超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种超低碳不锈钢HP2‑13Cr脱氧脱硫工艺。通过VOD控制吹氧量、C‑O时间以及钢液终点碳；VD还原控制钢液中Si含量、残Al含量，倒渣处理二次造渣还原，提高炉渣碱度增强炉渣脱氧脱硫能力，使超低碳不锈钢钢中[O]＜30ppm、[S]＜0.005％。

【技术实现步骤摘要】
超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺
本专利技术总体涉及钢铁冶金领域，具体涉及一种超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧、脱硫工艺。
技术介绍
近几年来，随着国民经济的不断增长，石油的需求量增大，相继开发塔里木、胜利、文昌和东方等油田。马氏体不锈钢油套管应用广泛，油套管的抗CO2腐蚀以及高温时的均匀腐蚀、中温时的点蚀和低温时的SSC就成为限制。特开发超低碳不锈钢110-13Cr、HP2-13Cr等钢种，超低碳不锈钢HP2-13Cr属于高合金钢，钢中合金占比达20％。在开发过程中，控制钢中气体含量[O]氧含量＜30ppm，钢中[S]＜0.005％，[C]＜0.03％是很大难题。钢中的气体含量([O]、[N]、[H])以及硫含量要求越低越好。目前正常的冶炼工艺很难满足超级13Cr不锈钢(HP2-13Cr)钢中的气体、硫含量的要求，因此需要一种新的脱氧脱硫工艺，来满足钢铁材料中的氧、硫含量。
技术实现思路
本专利技术的目的是降低超低碳不锈钢HP2-13Cr钢中氧含量、脱含量。为解决上述问题，本专利技术提供了一种超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺，具体包括以下步骤：(1)VOD(真空氧处理)吹氧工艺不锈钢粗钢水进VOD炉，VOD吹氧渣厚小于100mm，氩气掀开渣面500mm，自由空间大于1m，调整氧枪高度距钢液面1m；抽真空真空度达到20KPa以下，VOD吹氧量10～12立方米/吨；C-O真空度小于67帕，时间大于30分钟；终点碳控制在C：＜0.015％；(2)VD(真空处理)还原脱氧脱硫工艺预还原：钢水经VOD吹炼后进VD炉化渣进行预还原，加脱氧剂和造渣剂；初还原时间控制在20分钟，化渣良好破空取样，进行倒渣处理；钢液中Si控制在0.15～0.25％、Al控制在0.01～0.03％；二次还原：倒完渣钢水二次进VD炉还原，根据预还原样调整成分，加脱氧剂和造渣剂；Si控制在0.20～0.35％，Al控制在0.01～0.03％，还原时间控制在20分钟；此时炉渣碱度在2～4左右，炉渣脱氧脱硫能力很强，钢液中O含量降至30ppm以下，S含量0.002～0.004％之间；(3)钙处理以及软吹氩钢液经VD还原各化学成分调整满足规格要求后进行钙处理，喂钙线；软吹氩大于15分钟，温度合适进行模铸浇钢或连铸拉钢。具体情况下，各工序钢液控制指标为：其中步骤(2)VD炉第二次还原终渣渣系成分控制为：成分名称CaOSiO2Al2O3MgO碱度R含量50-55％15～20％≥18％≤10％2～4其中步骤(2)中造渣剂成分如下：其中步骤(2)中脱氧剂成分如下：类别Al含量％Si含量％Ca含量％铝锭99.5--硅钙-6030硅铁-72.6-其中，各工序中加入的物料控制如下：HP2-13Cr成品的化学成分控制为：化学成分(％)CSiMnPSCrCuMoNiAlTi下限00.200.350012.0001.804.500.010.01上限0.030.400.500.0200.00513.500.202.505.500.030.05HP2-13Cr钢中气体含量控制为：优选情况下，最后工序中软吹氩时间控制在30-60分钟为佳。超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫关键技术主要是冶炼过程中渣量、渣系、炉渣碱度控制及冶炼过程中残Al的控制。冶炼过程中，要保证VOD的真空度，充分的碳脱氧(C-O)时间，控制钢液中的氧含量；要保证VD化渣还原渣料、脱氧材料的用量，还原充分脱氧良好。具体实施方式下面通过具体实施例详细介绍本专利技术的超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺。单包钢水总量为65吨左右，使用的造渣剂种类为石灰、精炼渣，脱氧剂种类为：铝锭、硅铁、硅钙、精炼渣。其中造渣剂及脱氧剂的主要成分如表1、表2所示。表1造渣剂成分表2脱氧剂成分类别Al含量％Si含量％Ca含量％铝锭99.5--硅钙-6030硅铁-72.6-实施例1(炉号20M2568V)1、VOD吹氧工艺不锈钢粗钢水进VOD炉，VOD吹氧渣厚小于100mm，氩气掀开渣面500mm，自由空间大于1m，调整氧枪高度距钢液面1m；抽真空真空度达到20KPa，VOD吹氧；C-O真空度小于67帕，时间大于30分钟。其中，VOD吹炼过程工艺参数为：其中，冶炼过程化学成分检测结果：2、VD还原脱氧脱硫工艺(1)预还原钢水经VOD吹炼后进VD化渣进行预还原，加脱氧剂和造渣剂；初还原时间控制在20分钟，化渣良好破空取样，进行倒渣处理。(2)二次还原倒完渣钢水二次进VD还原，根据预还原样调整成分，加脱氧剂和造渣剂，还原时间20分钟。(3)钙处理以及软吹氩钢液经VD还原各化学成分调整满足规格要求后进行钙处理，喂钙线；软吹氩大于15分钟，温度合适进行模铸浇钢。其中，VD还原合金、辅料加入情况：其中，VD还原过程工艺控制参数：其中，VD还原成分检测结果：其中，VD第二次还原终渣成分：炉号钢种工位CaO(％)SiO2(％)MnO(％)S(％)MgO(％)FeO(％)Al2O3(％)Cr2O3(％)R20M2568VHP2-13Cr出VD59.9511.870.040.136.930.4021.420.255.1<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺，包括以下步骤：/n(1)VOD吹氧工艺/n不锈钢粗钢水进VOD炉，VOD吹氧渣厚小于100mm，氩气掀开渣面500mm，自由空间大于1m，调整氧枪高度距钢液面1m；抽真空真空度达到20KPa，VOD吹氧量10～12立方米/吨；C-O真空度小于67帕，时间大于30分钟；终点碳控制在C：＜0.015％；/n(2)VD还原脱氧脱硫工艺/n预还原：钢水经VOD吹炼后进VD炉化渣进行预还原，加脱氧剂和造渣剂；初还原时间控制在20分钟，化渣良好破空取样，进行倒渣处理；钢液中Si控制在0.15～0.25％、Al控制在0.01～0.03％；/n二次还原：倒完渣钢水二次进VD炉还原，根据预还原样调整成分，加脱氧剂和造渣剂；Si控制在0.20～0.35％，Al控制在0.01～0.03％，还原时间控制在20分钟；此时炉渣碱度在2～4左右，炉渣脱氧脱硫能力很强，钢液中O含量降至30ppm以下，S含量0.002～0.004％之间；/n(3)钙处理以及软吹氩/n钢液经VD还原各化学成分调整满足规格要求后进行钙处理，喂钙线；软吹氩大于15分钟，温度合适进行模铸浇钢或连铸拉钢。/n...

【技术特征摘要】
1.一种超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺，包括以下步骤：
(1)VOD吹氧工艺
不锈钢粗钢水进VOD炉，VOD吹氧渣厚小于100mm，氩气掀开渣面500mm，自由空间大于1m，调整氧枪高度距钢液面1m；抽真空真空度达到20KPa，VOD吹氧量10～12立方米/吨；C-O真空度小于67帕，时间大于30分钟；终点碳控制在C：＜0.015％；
(2)VD还原脱氧脱硫工艺
预还原：钢水经VOD吹炼后进VD炉化渣进行预还原，加脱氧剂和造渣剂；初还原时间控制在20分钟，化渣良好破空取样，进行倒渣处理；钢液中Si控制在0.15～0.25％、Al控制在0.01～0.03％；
二次还原：倒完渣钢水二次进VD炉还原，根据预还原样调整成分，加脱氧剂和造渣剂；Si控制在0.20～0.35％，Al控制在0.01～0.03％，还原时间控制在20分钟；此时炉渣碱度在2～4左右，炉渣脱氧脱硫能力很强，钢液中O含量降至30ppm以下，S含量0.002～0.004％之间；
(3)钙处理以及软吹氩
钢液经VD还原各化学成分调整满足规格要求后进行钙处理，喂钙线；软吹氩大于15分钟，温度合适进行模铸浇钢或连铸拉钢。


2.根据权利要求1所述的超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺，各工序钢液控制指标为：





3.根据权利要求1所述的超低碳不锈钢HP2-13Cr脱氧脱硫工艺，其中步骤(2)VD炉二次还原终渣渣系成分控制为：












成分名称
CaO
SiO2
Al2O3
MgO
碱度R


含量
50-55％
15～20％
≥18％
≤10％
2～4



...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宏，张亚彬，杨林，赵雪松，凌元祥，
申请(专利权)人：江阴华润制钢有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32