一种双相不锈钢的锰合金化方法，它包括I?AOD兑钢、II?AOD脱碳、铬合金化与III还原、锰合金化；它的锰合金化材料是在还原期全部加入，锰合金化材料是不含碳的锰含量≥99％的电解锰或不含碳的含锰量≥95％的金属锰铁合金。步骤特征为：I?AOD兑钢将电炉熔化的不锈钢母液兑入AOD炉；II?AOD脱碳、铬合金化向熔池吹入氧气与氮气的混合气进行脱碳，脱碳期加入石灰与轻烧白云石造渣，脱碳期加高碳铬铁与镍豆；III还原、锰合金化加入低碳硅铁、电解锰、钼铁、石灰与萤石合金化，先侧吹氮气然后切换氩气进行还原，钢水成分的质量百分比达要求出钢。本双相不锈钢的锰合金化方法高生产效率，降低生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，具体讲是S32101双相不锈钢的锰合金化方法。
技术介绍
S32101 (EN1. 4162)双相不锈钢是一种低镍、低钥、高锰、高氮经济型不锈钢，被设计用于替代304型不锈钢。双相不锈钢兼具铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢的优点，S32101与304不锈钢比较，具有优越的耐晶间腐蚀、耐氯化物应力腐蚀断裂性能、耐点蚀和更高的强度，同时因镍含量很低，因此具有较低的价格，在石油化工、桥梁制造、建筑屋顶等领域得到越来越多的应用。表1:S32101双相不锈钢和304不锈钢的成分对比与304相比,S32101具有较高的猛、氮含量,镍含量远低于304、且要求较低的碳含量。采用AOD工艺冶炼不锈钢，为降低生产成本，一般使用高碳铬铁、高碳锰铁进行合金化。高碳合金需要在脱碳前期加入。比如在AOD冶炼中脱碳如分为6期，一般高碳合金在脱碳3期以前加入炉内。S32101双相不锈钢产品要求[Mn] 4. 0_6. 0 %，按照现有双相不锈钢的锰合金化方法，需要在脱碳2、脱碳3期加入高碳锰铁进行合金化，熔池中[Mn]将达到约7%，而锰较碳更易氧化，将严重影响脱碳反应的进行，大大延长脱碳时间，从而造成冶炼时间延长、生产成本的大幅升闻。锰、铬均为易氧化元素，在不锈钢冶炼正常温度1550-1700°C范围内，锰、铬优先于碳被氧化。S32101因具有较高的锰、铬含量和较低的碳含量，因此脱碳难度远高于304。通常304不锈钢平均供氧脱碳时间为35分钟，而现有S32101双相不锈钢的锰合金化方法平均供氧脱碳时间太长为110-120分钟，导致生产效率低，成本高。
技术实现思路
为了克服现有S32101双相不锈钢的锰合金化方法的上述不足，本专利技术提供一种脱碳时间短的S32101双相不锈钢的锰合金化方法，从而提高生产效率，降低生产成本。本专利技术是在S32101双相不锈钢冶炼过程中，使用不含碳的[Mn]彡99%的电解锰或使用[Mn] >95%的金属锰铁合金代替高碳锰铁用于锰合金化；(脱碳期不加入锰铁合金)，锰合金化采用的电解锰或金属锰铁合金，全部在还原期加入。本S32101双相不锈钢的锰合金化方法包括的步骤为I AOD兑钢、II AOD脱碳、铬合金化与III还原、锰合金化，其特征是它(使用的)的锰合金化材料是在还原期全部加A (即只在还原期加入)，锰合金化材料是不含碳的锰含量> 99%的电解锰或不含碳的含猛量> 95%的金属猛铁合金。进一步讲，本S32101双相不锈钢的锰合金化方法包括下述依次的步骤步骤I AOD兑钢将电炉熔化的不锈钢母液兑入AOD炉，不锈钢母液的成分的质量百分比为C1. 2-2. 0% ；Si ( 0. 30% ；Mn 0. 2-1. 0% ；P ( 0. 030% ；S 彡 0. 030% ；Cr 18. 0-22. 0% ；Ni ^ 0. 30% ；Cu ^ 0. 20% ；其余为Fe与不可避免的杂质。步骤11 AOD脱碳、铬合金化由顶枪与侧枪向熔池吹入氧气与氮气的混合气进行脱碳，脱碳期(按照冶炼控制模型计算结果，一般冶炼不锈钢均有计算机控制模型参与计算控制，根据入AOD炉钢液的成分、温度来计算需要加入的合金料和造渣材料数量)加入石灰与轻烧白云石造渣，每吨钢水加石灰121 ± 20kg，轻烧白云石30 ± 2kg，脱碳期每吨钢水加45 ± 2kg高碳铬铁(Cr61% )，加入 10 ± Ikg 镍豆(Ni99. 5% )。脱碳持续95±6分钟，倒炉取样分析钢水成分，确认熔池中钢水碳含量达到0. 03%以下，脱碳期结束，进入还原期；步骤III还原、 猛合金化进入还原期，(按照冶炼控制模型计算结果)，加入低碳硅铁(Si 76%)、电解锰(Mn 99%)、钥铁(Mo 55% )、石灰与萤石合金化，每吨钢水的加入量分别为低碳硅铁39±2kg、电解锰53±2kg、钥铁3. 6±0. 6kg、石灰6±0. 6kg与萤石19. 4±0. 6kg，先侧吹氮气然后切换氩气进行还原，还原时间为8-10分钟，取样分析，钢水成分的质量百分比达下述要求出钢C 彡 0. 04 ；Si (1. 00 ；Mn 4. 0-6. 0 ；P ^ 0. 030 ；S ( 0. 005 ；Cr 21. 0-22. 0 ；Ni1. 35-1. 70 ；Cu 0. 1-0. 8 ；Mo 0. 1-0. 8 ；N 0. 20-0. 25 ;其余为Fe与不可避免的杂质。上述的S32101双相不锈钢的锰合金化方法，其特征是步骤II AOD脱碳、铬合金化时，由顶枪与侧枪向熔池吹入氧气与氮气的混合气中，氧气/氮气配比从3 :1到1: 5随脱碳进程调节。上述的S32101双相不锈钢的锰合金化方法，其特征是步骤III还原、锰合金化先侧吹氮气然后切换氩气进行还原，侧吹氮的时间不超过6分钟。上述的S32101双相不锈钢的锰合金化方法，其特征是步骤II AOD脱碳、铬合金化中分为六个脱碳期，六个脱碳期每吨钢水所加的原料分别为脱碳I期加石灰30 ± 2kg，加轻烧白云石12 ± 2kg ；脱碳2期加石灰18 ± 2kg，加轻烧白云石6±0. 5kg，高碳铬铁24± 2kg ；脱碳3期加石灰18 ± 2kg，加轻烧白云石6 ±0.5kg t，高碳铬铁21 ± 2kg ;脱碳4期加石灰18 ± 2kg，加轻烧白云石6±0. 5kg ；脱碳5期加石灰18 ± 2kg，加镍豆10. 8±4kg ;脱碳6期加石灰18 ± 2kg。本专利技术优化调整了锰合金化的方法，将锰铁合金由高碳锰铁改为不含碳的[Mn] ^ 99%电解锰(亦可使用[Mn]彡95%的金属锰)，因而锰合金可以在脱碳结束的还原期加入。因脱碳期熔池中锰含量在0.6%以下，避免了熔池中锰含量高而造成脱碳困难，从而实现缩短脱碳时间的目的。本专利技术与现有双相不锈钢的锰合金化方法的对比见表2。表2 :本专利技术与现有工艺锰合金化方法对比 锰合金加入时间 使用锰合金___脱碳2期脱碳3期还原期现有工艺高碳锰铁__50%__50%__微调本专利技术__电解猛或金属镜__0__0__100%本专利技术根据S32101不锈钢的成分特点，用电解锰替代高碳锰铁用于锰合金化，在脱碳期不加入锰铁合金，电解锰全部在脱碳结束后的还原期加入，避免了原工艺脱碳过程中因熔池中锰含量高而造成的脱碳困难，可缩短脱碳时间15-20分钟，脱碳时间由现有方法的110-120分钟/炉，缩短15-20分钟达到90-100分钟/炉，从而提高生产效率降低生产成本。具体实施例方式下面结合实施例详细说明本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的具体实施方式不局限于下述的实施例。实施例使用原料电炉预熔不锈钢母液、高碳铬铁、镍豆、电解锰、炼钢石灰、萤石块、低碳娃铁、钥铁、闻压氧气、闻压氣气、闻压気气；反应容器180吨AOD氩氧炉冶炼产品S32101双相不锈钢本实施例的步骤是步骤1:A0D兑钢将电炉熔化的165吨的不锈钢母液兑入AOD炉，不锈钢母液的成分的质量百分比为C1. 35 ；Si 0. 30 ；Mn 0. 50 ；P 0. 030 ；S 0. 025 ；Cr 20. 80 ；Ni 0. 30 ；Cu 0. 20 ；其余为Fe与不可避免的杂质。步骤2 :AOD脱碳、铬合金化由顶枪与侧枪向熔池吹本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双相不锈钢的锰合金化方法，它是S32101双相不锈钢的锰合金化方法，它包括I?AOD兑钢、IIAOD脱碳、铬合金化与III还原、锰合金化，其特征是：它的锰合金化材料是在还原期全部加入即只在还原期加入，锰合金化材料是不含碳的锰含量≥99％的电解锰或不含碳的含锰量≥95％的金属锰铁合金。
【技术特征摘要】
1.一种双相不锈钢的锰合金化方法，它是S32101双相不锈钢的锰合金化方法，它包括I AOD兑钢、IIAOD脱碳、铬合金化与III还原、锰合金化，其特征是它的锰合金化材料是在还原期全部加入即只在还原期加入，锰合金化材料是不含碳的锰含量>99%的电解锰或不含碳的含猛量> 95%的金属猛铁合金。2.根据权利要求1所述的双相不锈钢的锰合金化方法，其特征是它的步骤特征为 IAOD兑钢 将电炉熔化的不锈钢母液兑入AOD炉，不锈钢母液的成分的质量百分比为C1. 2-2. 0% ；Si ( O. 30% ；Mn O. 2-1. 0% ；P ( O. 030% ；S ^ O. 030% ；Cr 18. 0-22. 0% ；Ni ( 0. 30% ；Cu ( 0. 20% ； 其余为Fe与不可避免的杂质； IIAOD脱碳、铬合金化 由顶枪与侧枪向熔池吹入氧气与氮气的混合气进行脱碳，脱碳期加入石灰与轻烧白云石造洛，每吨钢水加石灰121 土 20kg,轻烧白云石30 土 2kg，脱碳期每吨钢水加45 土 2kg高碳络铁，加入10 土 Ikg镇 ； 脱碳持续95±6分钟，倒炉取样分析钢水成分，确认熔池中钢水碳含量达到O. 03%以下，脱碳期结束，进入还原期； III还原、猛合金化 进入还原期，加入低碳硅铁、电解锰、钥铁、石灰与萤石合金化，每吨钢水的加入量分别为低碳娃铁39±2kg、电解猛52±2kg、钥铁3. 6±0. 6kg、石灰6±0. 6kg与萤石19.4±0. 6kg，先侧吹氮气然后切换氩气进行还原，还原时间为8-10分钟，取样分析，钢水成分的质量百分比达下述要求出钢C ≤ O. 04 ；Si ≤1. 00 ；Mn 4. 0-6. O ；P ≤ O. 030 ；S ≤ 0. 005 ；Cr 21. 0-22. 0 ；Ni1. 3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘卫东，
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：
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