一种采用RKEF与AOD炉双联法冶炼不锈钢的新型工艺.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 102936640 A (43)申请公布日 2013.02.20 CN 102936640 A *CN102936640A* (21)申请号 201210484958.3 (22)申请日 2012.11.23 C21C 7/068(2006.01) C22B 4/06(2006.01) (71)申请人 福建鼎信实业有限公司 地址 355006 福建省宁德市福安市湾坞工贸 区 (72)发明人 姜海洪 (74)专利代理机构 北京金智普华知识产权代理 有限公司 11401 代理人 皋吉甫 (54) 发明名称 一种采用RKEF与AOD炉双联法冶炼不锈钢的 新型工艺 (57) 。

2、摘要 本发明采用一种冶炼不锈钢的工艺， 所述工 艺是采用了 RKEF 与 AOD 炉双联法冶炼不锈钢的 新型工艺， 将 RKEF 生产的粗镍合金铁水直接送入 AOD 炉双联精炼生产出不锈钢， 并通过连铸系统 制作成板坯。本发明的有益效果是减少生产中间 粗镍合金浇铸、 中频炉重熔等环节， 充分利用粗镍 合金铁水热能， 通过对粗镍合金生产的渣型控制、 渣温及铁水的温度进行控制， 使其进入 AOD 炉精 炼时达到一定的温度等技术进行不锈钢的试验及 工业性生产， 采用这样的工艺不但降低了电耗、 生 产成本， 产品成材时间缩短， 现场环境更加清洁环 保， 还减轻了员工的劳动强度， 且生产出符合国家 标准。

3、和用户要求的精制不锈钢产品。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 1/1 页 2 1. 一种冶炼不锈钢的工艺， 其特征在于， 所述工艺是采用了 RKEF 与 AOD 炉双联法冶炼 不锈钢的新型工艺， 将 RKEF 工艺生产的粗镍合金铁水直接送入 AOD 炉双联精炼生产出不 锈钢， 并通过连铸系统制作成板坯。 2. 根据权利要求 1 所述的工艺， 其特征在于， 所述工艺包括以下具体步骤 ： 1） 根据 AOD 精炼炉入炉所需粗镍合金铁水温度， 采用 RKEF 工艺熔炼粗镍合金，。

4、 通过对 渣型进行控制 ； 2） 严格控制粗镍合金生产时的渣温和铁温 ； 3） 采用钢包盛装粗镍合金铁水 ； 4） 出完粗镍合金铁水后， 立即用保温料将其盖住， 控制好铁水温度 ； 5） 用行车吊运钢包并将粗镍合金铁水送入 AOD 精炼炉进行精炼 ； 6） AOD 精炼炉上的精炼按 AOD 精炼炉技术操作规程执行 ； 7） 将合格的 AOD 钢水倒入钢包， 用行车吊至 LF 炉进行深脱氧 ； 8） 大包钢水按 LF 炉工艺操作规程执行 ； 9） 大包钢水通过行车吊运至连铸回转台， 连铸成矩形坯或板坯 ； 10） 矩形坯或板坯的制作按连铸机技术操作规程执行 ； 11） 不锈钢制成板坯后入库。 3。

5、. 根据权利要求 2 所述的工艺， 其特征在于， 在步骤 1） 中对渣型进行控制是使 Si/Mg 质量比控制在 1.75-1.85 之间。 4. 根据权利要求2所述的工艺， 其特征在于， 在步骤2） 中渣温控制在1550-1570范 围内 ； 铁温控制在 1500-1520范围内。 5. 根据权利要求 2 所述的工艺， 其特征在于， 在步骤 4） 中所述保温料采用碳化稻壳， 其粒度控制在 0 5mm 范围之内 ； 湿度控制在 H2O 0.5%。 6. 根据权利要求 2 所述的工艺， 其特征在于， 在步骤 5） 中原料质量配比为 ： 红送镍铁 水的使用量控制在63%-67%范围内， 高碳铬铁加入。

6、量控制在28%-30%范围内， 造渣剂的加入 量控制在 5%-7% 范围内。 7. 根据权利要求 2 所述的工艺， 其特征在于， 所述造渣剂为石灰、 萤石或镁砂。 8. 一种不锈钢， 其特征在于， 所述不锈钢采用的是权利要求 1-7 之一所述的工艺制成。 权 利 要 求 书 CN 102936640 A 2 1/4 页 3 一种采用 RKEF 与 AOD 炉双联法冶炼不锈钢的新型工艺 技术领域 ： 0001 本发明属于为冶金工程技术领域， 具体涉及一种采用RKEF与AOD炉双联法冶炼不 锈钢的新的工艺方法。 背景技术 ： 0002 目前， 国内外生产不锈钢的方法基本上是采用矿热电炉生产出的粗镍。

7、合金块作为 主要原料， 在中频炉熔化， 通过 AOD 精炼炉与其他原料按一定比例配比， 通过脱碳、 脱磷等 过程后， 再进行氧化和最终精炼， 完成液态合金成分和温度的调整， 最终变成不锈钢， 精炼 后的合格不锈钢采用连铸系统制作成不锈钢板坯。 0003 由于在生产不锈钢的过程中使用粗镍合金块作主要原料， 电耗高， 增加了生产成 本 ； 并且生产环节多， 产品成材时间长， 产能低， 增加投资设备 （增加粗镍合金浇铸系统、 中 频炉等） 及堆存场地， 环境污染较大 ； 还有员工的劳动强度相应加大等一系列问题。 0004 而采用 RKEF 工艺生产粗镍合金通过对渣型的控制、 渣温、 铁水温度及保温控。

8、制等 措施， 直接将铁水送入 AOD 炉双联精炼等生产不锈钢的工艺技术还没有见报道， 属国内外 空白。 发明内容 ： 0005 本发明为了解决现有技术的缺陷， 提高不锈钢的产能， 降低生产成本， 本发明在生 产工艺方面进行优化， 采用了 RKEF 与 AOD 炉双联法冶炼不锈钢的新型工艺， 将 RKEF 工艺生 产的粗镍合金铁水直接送入 AOD 炉双联精炼生产出不锈钢， 并通过连铸系统制作成板坯。 0006 本发明采用一种冶炼不锈钢的工艺， 所述工艺包括以下具体步骤 ： 0007 1） 根据 AOD 精炼炉入炉所需粗镍合金铁水温度， 采用 RKEF 工艺熔炼粗镍合金， 通 过对渣型进行控制 ；。

9、 0008 2） 严格控制粗镍合金生产时的渣温和铁温 ； 0009 3） 采用钢包盛装粗镍合金铁水 ； 0010 4） 出完粗镍合金铁水后， 立即用保温料将其盖住， 控制好铁水温度 ； 0011 5） 用行车吊运钢包并将粗镍合金铁水送入 AOD 精炼炉进行精炼 ； 0012 6） AOD 精炼炉上的精炼按 AOD 精炼炉技术操作规程执行 ； 0013 7） 将合格的 AOD 钢水倒入钢包， 用行车吊至 LF 炉进行深脱氧 ； 0014 8） 大包钢水按 LF 炉工艺操作规程执行 ； 0015 9） 大包钢水通过行车吊运至连铸回转台， 连铸成矩形坯或板坯 ； 0016 10） 矩形坯或板坯的制作。

10、按连铸机技术操作规程执行 ； 0017 11） 不锈钢制成板坯后入库。 0018 进一步地， 在步骤1） 中对渣型进行控制是使Si/Mg质量比控制在1.75-1.85之间。 0019 进一步地， 在步骤 2） 中渣温控制在 1550-1570范围内 ； 铁温控制在 1500-1520 范围内。 说 明 书 CN 102936640 A 3 2/4 页 4 0020 进一步地， 在步骤 4） 中所述保温料采用碳化稻壳， 其粒度控制在 0 5mm 范围之 内 ； 湿度控制在 H2O 0.5。 0021 进一步地， 在步骤 5） 中原料质量配比为 ： 红送镍铁水的使用量控制在 63%-67% 范 围。

11、内， 高碳铬铁加入量控制在 28%-30% 范围内， 造渣剂的加入量控制在 5%-7% 范围内。 0022 进一步地， 所述造渣剂为石灰、 萤石或镁砂。 0023 本发明还提供一种不锈钢， 所述不锈钢采用上述工艺制成。 0024 本发明的有益效果是减少生产中间粗镍合金浇铸、 中频炉重熔等环节， 充分利用 粗镍合金铁水热能， 通过对粗镍合金生产的渣型控制、 渣温及铁水的温度进行控制， 使其进 入 AOD 炉精炼时达到一定的温度等技术进行不锈钢的试验及工业性生产， 采用这样的工艺 不但降低了电耗、 生产成本， 产品成材时间缩短， 提高产能， 现场环境更加清洁环保， 还减轻 了员工的劳动强度， 且生。

12、产出符合国家标准和用户要求的精制不锈钢产品。 具体实施方式 ： 0025 氧化物的还原性在同温下， 直线位置处于较低的元素， 易将其上部的氧化物还原 出来， 即其氧化物越稳定， 也就是说在熔炼温度范围内， 氧化物的还原顺序为镍、 铁、 硅。 0026 1） 粗镍合金生产的反应式如下 ： 0027 NiO+C=Ni+CO 0028 FeO+C=Fe+CO 0029 SiO2+2C=Si+2CO 0030 2） 不锈钢精炼的主要反应式如下 ： 0031 （1） 脱碳反应机理 0032 2C+O2( 气 )=2CO ； C+O2( 气 )=CO2； Cr3O4（固）+4C=3Cr+4CO 0033 。

13、（2） 脱硅反应机理 0034 Si+O2( 气 )=SiO2 0035 （3） 还原反应机理 0036 Cr3O4（固 )+2Si=3Cr+2SiO2 0037 （4） 脱硫反应机理 0038 FeS+CaO=CaS+FeO 0039 具体实施例 1 0040 现以在 33000kVA 电炉、 45tAOD 精炼炉、 LF 精炼炉、 R10 二机二流小板坯连铸机上 生产不锈钢为例， 来叙述实施本发明的方法 ： 0041 1） 根据 AOD 精炼炉入炉所需粗镍合金铁水温度， 采用 RKEF 工艺熔炼粗镍合金， 通 过对渣型进行控制， 其 Si/Mg（质量比） 控制在 1.75-1.85 之间 。

14、； 0042 2） 严格控制粗镍合金生产时的渣温和铁温， 渣温控制在 1550-1570范围内 ； 铁 温控制在 1500-1520范围内 ； 0043 3） 采用钢包盛装粗镍合金铁水 ； 0044 4） 出完粗镍合金铁水后， 立即用碳化稻壳 （保温料） 将其盖住， 控制好铁水温度， 其 中保温料的粒度控制在 0 5mm 范围之内 ； 其湿度控制在 ： H2O 0.5。 0045 5） 用行车吊运钢包并将粗镍合金铁水送入 AOD 精炼炉进行精炼 ； 其中合金料与造 说 明 书 CN 102936640 A 4 3/4 页 5 渣剂加入量计算 ： 0046 （1） 合金料加入计算 ： 0047 。

15、高碳铬铁加入量 ： 50000*18.2 /60 =15167（kg） 0048 红送镍铁水量 ： 50000-15167=34833（kg） 0049 （2） 氧化期石灰加入量 ： 0050 石灰加入量 = Si*50000*2.14*R/( CaO) 有效 0051 其中， 式中 %Si 表示钢水中硅含量 ； 0052 R=( CaO)/( SiO2) 表示碱度 ； ( CaO) 有效石灰中有效 CaO 含量。 0053 其中红送镍铁水的使用量控制在 63%-67% 范围内， 高碳铬铁加入量控制在 28%-30% 范围内， 石灰的加入量控制在 5%-7% 范围内。 0054 6） AOD 。

16、精炼炉上的精炼按 AOD 精炼炉技术操作规程执行， 具体如下 ： 0055 （1） 根据钢液中的碳含量， 供入最大氧量， 同时调整合适的惰性气体比例， 达到 脱碳保铬控温目的， 将钢液终点温度控制在 1660-1680范围内， 钢液目标碳含量控制在 0.035 -0.045范围内。 0056 （2） 通过料仓加入还原剂硅铁， 还原渣中的氧化物 ； 0057 （3） 加入造渣剂， 将钢中硫控制在 0.005以下， 其中造渣剂可为 ： 石灰、 萤石、 镁 砂 ； 0058 7） 将合格的 AOD 钢水倒入钢包， 用行车吊至 LF 炉进行深脱氧 ； 0059 8） 大包钢水按 LF 炉工艺操作规程执。

17、行， 具体如下 ： 0060 （1） 送电化渣升温， 将温度升至满足连铸要求温度 ； 0061 （2） 调整氩气压力 0.5Mpa 左右， 软吹 10-15 分钟 ； 0062 （3） 停气镇静钢水 8 分钟左右， 保证夹杂物充分上浮， 提高钢水纯净度 ； 0063 9） 大包钢水通过行车吊运至连铸回转台， 连铸成矩形坯或板坯 ； 0064 10） 矩形坯或板坯的制作按连铸机技术操作规程执行， 具体如下 ： 0065 （1） 中间包温度控制在 1480-1485 ； 拉速控制在 1.25-1.30m/min ； 0066 （2） 塞棒、 二冷喷淋水采用自动控制 ； 0067 （3） 全程保护浇。

18、注。 0068 11） 不锈钢制成板坯后入库。 0069 产品的化学成份及炉渣成份 ： 0070 （1） 产品成份 0071 0072 （2） 炉渣成份 0073 说 明 书 CN 102936640 A 5 4/4 页 6 0074 本发明产品的物理状态 ： 呈板状 ； 矩形坯尺寸 ： 6000mm220mm260mm ； 板坯尺 寸 ： 99000mm160mm（470-750） mm。本发明的新型工艺技术生产的产品适用于石油、 化 工、 造船、 汽车、 建筑、 食品、 电子、 医疗设备、 公共设施等。 0075 综上所述， 本发明的生产工艺方法， 通过对粗镍合金熔炼时渣型的控制、 渣温、 铁 水温度的控制以及保温料的选择及其粒度、 湿度的控制， 不锈钢生产时原料配比的合理搭 配， 不但降低了电耗、 降低其生产成本， 产品成材时间缩短、 提高产能， 现场环境更加清洁环 保， 还减轻了员工的劳动强度。 说 明 书 CN 102936640 A 6 。