[其他]低磷高鉻不銹鋼及超低磷高鉻不銹鋼的脫磷工藝

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 101985000001003
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN85101003B
• 公開（公告）日: 1988-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張樹藩;俞育宏;高峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 冶金工業(yè)部鋼鐵研究總院;廣州重型機(jī)器廠;機(jī)械工業(yè)部設(shè)計(jì)研究總院
• 代理公司: 機(jī)械工業(yè)部專利代理服務(wù)處
• 代理人: 趙鼎德

研究一種好的脫磷劑加入法，提高其利用率，是提高高鉻不銹鋼脫磷率的關(guān)鍵。本發(fā)明用噴射冶金的方法，以堿或堿土金屬及其合金的粉劑作脫磷劑噴入鋼包或鋼包精煉爐內(nèi)的高鉻不銹鋼液中進(jìn)行脫磷。工業(yè)條件下，脫磷率達(dá)到７１～８９％，鋼中磷含量可降到０．００５％?？梢杂闷胀ǜ咩t不銹鋼返回料或普通鐵鉻合金生產(chǎn)低磷或超低磷高鉻不銹鋼。

一般碳素鋼和低合金鋼種，應(yīng)用氧化法脫磷原理，很容易將鋼中磷含量降低到極低的水平。但氧化法對(duì)于高鉻或高錳，或高鉻錳、高氮含量的鋼種，則很難將磷從鋼液中除去。近年來，日本制鋼所室蘭制作所應(yīng)用還原脫磷的原理，用上置法，在鋼包包底導(dǎo)入氬氣攪拌鋼液的條件下，分批加入脫磷劑CaC₂于鋼包內(nèi)的鋼液表面，對(duì)含鉻量28～45%的熔鋼進(jìn)行脫磷處理，工業(yè)試驗(yàn)條件下，脫磷率達(dá)到42～66%〔竹之內(nèi)朋夫等，日本金屬學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)，第23卷，第4號(hào)（1984）P267〕。這項(xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)是：脫磷劑與鋼液接觸界面面積小，有效作用時(shí)間短，脫磷劑鈣的蒸發(fā)損失大，脫磷過程時(shí)間長(zhǎng)，脫磷效果較差。

本發(fā)明的目的在于：應(yīng)用噴射冶金的方法，將粉狀脫磷劑噴入鋼包或鋼包精煉爐內(nèi)的高鉻不銹鋼鋼液深處，增大脫磷劑與鋼液接觸界面面積，增長(zhǎng)脫磷劑與鋼液有效的脫磷作用時(shí)間，縮短脫磷操作過程的時(shí)間，減少脫磷劑的蒸發(fā)損失，提高脫磷率。

對(duì)于低磷高鉻不銹鋼的脫磷工藝，用在高鉻（〔Cr〕≥4.0%）或高錳（〔Mn〕≥2.0%），或高鉻、錳，高氮含量（〔N〕≥0.10%）系列不銹鋼、耐磨鋼、超低溫鋼爐料化清后，測(cè)溫，可在鋼液溫度為1560～1580℃時(shí)脫氧，扒除熔化渣。再可按占鋼液重量的3～5%，以6∶2∶2，加入CaO+CaC₂+CaF₂渣料造新渣?；?，測(cè)溫定氧，可在鋼液溫度為1550～1580℃，氧含量低于30～100ppm時(shí)，帶渣出鋼到鋼包或鋼包精煉爐中，其包襯可為堿性耐火材料打結(jié)而成，所說的堿性耐火材料可為鎂砂或白云石。出鋼過程中，可往鋼包或鋼包精煉爐內(nèi)加鋁0.5公斤/噸鋼補(bǔ)充脫氧。鋼包或鋼包精煉爐在使用前，最好經(jīng)過仔細(xì)烘烤。

鋼液出到鋼包或鋼包精煉爐后，最好加蓋密封，從其上部往鋼包或鋼包精煉爐內(nèi)熔池上方吹惰性或還原性保護(hù)氣體，例如氬氣，吹氬壓力可為0.5～0.8大氣壓（表壓）。

測(cè)溫定氧，最好在鋼液溫度為1500～1560℃，鋼中氧含量低于30～100ppm時(shí)，用堿或堿土金屬及其合金的粉劑作為脫磷劑，進(jìn)行噴粉脫磷操作。所說的堿或堿土金屬及其合金的粉劑可為CaC₂+CaSi混合粉劑，或CaC₂、或CaSi單一粉劑。載氣最好用氬氣。噴入量可以控制在2.0～5.0%（鋼液重量百分比），噴粉速度可為10～30公斤/噸鋼·分，噴粉設(shè)備可用公知的粉料分配器，自耗式單孔噴槍或一孔及一孔以上多孔永久型噴槍，及其供氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

噴粉脫磷后，最好繼續(xù)在加蓋密封、吹氬保護(hù)的條件下，將處理好的鋼液，注入一個(gè)精煉裝置中，但要注意防止脫磷渣進(jìn)入精煉裝置，這個(gè)精煉裝置可以是帶吹氧系統(tǒng)的鋼包精煉爐或VOD、或AOD爐。在精煉爐中進(jìn)行吹氧脫碳和其它精煉工序。

本發(fā)明同室蘭制作所的技術(shù)比較，具有脫磷過程時(shí)間短，脫磷劑利用率高，脫磷效果好。經(jīng)工業(yè)試驗(yàn)，本發(fā)明的脫磷率，對(duì)于18-8型不銹鋼，達(dá)到74～89%，對(duì)于1Cr18Mn9Ni4Mo3Cu2N不銹鋼，達(dá)到71～78%。同時(shí)，還能大幅度地降低鋼中氧、硫、氮以及砷、鉛、銻等有害元素的含量。

對(duì)于超低磷高鉻不銹鋼的脫磷工藝，日本制鋼所室蘭制作所應(yīng)用雙聯(lián)冶煉法，即高鉻合金應(yīng)用還原法脫磷原理，鋼液出爐后，置于鋼包中，在從包底導(dǎo)入氬氣攪拌鋼液的條件下，用上置法，將脫磷劑CaC₂分批加入鋼包內(nèi)鋼液表面，進(jìn)行脫磷處理;在另一臺(tái)電弧爐內(nèi)冶煉碳素鋼液，用氧化法脫磷原理，在爐內(nèi)進(jìn)行氧化脫磷。經(jīng)過脫磷處理的高鉻合金鋼液，從鋼包中注入VOD爐，在VOD爐內(nèi)進(jìn)行真空吹氧脫碳。然后，同已經(jīng)脫磷處理的碳鋼鋼液一起注入鋼包精煉爐，在鋼包精煉爐內(nèi)混合成低磷高鉻不銹鋼液（〔P〕＜0.010%），加熱，真空精煉〔竹之內(nèi)朋夫等，日本金屬學(xué)會(huì)會(huì)報(bào)，第23卷，第4號(hào)（1984）P267）。如前所述，上述方法存在高鉻合金鋼液脫磷處理時(shí)間長(zhǎng)，脫磷劑利用率較低，脫磷效果較差，因而很難生產(chǎn)超低磷高鉻不銹鋼（〔P〕≤0.005%）。