到1/3时，钢包中每吨钢水加入铝饼1.2kg、预熔精炼渣0.001Kg；出钢质量达到1/2时，钢包中每吨钢水加入硅铁1.5kg，按各组分质量百分比范围的下限加入Mn-Fe、Cr-Fe、Mo-Fe合金；出钢质量达到2/3时，钢包中按每吨钢水计加入石灰450kg；步骤二、钢包进入LF炉，座包后喂入铝线，使冶炼过程中铝的质量百分比含量为0.03-0.055%；根据实际工况加入适量萤石，每吨钢水加入SiC粉1.0-1.5Kg、铝屑0.8-1.2Kg进行扩散脱氧，保持炉内还原气氛；钢包...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩文科，赵子文，张哲瑞，牛立群，祁庆花，杨德生，李慧，
申请(专利权)人：兰州兰石集团有限公司，兰州兰石能源装备工程研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：甘肃,62