一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液及其冶炼方法技术

本发明专利技术公开一种电炉初炼低磷15‑5PH不锈钢母液及其冶炼方法，属于金属冶炼技术领域；本发明专利技术电炉初炼的15‑5PH不锈钢母液中P含量可以控制到0.015％以下，为后续冶炼出低P15‑5PH不锈钢创造条件；通过将渣料和废钢加入至电炉中通电熔化，熔化后再加入渣料，渣料熔化后再加入合金料，进一步加热保温后进行出钢；其中渣料包括石灰和萤石，渣料加入至电炉前其表面采用雾化加湿处理；本发明专利技术通过上述工艺以及渣料表面的雾化加湿处理，使得在后续电炉冶炼过程中改善钢液中物化反应条件，促进钢液中P元素的降低，同时有利于钢液中O、N、H等杂质的去除。

【技术实现步骤摘要】
一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液及其冶炼方法
本专利技术属涉及金属冶炼
，更具体地说，涉及一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液及其冶炼方法。
技术介绍
15-5PH是一种强度韧性匹配良好、耐蚀性能较为优异的沉淀硬化不锈钢，在航空、航天、舰船等领域应用十分广泛；其在航空领域内作紧固件等关键部件，为了获得良好的综合性能尤其是抗疲劳性能，在目前的冶炼过程中，通过不同治炼方法控制钢中夹杂物和降低O、N、H气体元素的含量，来提高钢的综合性能。治炼工艺对钢的洁净度和夹杂物有非常重要的影响。电弧炉(EAF)+真空吹养脱碳(VOD)+真空自耗(VAR)相比较于真空感应(VIM)+真空自耗(VAR)的双真空冶炼工艺成本较低，目前被广泛应用，但是在电炉冶炼过程中难以有效控制P的含量，导致后续冶炼过程也难以将P含量降下来。经检索，公开专利“一种超级马氏体不锈钢及其制造工艺”(公开号：CN109811253A)，该专利公开的制造工艺包括冶炼、铸锭或铸锭开坯、热轧、轧后热处理并酸洗步骤；冶炼步骤具体为：采用真空感应炉、真空感应炉与电渣重熔、电炉与炉外精炼、转炉与炉外精炼中的任一种冶炼除稀土元素以外的其他组分，出钢浇铸前加入稀土元素，浇铸温度控制在1500-1650℃。虽然该不锈钢具有较好的性能，但是该过程仍然无法对P含量进行有效控制。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题本专利技术的目的在于针对目前15-5PH不锈钢电炉冶炼工序中P含量难以有效控制的技术问题，提供一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液及其冶炼方法，通过电炉初炼过程中工艺控制以及渣料预处理，实现电炉冶炼工序P含量的降低。2.技术方案为达到上述目的，本专利技术提供的技术方案为：本专利技术的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液，电炉冶炼后得到的不锈钢母液成分为：C＝0.1-0.15％，Mn＝0.30-0.50％，Cu＝2.80-3.50％，Ni＝4.00-4.5％，Cr＝14.0-14.80％，Nb＝0.25-0.35％，P≤0.015％，S≤0.008％，其余为Fe和杂质。本专利技术的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，将渣料和废钢加入至电炉中通电熔化，熔化后再加入渣料，渣料熔化后再加入合金料，进一步加热保温后进行出钢；其中渣料包括石灰和萤石，渣料加入至电炉前其表面采用雾化加湿处理。优选地，渣料雾化水加入比例为其重量的为1～5％。优选地，具体步骤为：步骤一、首先在电炉内将造渣料与废钢分层堆放，废钢占总入炉金属料的3/4；步骤二、通电熔化；步骤三、熔化完成后，将渣料扒除干净，脱氧处理，再加入渣料，待渣料完全熔化后，再加入合金料；步骤四、进一步加热保温，待成分、温度合格以后即可出钢，转入精炼流程。优选地，步骤一中，先在炉底铺入石灰和氧化铁皮，再加入占废钢总量3/12-5/12的废钢，然后再加入萤石，然后再加入占废钢总量3/12-5/12的废钢，再加入电解铜和电解镍，再加入石灰和轧钢氧化铁皮，最后加入剩余的废钢。优选地，步骤一中，加入的石灰量占废钢重量比的3-4％，萤石占废钢重量比的0.5-1.0％，氧化铁皮占废钢重量比的0.5-1.0％。优选地，步骤二中，废钢熔化后温度保持在1580-1600℃之间，保持30-45min；在保温过程中每4-6min向渣中加入萤石粉加氧化铁皮的混合物，萤石粉加氧化铁皮的质量比为1:(0.8-1.2)，加入量为0.5-0.8kg/吨钢。优选地，步骤三中，渣料扒除干净后，向钢液中放入铝块，加入量为0.75-1.25kg/吨钢；再加入渣料，渣料中石灰与萤石的重量比例为(3.2-4.5):1，渣料加入总重量为钢水重量的1.6-2.4％。优选地，步骤三中，待渣料完全熔化后，依次加入合金料低碳铬铁(FeCr65C0.5)、铌铁(FeNb50)和碳锰铁(FeMn84C0.7)。优选地，步骤四中，加热至1650-1680℃，并保持时间不少于40min，同时向渣面上加入铝粒和萤石粉的混合物，铝粒的加入量为1.0-2.0kg/吨钢，萤石粉的加入量为3.5-4.5kg/吨钢；铝粒和萤石粉的混合物每隔3-5min加入一次。3.有益效果采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：本专利技术的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液及其冶炼方法，电炉初炼的15-5PH不锈钢母液中P含量可以控制到0.015％以下，为后续冶炼出低P15-5PH不锈钢创造条件；通过将渣料和废钢加入至电炉中通电熔化，熔化后再加入渣料，渣料熔化后再加入合金料，进一步加热保温后进行出钢；其中渣料包括石灰和萤石，渣料加入至电炉前其表面采用雾化加湿处理；通过上述工艺以及渣料表面的雾化加湿处理，使得在后续电炉冶炼过程中改善钢液中物化反应条件，促进钢液中P元素的降低，同时有利于钢液中O、N、H等杂质的去除。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例；而且，各个实施例之间不是相对独立的，根据需要可以相互组合，从而达到更优的效果。因此，以下对实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，将渣料和废钢加入至电炉中通电熔化，熔化后再加入渣料，渣料熔化后再加入合金料，进一步加热保温后进行出钢；其中渣料包括石灰和萤石，渣料加入至电炉前其表面采用雾化加湿处理。渣料雾化水加入比例为其重量的为1～5％。具体步骤为步骤一、首先在电炉内将造渣料与废钢分层堆放，废钢占总入炉金属料的3/4；先在炉底铺入石灰和氧化铁皮，再加入占废钢总量3/12-5/12的废钢，然后再加入萤石，然后再加入占废钢总量3/12-5/12的废钢，再加入电解铜和电解镍，再加入石灰和轧钢氧化铁皮，最后加入剩余的废钢；加入的石灰量占废钢重量比的3-4％，萤石占废钢重量比的0.5-1.0％，氧化铁皮占废钢重量比的0.5-1.0％。步骤二、通电熔化；废钢熔化后温度保持在1580-1600℃之间，保持30-45min；在保温过程中每4-6min向渣中加入萤石粉加氧化铁皮的混合物，萤石粉加氧化铁皮的质量比为1:(0.8-1.2)，加入量为0.5-0.8kg/吨钢。步骤三、熔化完成后，将渣料扒除干净，脱氧处理，再加入渣料，待渣料完全熔化后，再加入合金料；渣料扒除干净后，向钢液中放入铝块，加入量为0.75-1.25kg/吨钢；再加入渣料，渣料中石灰与萤石的重量比例为(3.2-4.5):1，其中渣料加入总重量为钢水重量的1.6-2.4％。待渣料完全熔化后，依次加入合金料低碳铬铁(FeCr65C0.5)、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，其特征在于，将渣料和废钢加入至电炉中通电熔化，熔化后再加入渣料，渣料熔化后再加入合金料，进一步加热保温后进行出钢；其中渣料包括石灰和萤石，渣料加入至电炉前其表面采用雾化加湿处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，其特征在于，将渣料和废钢加入至电炉中通电熔化，熔化后再加入渣料，渣料熔化后再加入合金料，进一步加热保温后进行出钢；其中渣料包括石灰和萤石，渣料加入至电炉前其表面采用雾化加湿处理。


2.根据权利要求1所述的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，其特征在于，渣料雾化水加入比例为其重量的为1～5％。


3.根据权利要求1所述的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，其特征在于，具体步骤为：
步骤一、首先在电炉内将造渣料与废钢分层堆放，废钢占总入炉金属料的3/4；
步骤二、通电熔化；
步骤三、熔化完成后，将渣料扒除干净，脱氧处理，再加入渣料，待渣料完全熔化后，再加入合金料；
步骤四、进一步加热保温，待成分、温度合格以后即可出钢，转入精炼流程。


4.根据权利要求3所述的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，其特征在于，步骤一中，先在炉底铺入石灰和氧化铁皮，再加入占废钢总量3/12-5/12的废钢，然后再加入萤石，然后再加入占废钢总量3/12-5/12的废钢，再加入电解铜和电解镍，再加入石灰和轧钢氧化铁皮，最后加入剩余的废钢。


5.根据权利要求3所述的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，其特征在于，步骤一中，加入的石灰量占废钢重量比的3-4％，萤石占废钢重量比的0.5-1.0％，氧化铁皮占废钢重量比的0.5-1.0％。


6.根据权利要求3所述的一种电炉初炼低磷15-5PH不锈钢母液的方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱德桥，钱强，常立忠，
申请(专利权)人：马鞍山市中桥金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34