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1、(10)申请公布号 CN 103014239 A (43)申请公布日 2013.04.03 CN 103014239 A *CN103014239A* (21)申请号 201210576028.0 (22)申请日 2012.12.27 C21C 7/068(2006.01) (71)申请人 邢台钢铁有限责任公司 地址 054027 河北省邢台市桥西区钢铁南路 262 号 (72)发明人 冯文甫 雷学东 王利伟 郭键 王郢 吴广海 曹洪波 叶凡新 潘光忠 郑亚旭 (74)专利代理机构 石家庄冀科专利商标事务所 有限公司 13108 代理人 刘伟 (54) 发明名称 一种300系不锈钢中ER308。
2、L钢种的生产方法 (57) 摘要 本发明涉及一种300系不锈钢中ER308L钢种 的生产方法， 属于不锈钢冶炼技术领域。技术方 案是 ： 包括脱磷站铁水预处理工序、 AOD 炉工序、 LF 炉工序、 连铸机工序 ； 冶炼过程分为脱碳 1、 脱 碳 2、 脱碳 3、 脱碳 4、 脱碳 5、 脱碳 6、 还原七个阶 段， 控制各阶段气体配比、 物料加入比例、 加料速 度、 冶炼过程温度控制、 终点成分控制实现铁水直 兑AOD炉 （一步法） 冶炼300系不锈钢中ER308L钢 种。本发明拓宽不锈钢市场， 满足客户对 ER308L 钢种小批量的需求， 在不启动电炉的前提下生产 ER308L 钢种同时该。
3、发明也可以在冶炼其他高合 金钢种时进行推广使用， 为丰富产品， 提高企业竞 争力奠定基础。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 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 2 页 说明书 4 页 1/2 页 2 1.一种300系不锈钢中ER308L钢种的生产方法， 其特征在于包括脱磷站铁水预处理工 序、 AOD 炉工序、 LF 炉工序、 连铸机工序 ； 具体操作工艺为 ： 按照出钢量为 501 吨计算， 同时结合目标成分计算铁水装入量， 其装入量控制在 292 吨， 计算过程如下 ： T铁水装入量=（T目标出钢量- T目标出钢量合金元素目标成。
4、分/合金中主元素含量） 1-（C+Si） %铁水 中含量 ； 顶枪枪位固定在 3.0 米， 增加二次燃烧比例至 10%-20%， 同时利用含 Si 量大于 1.5% 的高硅铬铁中较多的 Si 元素氧化发热来弥补前期过程温度， 其提顶枪温度控制在 1670-1700 ； 镍板分两批加入， 在兑铁前加入总重量的 45%-50%， 其余在脱碳末期加入， 以控制末 期熔池温度 ； 开吹 1 分钟后开始加入高碳铬铁和渣料， 其加料速度控制在 0.4 1.2 吨 /min ； 根据第一次取样时的温度来调整脱碳阶段吹氧量， 以保证脱碳末期温度控制在 1670-1730， 具体吹氧量调整如下 ： 温度大于 1。
5、730时脱碳不进行吹氧直接跳过， 温度在 1680-1730 吹氧量在 50-150m， 温度小于 1680 时吹氧量控制在 150-200m。 2. 根据权利要求 1 所述的一种 300 系不锈钢中 ER308L 钢种的生产方法 , 其特征在于 终点成分控制 ： 通过天车称量系统确定实际铁水装入量， 计算实际所需要的铬铁和镍合金加入量， 计算公式如下 ： T合金量=T目标出钢量合金元素目标成分/合金中主元素含量； 在顶枪吹氧结束后进行取样操作， 用以计算和调节脱碳阶段的吹氧量， 计算公式为 Q 吹氧量=T钢水量（C初始含量-C目标含量） /CRE， CRE 参考值为 30%-50% ； 进行。
6、第二次取样操作， 利用上述方法计算末期吹氧量， CRE 参考值为 10%-15%， 以达 到精确控制终点碳成分的目的 ； 还原期， 首先还原 4min 后进行蘸渣、 取样操作， 根据渣颜色、 流动性综合判断还原 渣质量 ； 渣颜色为浅绿色、 绿色， 只需继续还原 4min ； 渣为褐色、 黑色， 则在后 4min 时补加 200Kg 以下硅铁或 300Kg 以下渣料 ； 上述操作称为 4+4 模式。 3. 根据权利要求 1 或 2 所述的一种 300 系不锈钢中 ER308L 钢种的生产方法 , 其特征 在于冶炼过程分为脱碳 1、 脱碳 2、 脱碳 3、 脱碳 4、 脱碳 5、 脱碳 6、 还。
7、原七个阶段， 各阶段气体 配比及加料量件为 ： 脱碳 1 阶段 ： 顶枪氧气流量 50 m/min， 侧吹氧气流量 50m/min， 侧吹中心管氮气流量 10m/min， 吹氧总量 1500 1700m， 石灰 30%， 高碳铬铁 35% ； 脱碳 2 阶段 ： 顶枪氧气流量 50 m/min， 侧吹氧气流量 50m/min， 侧吹中心管氮气流量 10m/min， 吹氧总量 1900 2100m， 石灰 60%， 高碳铬铁 65% ； 脱碳 3 阶段 ： 侧吹氧气流量 30m/min， 侧吹中心管氮气流量 30m/min， 吹氧总量 50 80m， 石灰 10% ； 脱碳 4 阶段 ： 侧吹氧。
8、气流量 20m/min， 侧吹中心管氮气流量 40m/min， 吹氧总量 50 80m ； 脱碳 5 阶段 ： 侧吹氧气流量 15m/min， 侧吹中心管氮气流量 45m/min， 吹氧总量 50 权 利 要 求 书 CN 103014239 A 2 2/2 页 3 80m ； 脱碳6阶段 ： 侧吹氧气流量12m/min， 侧吹中心管氩气流量48m/min， 吹氧总量200 250m ； 脱碳 7 阶段 ： 侧吹中心管氩气流量 45m/min。 4. 石灰和高碳铬铁为各自加入总量的质量百分比。 权 利 要 求 书 CN 103014239 A 3 1/4 页 4 一种 300 系不锈钢中 ER。
9、308L 钢种的生产方法 技术领域 0001 本发明涉及一种300系不锈钢中ER308L钢种的生产方法， 属于不锈钢冶炼技术领 域。 背景技术 0002 ER308L 钢种隶属于不锈钢 300 系列， 由于含有较高的铬 （19.50-22.00%） 、 镍元素 （9.00-11.00%） 和较低的碳元素 （0.03%） , 冶炼过程需要配加大量的合金和渣料， 国内外 绝大多数的不锈钢生产厂使用 电炉+AOD炉 的模式 （两步法） 进行冶炼， 如果使用铁水直兑 AOD 炉冶炼的方式， 所有配加成分需要的高碳铬铁、 镍等合金、 渣料则全部在 AOD 炉内加入， 其中合金的总重就占到出钢量的 40%。
10、-50%， 造成炉内热量缺损巨大， 而为了弥补热量只能依 靠氧化铬或者加入硅铁的方式进行提温， 最终会产生温度、 成分难以控制、 冶炼周期长、 耐 材砖损耗严重、 终渣碱度低、 钢水质量差等一些列生产和产品质量问题。 发明内容 0003 本发明目的是提供一种 300 系不锈钢中 ER308L 钢种的生产方法， 拓宽不锈钢市 场， 满足客户对 ER308L 钢种小批量的需求， 在不启动电炉的前提下生产 ER308L 钢种， 解决 背景技术中存在的上述问题。 0004 本发明的技术方案是 ： 一种 300 系不锈钢中 ER308L 钢种的生产方法， 包括脱磷站铁水预处理工序、 AOD 炉工 序、 。
11、LF 炉工序、 连铸机工序 ； 具体操作工艺为 ： 按照出钢量为 501 吨计算， 同时结合目标成分计算铁水装入量， 其装入量控制在 292 吨， 计算过程如下 ： T铁水装入量=（T目标出钢量- T目标出钢量合金元素目标成分/合金中主元素含量） 1-（C+Si） %铁水 中含量 ； 顶枪枪位固定在 3.0 米， 增加二次燃烧比例至 10%-20%， 同时利用含 Si 量大于 1.5% 的高硅铬铁中较多的 Si 元素氧化发热来弥补前期过程温度， 其提顶枪温度控制在 1670-1700 ； 镍板分两批加入， 在兑铁前加入总重量的 45%-50%， 其余在脱碳末期加入， 以控制末 期熔池温度 ； 。
12、开吹1分钟后开始加入高碳铬铁和渣料， 其加料速度控制在0.41.2吨/min， 防止 出现温度骤变 ； 根据第一次取样时的温度来调整脱碳阶段吹氧量， 以保证脱碳末期温度控制在 1670-1730， 具体吹氧量调整如下 ： 温度大于 1730时脱碳不进行吹氧直接跳过， 温度在 1680-1730 吹氧量在 50-150m， 温度小于 1680 时吹氧量控制在 150-200m。 0005 终点成分控制 ： 通过天车称量系统确定实际铁水装入量， 计算实际所需要的铬铁和镍合金加入量， 说 明 书 CN 103014239 A 4 2/4 页 5 计算公式如下 ： T合金量=T目标出钢量合金元素目标成。
13、分/合金中主元素含量； 在顶枪吹氧结束后进行取样操作， 用以计算和调节脱碳阶段的吹氧量， 计算公式为 Q 吹氧量=T钢水量（C初始含量-C目标含量） /CRE， CRE 参考值为 30%-50% ； 进行第二次取样操作， 利用上述方法计算末期吹氧量， CRE 参考值为 10%-15%， 以达 到精确控制终点碳成分的目的 ； 还原期， 首先还原 4min 后进行蘸渣、 取样操作， 根据渣颜色、 流动性综合判断还原 渣质量 ； 渣颜色为浅绿色、 绿色， 只需继续还原 4min ； 渣为褐色、 黑色， 则在后 4min 时补加 200Kg 以下硅铁或 300Kg 以下渣料 ； 上述操作称为 4+4 。
14、模式。 0006 本发明有益效果为 ： 本发明通过优化 AOD 炉各阶段的气体比例模型、 过程加料时 机和加料速度、 温度控制标准等， 实现铁水直兑AOD炉 （一步法） 冶炼300系不锈钢中ER308L 钢种， 在市场低迷、 需求量少时拓宽了不锈钢 300 系市场， 满足了客户需求， 同时该发明也 可以在冶炼其他高合金钢种时进行推广使用， 为丰富产品， 树立企业品牌， 提高企业竞争力 奠定基础。 具体实施方式 0007 以下通过实施例对本发明做进一步说明。 0008 一种 300 系不锈钢中 ER308L 钢种的生产方法 , 工艺流程顺序包括脱磷站铁水预 处理工序、 AOD 炉工序、 LF 炉。
15、工序、 连铸机工序。 0009 本发明将冶炼过程分为脱碳 1、 脱碳 2、 脱碳 3、 脱碳 4、 脱碳 5、 脱碳 6、 还原七 个阶段， 各阶段气体配比及加料量件下表 ： 注 ： 合金及渣料为各自加入总量的质量百分比 ； 说 明 书 CN 103014239 A 5 3/4 页 6 脱碳 1、 脱碳 2 阶段 ： 顶枪枪位固定在 3.0 米， 增加二次燃烧比例至 10%-20%， 同时利用含 Si 量大于 1.5% 的高硅铬铁中较多的 Si 元素氧化发热来弥补前期过程温度， 其提顶枪温度控制在 1670-1700 ； 镍板分两批加入， 在兑铁前加入总重量的 45%-50%， 其余在脱碳末期。
16、加入， 以控制末期 熔池温度 ； 开吹1分钟后开始加入高碳铬铁和渣料， 其加料速度控制在0.41.2吨/min， 防止出 现温度骤变。 0010 脱碳 3 阶段 ： 根据第一次取样时的温度来调整脱碳 3 阶段吹氧量， 以保证脱碳末期温度控制在 1670-1730， 具体吹氧量调整如下 ： 温度大于 1730时脱碳 3 不进行吹氧直接跳过， 温度 在 1680-1730 吹氧量在 50-150m， 温度小于 1680 时吹氧量控制在 150-200m。 0011 通过天车称量系统确定实际铁水装入量， 计算实际所需要的铬铁和镍合金加入 量， 计算公式如下 ： T合金量=T目标出钢量合金元素目标成分。
17、/合金中主元素含量。 0012 脱碳 4、 脱碳 5 阶段 ： 在顶枪吹氧结束后进行取样操作， 用以计算和调节脱碳 4、 脱碳 5 阶段的吹氧量， 计算 公式为 Q吹氧量=T钢水量（C初始含量-C目标含量） /CRE， CRE 参考值为 30%-50% ； 在脱碳 5 结束或脱碳 6 开吹 10min 时， 进行第二次取样操作， 利用上述方法计算末期 吹氧量， CRE 参考值为 10%-15%， 以达到精确控制终点碳成分的目的 ； 使用氧差和铬差综合计算法计算还原硅铁的加入量， 保证还原效果和钢水质量。 0013 还原阶段 ： 首先还原 4min 后进行蘸渣、 取样操作， 根据渣颜色、 流动性综合判断还 原渣质量 ； 渣颜色为浅绿色、 绿色， 只需继续还原4min ； 渣为褐色、 黑色， 则在后4min时补加 200Kg 以下硅铁或 300Kg 以下渣料 ； 上述操作称为 4+4 模式。 0014 以入炉铁水 29 吨为例， 按照上述进行计算后各阶段的气体量和物料加入量如下 ： 说 明 书 CN 103014239 A 6 4/4 页 7 说 明 书 CN 103014239 A 7 。