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S32760超級雙相不銹鋼冶煉連鑄工藝
更新時間：2022-09-05
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雙相不銹鋼是由鐵素體和馬氏體按一定比例共存的室溫材料組成的不銹鋼。化學(xué)成分一般含有20%以上(質(zhì)量分?jǐn)?shù))Cr還有不同的含量Mo.N,因此，高強(qiáng)度、良好的耐腐蝕性和焊接性高、耐腐蝕性好、焊接性能明顯降低貴金屬Ni低成本與高性能的統(tǒng)一。
s32760(1.4501,Zeron100)屬于非常雙相不銹鋼，其成分特點(diǎn)是高Cr，Mo,N在此基礎(chǔ)上，添加一定量的W，Cu,不僅提高了鍛造性能，還降低了貴金屬M(fèi)o含量，提高鋼耐CI點(diǎn)蝕能力，耐點(diǎn)蝕當(dāng)量指數(shù)N最小保值為40，Nra=w(Cr)3.3[w(Mo)0.5w(W)]16w(N)3、具有更好的間隙腐蝕性能和晶間腐蝕性能，提高海水高溫起伏后鋼的鈍化能力，特別適用于海水換熱器熱鹵水腐蝕機(jī)。
因為S32760非常雙相不銹鋼含有0.20%~0.30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))N,因此，完成鋼氮含量的精確控制，提高鋼純度水平，完成鋼氮含量S32760板材實物質(zhì)量的提高尤為重要，也是決定冶煉成功的關(guān)鍵。非常雙相不銹鋼S32760板材成分(見表1)。
冶煉過程中建立高N含量數(shù)學(xué)控制模型
非常雙相不銹鋼SN含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))較高(32760)x106~3000x10)，氮在鋼中溶解的規(guī)律是：隨著鋼在鋼中的溶解，Cr.Mn隨著含量的增加，鋼中氮的溶解度增加；隨著鋼液溫度的升高，氮的溶解度降低。與氮化合金增氮方法相比，AOD在爐氮?dú)夂辖鸹^程中，氮的精確控制難度較大，因此需要建立精確的控制Ⅳ數(shù)學(xué)模型包括冶煉過程中的溫度、時間、氣體壓力、壓力等重要參數(shù)。圖1是圖1。SN含量變化圖32760冶煉全過程。
AOD爐冶煉S32760非常雙相不銹鋼的氮合金化過程分為氮的溶解和去除。從圖1中氮含量的變化趨勢可以看出，氮在吹A(chǔ)r前冶煉過程中的溶解量逐漸增加。這是由于氮?dú)庠谝睙挸跗谑褂谩?氧氣吹煉不僅可以脫碳，還可以脫氮。但由于氧化后期和恢復(fù)期純吹氮流量大，氮的溶解度大于氮的去除，鋼中氮的溶解度接近飽和。進(jìn)入精煉后期，將氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氬氣進(jìn)行精煉，根據(jù)氣泡精煉理論部和太鋼研發(fā)AOD氮控模型，完成N含量的精確控制s。
鋼液中氮的去除是通過氮的逸出來完成的。氮的逸出是指鋼液中氮原子的相互沖擊產(chǎn)生氮分子，并與鋼液分離。氮的逸出分為三個步驟：一是氮原子相互沖擊；二是氮原子結(jié)合產(chǎn)生氮分子；三是氮分子向界面擴(kuò)散逸出。鋼液中氮含量達(dá)到飽和值時，必須具備良好的攪拌條件和低氮分壓。
在生產(chǎn)過程中，利用氬氣不溶于鋼液的特性，對鋼水進(jìn)行良好的混合，進(jìn)一步降低氮?dú)獾姆謮海コ撘褐械牡獨(dú)狻？紤]到鋼水中氧氣和硫含量對脫氮速度的影響，可根據(jù)以下公式大致確定所需吹入氡的范圍(Vx):w(N)=1/fxV(8×k2×P)1/[w(N)]w).式中:f對于不銹鋼中的氧氣，玉死系含量對心氮速度的影響系數(shù)；Vu為噸鋼消耗氬氣；ly氮去除反應(yīng)平衡常數(shù)；Pe氮在大氣中的分壓；[xv(N]它是該鋼種在一定溫度下的氮溶解值。鋼液成分的目標(biāo)要求和鋼水溫度達(dá)到1600~1700℃在鋼液吹氬的條件下，實現(xiàn)了對鋼液的吹氬S穩(wěn)定控制32760鋼中N含量。
減少有害元素S對熱塑性不良影響的控制技術(shù)
硫在不銹鋼中的溶解度很低(室溫下)w(S)≤0.01%)，過量的硫會產(chǎn)生大量的硫酸鹽非笠灑灑*ttf能與不銹鋼中的鐵相匹配.鎳產(chǎn)生低熔點(diǎn)oo℃)共晶并沿晶界分布。在不銹鋼熱加工過程中，由于硫酸鹽共晶已經(jīng)熔化，鋼的塑性經(jīng)常降低，沿晶界開裂。S32760屬于高合金超級雙相不銹鋼，熱軋時對裂紋敏感性強(qiáng)，應(yīng)嚴(yán)格控制鋼中的硫含量。
s32760雙相不銹鋼脫硫工藝主要是降低鋼中的氧含量，尤其是爐渣的還原性。研究表明，爐渣的氧化水平取決于爐渣中的氧化水平(FeOMnO)含量，其含量對脫硫有很大影響，當(dāng)精煉渣中含量較大時，w(FeOMnO)>1%后脫硫率明顯下降7%。在生產(chǎn)過程中，采用鋼中喂鋁線的形式，降低鋼中的氧含量和爐渣還原性，保證渣中的氧含量w(FeOMnOCr;0)≤0.8%,鋼中w(o)≤35x106。S32760非常雙相不銹鋼脫硫的另一種工藝措施是保證爐渣堿度為2.0~3.0、使?fàn)t渣流動良好。通過上述脫硫措施，保證了鋼中的鋼中。w(S)≤0.003%，有效提高了鋼的高溫塑性。
夾雜物控制技術(shù)
目前,LF爐處理后的軟吹氬技術(shù)廣泛應(yīng)用于清潔鋼的生產(chǎn)中。鋼液軟吹凈化技術(shù)是指通過較弱的氬混合促進(jìn)夾雜物上浮。由于爐內(nèi)溶池較深，在強(qiáng)混合下，鋼液循環(huán)帶入鋼袋底部的夾雜物和卷入鋼液的渣需要一定的時間才能上浮。此時，弱劍氣混合，吹入的氬氣泡可為10um或更小的不易排出的夾雜顆粒提供附著的基材，使其附著在氣泡表面的人渣中，從而加速夾雜物的浮動時間。鋼液軟吹氬一方面通過氣泡去除小夾雜物，另一方面通過小夾雜物相互沖擊、聚集，更快地產(chǎn)生大顆粒夾雜物，使夾雜物迅速浮動并被排除。
為了保證軟吹效率，軟吹前應(yīng)使用大流量氬氣強(qiáng)吹溶池，使夾雜物得到充分的沖擊、聚集和成長機(jī)會，從而更好地去除夾雜物。實踐證明，隨著軟吹氬時間的增加，鋼中氧含量呈下降趨勢，當(dāng)軟吹氬時間超過30時min下降趨勢放緩。因此，在處理不銹鋼時，軟吹氬時間應(yīng)保持在10%~25min。選用上述工藝，S32760超及雙相不銹鋼鋼純度高，不超過20um夾雜物，見表3。
1)根據(jù)對S32760非常雙相不銹鋼冶煉過程中N含量的變化趨勢分析，建立了合理的控N數(shù)學(xué)模型，實現(xiàn)了w(N)在2000x10-6~3000x10的精確控制。
2)通過LF爐鋁線脫氧，控制爐渣堿度和爐渣還原性，可使鋼中的爐鋁線脫氧，控制爐渣堿度和爐渣還原性w(S)≤0.003%，w(O)≤35×10、夾雜物等級低，保證良好的鋼純度和良好的熱加工性能。
