一种低碳不锈钢的RH精炼方法技术

本发明专利技术提供了一种低碳不锈钢的RH精炼方法，在进站碳、氧含量较高的情况下，经过高温初步脱碳、吹氧强制脱碳、吹氢脱氧、真空脱气能够快速将钢液的碳、氧、氢含量降到超低水平，并同时使铬保持较高的收得率，减少渣量，并且不用使用铝脱氧，减少了氧化铝类夹杂物；本发明专利技术更进一步的可用于冶炼低碳高铝不锈钢，使加铝和吹氢过程配合，吹氢循环一段时间后加铝，再继续吹氢，能增加钢中酸溶铝含量，减少铝的损耗，减小氧化铝夹杂物数量和粒径。本发明专利技术的低碳不锈钢的RH精炼方法能提高了钢液洁净度，还避免了连铸过程中的水口结瘤，提高了生产效率，降低了生产成本，提高产品质量。

【技术实现步骤摘要】
一种低碳不锈钢的RH精炼方法
本专利技术涉及冶金炉外精炼领域，具体涉及一种低碳不锈钢的RH吹氢精炼方法，更涉及一种低碳高铝不锈钢的RH吹氢精炼方法。
技术介绍
随着镍资源供应紧张，对镍资源依赖性小的铁素体不锈钢越来越受到社会的重视，铁素体不锈钢为了确保其耐蚀性和焊接点的延展性，要求间隙元素碳和氮的含量越低越好，当铁素体不锈钢中碳、氮总含量低于0.015％(150ppm)时，上述性能得到大大改善和提高。由于铁素体不锈钢的铬含量在11％-30％，铬的存在大大降低了钢液中碳和氧元素的活度，使得钢液在冶炼过程中脱碳非常困难，只有在真空处理条件下才能有效脱碳，目前常用VOD和AOD进行精炼，仍存在脱气效低和钢水均匀性差的缺点，正逐步由RH真空循环精炼所替代。日本专利JP特开平8-260030A公开了一种超低碳不锈钢的VOD真空精炼方法，提出当渣中Cr2O3含量达到40％时停止吹氧，通过注入惰性气体来搅拌熔体，以在高真空条件下增强脱碳，以此来防止熔池钢液中的铬氧化过多，此专利在吹氧过程保持大渣量，而大渣量会严重妨碍真空处理过程中钢液的流动，从而降低脱碳效率。中国专利CN102251076A公开了一种超低碳不锈钢的RH真空精炼方法，利用RH真空循环装置独特的真空冶炼原理，在RH真空精炼初期，利用其真空条件先将来料钢水的氮含量降低至目标要求后，在RH精炼工位通过强制脱碳与自由脱碳相结合的脱碳方式，并且在脱氮与脱碳期间，利用不同的真空度及提升气体流量来改变钢水循环流量，以达到快速脱氮及脱碳的目的，最后进行温度及成分的调整，达到超低碳不锈钢炉成分要求。从而能够在现有的生产条件下，实现钢铁企业品种的扩展及满足不锈钢不同市场的需求。目前，RH真空循环精炼炉，不仅能够脱除钢中碳、硫、氧、氢、氮等多种杂质元素和夹杂物，同时还具备升温、喷粉、调整成分等多种功能，具有精炼效率高、容易实现与转炉和连铸机间生产节奏的高效匹配、钢包不需要留很高的自由空间、测温取样方便等优点。但其在冶炼超低碳不锈钢方法，由于需要更低碳含量的钢液，而RH精炼炉只能采取吹氧强制脱氧和延长精炼时间等手段来降低最终碳含量，消耗了较多的精炼时间，并需要加入大量的脱氧剂，导致去除夹杂物所需的精炼时间不足，不仅降低生产效率，还影响了去除细小夹杂物的实际效果。为了提高脱碳速率，减少后期脱氧夹杂物带来影响，日本专利JP特开平6-306441A公开了一种钢的精炼方法，通过向钢中吹入气态氢而不添加铝作为脱氧，以生产得到不含氧化铝夹杂物的洁净钢。中国专利CN101603115A公开了一种将氢气用于钢液脱氧的方法，在转炉吹氧脱碳结束时或钢包精炼时或RH生产超低碳钢吹氧脱碳结束时，将H2或Ar-H2的混合气体吹入钢液中脱氧，在转炉或钢包或RH吹氢脱氧结束时，通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢，工艺简单、能减少脱氧对钢液污染的特点，用该工艺脱除钢中氧可有效提高钢液洁净度和钢材质量。日本川崎钢铁公司在冶炼超低碳钢时，在RH处量脱碳的后期，把氢气从浸渍管吹入，可以促进真空室内钢水中气泡的形成，提高脱碳速率，最终可使碳含量降至10ppm以下。总之，现有技术中还没有针对超低碳不锈钢，特别是低碳高铝不锈钢进行RH吹氢精炼的研究和报道，如何在RH真空循环精炼过程，提高脱碳速率，减少铬的损失，降低渣量，减少夹杂物，控制氢含量，提高钢液纯净度成为了关注的重点，这些问题的解决可以提高超低碳不锈钢生产效率，降低生产成本，提高产品质量。
技术实现思路
针对现有技术的缺点和不足，本专利技术的首要目的在于提供一种低碳不锈钢的RH吹氢精炼方法，通过该方法能够快速降低碳、氧含量，提高铬的收得率，减少夹杂物，提高钢水洁净度。本专利技术的具体技术方案如下：一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)在RH浸渍管的上升管上设置氩气喷嘴和氢气喷嘴，在真空室内设置顶吹氧枪；(2)将装有钢水的钢包吊运到RH工作站，测温、定氧，RH进站钢水温度控制在1600-1640℃，然后开启真空泵抽真空至10kPa以下，同时吹氩使钢液循环3-5min；(3)开启多级真空泵抽真空到1kPa以下，降氧枪吹氧，氧气流量控制在1500-2000Nm3/h，吹氧总量控制在600-1000Nm3，循环5-10min；(4)减小氩气流量，将氢气从浸渍管的喷嘴吹入钢液，循环5-10min；(5)加入硅或硅铁进一步脱氧，并添加铁合金进行成分调整；(6)抽真空至0.1kPa以下，增大提升气体流量，循环脱气5-10min；(7)破空，将钢包转入连铸工序。进一步地，所述RH工段进站钢水碳含量300-450ppm，氧含量为550-650ppm，铬含量12-18％。进一步地，整个精炼过程中提升气体流量控制在150-220m3/h。进一步地，所述步骤(2)中的吹氩流量控制在150-180m3/h。进一步地，所述步骤(6)中增大提升气体流量后，将流量控制在180-220m3/h。进一步地，所述步骤(4)中保持提升气体流量不变，用增加的氢气流量替代减小的氩气流量。进一步地，优选将氩气和氢气混合成混合气体后，再从浸渍管中喷出。进一步地，所述步骤(4)中氢气占提升气体流量的体积比为20-50％。本专利技术的另一目的还在于提供一种低碳高铝不锈钢的RH吹氢精炼方法，通过该方法除了能够快速降低碳、氧含量，提高铬的收得率，减少夹杂物，提高钢水洁净度之外，还可以减少铝的损耗，减小钢中氧化铝夹杂的数量和尺寸，防止浇铸过程中的水口结瘤，提高不锈钢的力学性能。具体技术方案如下：一种低碳高铝不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)在RH浸渍管的上升管上设置氩气喷嘴和氢气喷嘴，在真空室内设置顶吹氧枪；(2)将装有钢水的钢包吊运到RH工作站，测温、定氧，RH进站钢水温度控制在1600-1640℃，然后开启真空泵抽真空至10kPa以下，同时吹氩使钢液循环3-5min；(3)开启多级真空泵抽真空到1kPa以下，降氧枪吹氧，氧气流量控制在1500-2000Nm3/h，吹氧总量控制在600-1000Nm3，循环5-10min；(4)减小氩气流量，将氢气从浸渍管的喷嘴吹入钢液，循环3-5min后，按不锈钢成分设计喷入铝粉或加入铝铁，继续用氩氢混合气体循环3-5min；(5)添加铁合金进行成分调整；(6)抽真空至0.1kPa以下，增大提升气体流量，循环脱气5-10min；(7)破空，将钢包转入连铸工序。进一步地，所述低碳高铝不锈钢按重量百分比计，其主要化学成分包括：C≤0.01，Si0.2-0.8，Mn0.6-1.2，Cr:12-18，Ni0.6-1.0，Al:0.1-0.6。在不锈钢的冶炼过程中，不锈钢中铬含量很高，铬是极易氧化的元素，虽然在精炼过程中铬和碳的氧化形成共扼反应。在某温度以下，铬可先于碳氧化，而在另一温度下碳可抑制铬的氧化。碳和铬可构成选择性的氧化，为了保证碳优先于铬氧化，达到脱碳保铬的目的，在普通喷吹纯氧情况下，除了在一定温度下与一定的铬相平衡的碳外，其余的碳都以CO气体形式逸出。但从碳铬的平衡关系可知：最终含碳量随着铬含量的降低，温度的提高和一氧化碳的降低而降低。如果在不改变上述各变量的情况下，要使碳含量降到平衡值以下，必然导致铬与碳同时氧化，而铬的过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)在RH浸渍管的上升管上设置氩气喷嘴和氢气喷嘴，在真空室内设置顶吹氧枪；(2)将装有钢水的钢包吊运到RH工作站，测温、定氧，RH进站钢水温度控制在1600‑1640℃，然后开启真空泵抽真空至10kPa以下，同时吹氩使钢液循环3‑5min；(3)开启多级真空泵抽真空到1kPa以下，降氧枪吹氧，氧气流量控制在1500‑2000Nm

【技术特征摘要】
1.一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：(1)在RH浸渍管的上升管上设置氩气喷嘴和氢气喷嘴，在真空室内设置顶吹氧枪；(2)将装有钢水的钢包吊运到RH工作站，测温、定氧，RH进站钢水温度控制在1600-1640℃，然后开启真空泵抽真空至10kPa以下，同时吹氩使钢液循环3-5min；(3)开启多级真空泵抽真空到1kPa以下，降氧枪吹氧，氧气流量控制在1500-2000Nm3/h，吹氧总量控制在600-1000Nm3，循环5-10min；(4)减小氩气流量，将氢气从浸渍管的喷嘴吹入钢液，循环5-10min；(5)加入硅或硅铁进一步脱氧，并添加铁合金进行成分调整；(6)抽真空至0.1kPa以下，增大提升气体流量，循环脱气5-10min；(7)破空，将钢包转入连铸工序。2.根据权利要求1所述的一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述RH工段进站钢水碳含量300-450ppm，氧含量为550-650ppm，铬含量12-18％。3.根据权利要求1所述的一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述提升气体流量控制在150-220m3/h。4.根据权利要求1所述的一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述步骤(2)中的吹氩流量控制在150-180m3/h。5.根据权利要求1所述的一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述步骤(6)中增大提升气体流量后，将流量控制在180-220m3/h。6.根据权利要求1所述的一种低碳不锈钢的RH精炼方法，其特征在于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李华英，李怡宏，李玉贵，刘光明，王晋斌，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14