一种热核实验堆用不锈钢材料夹杂物的控制方法技术

本发明专利技术涉及一种热核实验堆用不锈钢材料夹杂物的控制方法，它包括下述步骤：I冶炼热核实验堆用不锈钢；II钢水成分温度达到要求时倒入钢包；III钢包到吹氩站或LF工位，出吹氩站或LF工位前，加入铝丸或喂入铝线或者在渣面加入铝粉，并吹氩搅拌；IV钢水加入Ca-Si线；V再次吹氩搅拌；VI浇注钢锭或连铸坯；其特征是：步骤III与IV吹氩搅拌按下式计算吹氩搅拌能εM在10～20瓦/吨时Ar流量，吹氩≥2分钟：式中：εM：单位搅拌能；M：钢水量；Q：搅拌气体出口流量；η：有效因子，为0.5-1.0；T2：钢液绝对温度；P2：钢液底部压力；P3：钢液面压力。本发明专利技术可使钢中的夹杂物总级别≤6.0级。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供一种热核实验堆用不锈钢材料冶炼过程中夹杂物的控制方法，具体讲是ITER项目用不锈钢材料冶炼过程中夹杂物的控制方法。
技术介绍
ITERdnternational Thermonuclear Experimental Reactor 011 ! ) 是人类为了应付能源危机，由欧盟、美国、日本、俄罗斯发起，七方33个国家地区参加，计划在2006年-2016年，投资100亿欧元在法国卡达拉什小镇建造一个利用氢同位素氘、氚聚变可持续燃烧的托卡马克聚变实验堆。该实验堆使用大量的不锈钢材料，且对不锈钢材料夹杂物含量控制要求很严格，采用一般工艺生产的热核实验堆用不锈钢材料夹杂物含量尺寸大、含量高(按照GB10561夹杂物检验标准或与该标准相近的EN、ASTM、ASME、JIS等标准进行夹杂物检验，A、B、C、D类型粗、细夹杂物分别> 1. 5级；同时夹杂物总级别> 6. 0级)， 很难满足其使用要求。
技术实现思路
为了克服现有热核实验堆用不锈钢材料夹杂物的控制方法的上述不足，本专利技术提供一种不锈钢材夹杂物含量尺寸小、含量低的热核实验堆用不锈钢材料夹杂物的控制方法。本专利技术提供一种热核实验堆用不锈钢在冶炼过程夹杂物含量控制的工艺技术，使不锈钢产品按照GB10561夹杂物检验标准或与该标准相近的EN、ASTM、ASME、JIS等标准进行夹杂物检验，A、B、C、D类型粗、细夹杂物分别< 1. 5级；同时夹杂物总级别< 6. 0级。本不锈钢夹杂物控制方法包括下述依次的步骤I采用不锈钢冶炼设备冶炼热核实验堆用不锈钢；II钢水成分的质量百分配比、温度达到出钢要求时，出炉倒入钢包；III钢包调运到吹氩站或LF工位进行处理，出吹氩站或LF工位前，加入铝丸(块) 或喂入铝线，或者在渣面加入铝粉，并吹氩搅拌；IV钢水加入Ca-Si线；V加入Ca-Si线后，再次吹氩搅拌；其步骤特征是III加入铝丸(块)或喂入铝线的量为每吨钢水加入0.2-1. ^g，或者加在渣面的铝粉为每吨钢水0.2-1. ;并按(1)式计算吹氩搅拌能ε M在10 20瓦/吨时Ar流量， 吹氩> 2分钟。Γ 6.186 . P1 (λ 300 }\π、0013 ε = —-~QT \\ηη 1 -(丄)Μ 1 ρ, κ J.式中ε Μ 单位搅拌能，单位(瓦/吨)，M:钢水量，单位(吨)3Q 搅拌气体出口流量(Nm3Aiin)η 有效因子，数值0.5-1.0T2 钢液绝对温度，单位KP2 钢液底部压强，单位1 ,P3 钢液面压强，单位1 ,IV每吨钢水加入的Ca量控制在0. lkg-2. Okg ；V加入Ca-Si线后，再次吹氩搅拌，按式(1)控制吹氩搅拌能ε M在10_20瓦/吨， 吹氩不少于2分钟。吹氩搅拌后，将钢水浇注为钢锭或连铸坯。上述方法步骤I中，采用不锈钢冶炼设备与冶炼方法一般是采用AOD、VOD等不锈钢冶炼设备按相关不锈钢冶炼工艺进行冶炼。如电炉+AOD冶炼法、电炉+VOD冶炼法、转炉 +VOD与电炉+A0D+V0D冶炼法的任一种，对本专利技术讲，一般是将电炉冶炼后的钢水倒入AOD 钢包或VOD钢包冶炼热核实验堆用不锈钢，或转炉冶炼后的钢水倒入VOD钢包进行冶炼热核实验堆用不锈钢。用本热核实验堆用不锈钢材料夹杂物的控制方法冶炼的钢水铸成的钢锭或连铸坯轧制成板带、线棒材等产品后，按照GB10561夹杂物检验标准或与该标准相近的ΕΝ、 ASTM、ASME、JIS等标准进行夹杂物检验，Α、B、C、D类型粗、细夹杂物。Α、B、C、D类型粗、细夹杂物分别< 1. 5级；同时夹杂物总级别< 6. 0级，一般为1级-6. 0级。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术不锈钢产品夹杂物控制方法的具体实施方式进行详细说明，但本专利技术的不锈钢产品夹杂物控制方法具体实施方式不局限于下述的实施例。实施例一本实施例的不锈钢钢种为AISI316L。炉号Β3900089产品用途用于ITER项目，制作钢管。采用90吨K-OBM-S转炉、90t吨VOD炉(真空吹氧脱碳精炼炉)、90吨LF炉冶炼生产。本实施例的步骤依次如下时间17:14将K-OBM-S转炉冶炼后，温度为1585°C，重量为82. 6吨，成分的质量百分数为下述的钢水倒入VOD钢包中冶炼C 0. 18% Si 0.08% Mn 1. 18% Cr 16.82%Ni 13. 37% P 0. 012% S 0. 003% N 0. 15%Mo 2. 10%其余为!^e和不可避免的杂质。18:20温度为1588°C，重量为82. 6吨，成分的质量百分数达下述的钢水在VOD冶炼完毕，出钢倒入钢包C 0.006% Si 0.43% Mn 1. 13% Cr 16.68%Ni 13.43% P 0. 013% S 0. 002% N 0. 011%Mo 2. 12%其余为！^和不可避免的杂质18:42将钢包送到90吨LF炉，测温1572°C，喂入Φ 13mm的Al线139m(加入铝量为0. 6kg/1钢水)。18:53按照计算式计算吹氩搅拌能ε M在13瓦/吨，控制Ar流量吹氩2. 2分钟。18:56取样分析Al重量百分比成分。19:01钢液Al成分重量百分比为0. 031%。1903喂入含Ca重量百分比为= Si线1. ^kg/t钢(加入Ca量0. 35kg/ t钢水)。19:11按照计算式计算吹氩搅拌能ε M在16瓦/吨，控制Ar流量吹氩12分钟。19:25钢水测温1538°C，浇注5. 6吨钢锭。在制成的钢管产品上取样，按照GB10561标准检验夹杂物见表1。表 权利要求1.热核实验堆用不锈钢材料夹杂物的控制方法，它包括下述依次的步骤I采用不锈钢冶炼设备冶炼热核实验堆用不锈钢；II钢水成分的质量百分配比、温度达到出钢要求时，出炉倒入钢包；III钢包调运到吹氩站或LF工位进行处理，出吹氩站或LF工位前，加入铝丸(块)或喂入铝线，或者在渣面加入铝粉，并吹氩搅拌；IV钢水加入Ca-Si线；V加入Ca-Si线后，再次吹氩搅拌；其步骤特征是III加入铝丸或喂入铝线的量为每吨钢水加入0. 2-1. 5kg,或者加在渣面的铝粉为每吨钢水0.2-1. ;并按⑴式计算吹氩搅拌能ε M在10 20瓦/吨时Ar流量，吹氩彡2 分钟；2.根据权利要求1所述的热核实验堆用不锈钢材料夹杂物的控制方法，其特征是在步骤I中，是将电炉冶炼后的钢水倒入AOD钢包或VOD钢包冶炼热核实验堆用不锈钢，或转炉冶炼后的钢水倒入VOD钢包进行冶炼热核实验堆用不锈钢。全文摘要本专利技术涉及，它包括下述步骤I冶炼热核实验堆用不锈钢；II钢水成分温度达到要求时倒入钢包；III钢包到吹氩站或LF工位，出吹氩站或LF工位前，加入铝丸或喂入铝线或者在渣面加入铝粉，并吹氩搅拌；IV钢水加入Ca-Si线；V再次吹氩搅拌；VI浇注钢锭或连铸坯；其特征是步骤III与IV吹氩搅拌按下式计算吹氩搅拌能εM在10～20瓦/吨时Ar流量，吹氩≥2分钟式中εM单位搅拌能；M钢水量；Q搅拌气体出口流量；η有效因子，为0.5-1.0；T2钢液绝对温度；P2钢液底部压力；P3钢液面压力。本专利技术可使钢中的夹杂物总级别≤6.0级。文档编号C22C33/04GK102本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘承志，王立新，范光伟，
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：