使用中频炉熔炼超级第三代双相不锈钢的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102660663A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102660663A(43)申请公布日2012.09.12(21)申请号201210170317.0(22)申请日2012.05.29(71)申请人天津市东瑞钢铁铸造有限公司地址300300天津市东丽区十三顷(72)发明人庞凤荣丁明生(74)专利代理机构天津天麓律师事务所12212代理人王肖武(51)Int.Cl.C21C7/072(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称使用中频炉熔炼超级第三代双相不锈钢的方法(57)摘要本发明属于金属材料的冶炼技术类。为解决使用AOD炉熔炼第三代不锈钢操作成本太高的问题特提出本方案——使用中频炉熔炼超级第三代双相不锈钢的方法。它是使用普通的中频电炉，使用烧结镁铝尖晶石砂MAS-50和电熔镁铝尖晶石砂各50％混料复合碱性耐火材料的炉衬，在炉底装中性耐火材料的弥散型透气砖，在钢液温度在1560～1580℃时吹氩10～20分钟，在炉前检测成分，用含量在3～5％氮化铬铁增氮调节氮含量，出钢水后必须用碱性自发热包衬钢包承接熔制合格的钢液。经严格掌握工艺操作条件在普通的中频电炉中熔炼出第三代双相不锈钢产品。显示出极高的经济效益，为铸造行业做出技术领先的贡献。CN10263ACN102660663A权利要求书1/1页1.一种使用中频炉熔炼超级第三代双相不锈钢的方法，它使用中频电炉，其特征是采用了如下的技术措施：①采用了烧结镁铝尖晶石砂MAS-50和电熔镁铝尖晶石砂各50％，混料制成复合碱性耐火材料的炉衬，粒度尺寸为0～30mm，其中＜1.0mm者不得超过5％;②经其炉底加装吹氩装置，在修砌中频炉底时安装可快速装拆的中性耐火材料的弥散型透气砖，使吹氩气泡分散性高。③熔炼时用快速热电偶测温，当钢液温度达1560～1580℃时从炉底的吹氩装置喷氩气，气源压力为p＝0.01～0.02MPA，使喷气压力能吹动炉内钢液，液面有微微翻动，吹氩时间为10-20分钟；④使用了316L回炉料或超级第三代双相不锈钢回炉料为主，合计占40-60%左右，加配纯铁及其他炉料60-40%左右；⑤经熔化和将钢液吹氩气精炼后，用取样器取出钢液做光谱分析其成份，依测得的成份，算出用含氮量3～5％的氮化铬铁所需量，使钢液增氮达到要求氮含量值为0.12～0.22%，用炉前光谱仪测定至合格成分出钢；⑥使用能保证了钢液纯净性的底注式的碱性自发热包衬的钢包承接熔化的钢液。2CN102660663A说明书1/3页使用中频炉熔炼超级第三代双相不锈钢的方法[0001]技术领域：本发明属于金属材料的冶炼技术类。它具体涉及一种使用普通设备熔炼超级第三代双相不锈钢的方法。[0002]背景技术：随着近世纪工业的发展，各种新技术、新工艺、新材料不断涌现。不锈钢就是一种典型的正在不断发展着的新型高级合金材料。普通双相不锈钢是指它的金相组织为铁素体固溶相和奥氏体固溶相两相组成，这二个相中，较少的相，其含量也不应低于40％。通过正确控制化学成份和热处理工艺，使奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接特性与铁素铁不锈钢所具有的高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起，使双相不锈钢有更好的不锈、耐蚀和力学性能。不仅如此，它还具有导热系数大、线膨胀系数小等优良综合特性。普通双相不锈钢在技术上的发展大体分为三个阶段：第一代双相不锈钢是上世纪四十年代由美国开发的。但由于它的含碳量较高（≤0.1％C），其焊接时会失去相平衡，沿晶粒边界析出碳化物，使上述双相不锈钢综合性能下降；第二代不锈钢是经德、英、法、瑞典和前苏联进一步研究，使双相不锈钢的成分在超低碳（≤0.03C％）条件下再增加氮就能减轻铬、镍等元素在双相中浓度分布的差异，从而明显的进一步提高其耐蚀性；第三代双相不锈钢是在上世纪八十年代开始发展至今，它是在第二代双相不锈钢的基础上，提高其钼含量达4％和氮含量最高达到0.3％，并根据不同需要，研制出多种双相不锈钢牌号，使其形成耐应力腐蚀、耐孔蚀、耐缝隙腐蚀、耐疲劳腐蚀、耐磨损腐蚀更好的多个品种的所谓超级双相不锈钢。目前，这种超级双相不锈钢近十年在炼油、石化、造纸、化肥、轻工、食品、能源、特别是除硫环保设备制造等工业领域应用得十分广泛，并能制造出多种复杂异形铸件。由于技术难度高，世界上只有极少数国家能生产该种材质的铸件。美国乔斯林钢公司研制成功世界第一台15t的AOD炉（ArgonOxyenDecarbari-Lation）。它使用的是氩氧脱碳法，此法是从炉侧壁风口吹入被氩稀释了的氧气，此种措施能确保吹入炉内的氧气全部参与反应。气体以高速吹入熔池深处，能使钢液和炉渣充分混合，增加了溶池中的反应速度，因而在短时间里就能使高铬钢液顺利地脱碳至极低，而金