本發(fā)明屬于冶煉技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種鍋爐管用馬氏體不銹鋼P(yáng)91冶煉方法。
背景技術(shù)：
P91是常用的亞臨界、超臨界高壓鍋爐管管壁用鋼，常采用EAF+LF+VD+LF的冶煉方法，這種冶煉方法LF精煉過(guò)程中需采用微碳鉻鐵調(diào)整鉻，防止碳高，較高碳鉻鐵相比成本高，同時(shí)在精煉爐精煉過(guò)程中大批調(diào)入合金6-8噸，LF爐冶煉時(shí)間在5小時(shí)以上，不能滿(mǎn)足連鑄生產(chǎn)需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處提供一種生產(chǎn)出來(lái)的P91夾雜物含量低、δ鐵素體含量低的鍋爐管用馬氏體不銹鋼P(yáng)91冶煉方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的：一種鍋爐管用馬氏體不銹鋼P(yáng)91冶煉方法，采用電弧爐/中頻感應(yīng)爐+氬氧精煉爐+精煉爐+真空脫氣+精煉爐+連鑄的工藝流程；冶煉鍋爐管馬氏體不銹鋼成分按質(zhì)量百分比為：C=0.08～0.12%，Si=0.30~0.50%，Mn=0.30~0.60%，P≤0.015%，S≤0.010%，Ni≤0.40%，Cr=8.5%~9.5%，Mo=0.90~1.10%，V≤0.18~0.30%，Cu≤0.30%，N=0.03~0.07%，Nb=0.05~0.10%，Al≤0.020%,[As]≤0.015%、[Sn]≤0.010%、[Pb]≤0.010%、[Sb]≤0.010%、[Bi]≤0.010%，其余為Fe和少量其它元素；
電弧爐選用五害元素低的優(yōu)質(zhì)廢鋼、生鐵、海綿鐵冶煉低磷、低五害元素含量的初煉鋼水，原材料五害要求[As]≤0.012%、[Sn]≤0.009%、[Pb]≤0.009%、[Sb]≤0.009%、[Bi]≤0.009%；電弧爐出鋼P(yáng)≤0.003%，Ni≤0.40%，Cu≤0.25%，As]≤0.012%、[Sn]≤0.009%、[Pb]≤0.009%、[Sb]≤0.009%、[Bi]≤0.009%，出鋼過(guò)程中鋼包內(nèi)用鋁塊、高錳進(jìn)行沉淀脫氧。
中頻爐熔化高碳鉻鐵和鉬鐵，與電爐出鋼的鋼水進(jìn)行勾兌后，兌入氬氧精煉爐進(jìn)行精煉，C、合金成分滿(mǎn)足要求出鋼進(jìn)入精煉爐微調(diào)成分，后轉(zhuǎn)入VD真空脫氣，再返回精煉爐調(diào)整氮。
冶煉鍋爐管用馬氏體不銹鋼成分按質(zhì)量百分比為：C：0.08～0.12%；P≤0.012%；S≤0.005%；Ni：0.10～0.25%；Cr：8.50～9.00%；Mo：0.90～1.00%；V：0.20～0.25%；Mn：0.40～0.60%；Cu：≤0.20%；N：0.04～0.06%；Nb：0.06～0.10%； [As]≤0.012%、[Sn]≤0.010%、[Pb]≤0.010%、[Sb]≤0.005%、[Bi]≤0.010%，[Pb]+[Sb]+[Bi]+[As]+[Sn]≤0.035%。
一種鍋爐管用馬氏體不銹鋼P(yáng)91冶煉方法，冶煉工藝步驟如下：
步驟一：電弧爐初煉：爐料由專(zhuān)用廢鋼、五害低的生鐵、海綿鐵組成，不允許配入雜亂廢鋼，為保證性能要求，配料應(yīng)保證熔清As≤0.012%、Sn≤0.010%、Pb≤0.010%、Sb≤0.005%、Bi≤0.010%；電弧爐出鋼條件：終點(diǎn)[P]≤0.003%，出鋼溫度≥1640℃，出鋼過(guò)程中包內(nèi)加入鋁塊、高碳錳鐵進(jìn)行沉淀脫氧；
步驟二：中頻料由高碳鉻鐵、鉬鐵、P91料頭組成，總鋼水量不超過(guò)10噸，采用自動(dòng)上料系統(tǒng)加入高碳鉻鐵和鉬鐵，料頭由天車(chē)吊起，加放在高碳鉻鐵和鉬鐵最上部，中頻爐爐料熔清后，溫度≥1590℃，取樣，出鋼前加Ca-Si粉對(duì)爐渣進(jìn)行脫氧，溫度≥1640℃與電弧爐配合出鋼；
步驟三：兌鋼前氬氧精煉爐內(nèi)溫度應(yīng)≥900℃，爐內(nèi)提前加入塊狀增碳劑，將鋼包中的鋼液兌入氬氧精煉爐中，兌鋼后攪拌測(cè)溫，使用自動(dòng)吹煉模式；吹煉過(guò)程中根據(jù)需要補(bǔ)加石灰及必要的合金，C≤0.05%、Si≤0.25%、P≤0.012%、S≤0.005%、Cr7.50-7.90%、Mn0.30-0.40%、Mo 0.90-1.00%，溫度≥1550℃出鋼后轉(zhuǎn)往精煉爐精煉；
步驟四：LF爐采用硅鐵粉或硅鈣粉進(jìn)行脫氧，渣白后、溫度≥1560℃取樣，VD前精調(diào)Nb、Ni、V、Mo的含量，溫度≥1610℃吊包進(jìn)入真空罐脫氣；
步驟五：VD真空脫氣，破空后控制[H]≤1.5ppm，取樣分析，之后立即吊回精煉爐；
步驟六：返回LF爐后送電化渣，一次性按目標(biāo)值0.050-0.055%加入氮化鉻鐵合金加熱脫氧取樣、取氣體樣確保取樣分析N含量0.045-0.055%之間；調(diào)整氮含量，氮化合金加完后氬氣小流量攪拌，取樣合適后，溫度1580-1595℃,喂入鈣線，弱攪拌吊往連鑄平臺(tái)；
步驟七：上鋼測(cè)溫，轉(zhuǎn)至中包上方套長(zhǎng)水口開(kāi)澆，拉速按照中包溫度控制在0.16-0.24m/min之間。
本發(fā)明的技術(shù)方案產(chǎn)生的積極效果如下：各工序緊密銜接，冶煉時(shí)間都控制在規(guī)定時(shí)間以?xún)?nèi)，提高了生產(chǎn)效率，降低了冶煉電耗，有利于連鑄的生產(chǎn)組織；（2）IF熔化P91料頭、高碳鉻鐵和鉬鐵，提高合金熔化效率，節(jié)約AOD時(shí)間；（3）利用AOD去碳保鉻的特點(diǎn)，使用高碳Cr鐵代替低碳Cr鐵降低了成本；（4）LF爐用于成分微調(diào)，時(shí)間短、電耗低，降低鋼包內(nèi)襯消耗。
具體實(shí)施方式
一種鍋爐管用馬氏體不銹鋼P(yáng)91冶煉方法，采用電爐冶煉初煉鋼水，工藝流程為：電弧爐(EAF)/中頻感應(yīng)爐（IF）+氬氧精煉爐（AOD）+LF精煉爐+真空脫氣（VD）+LF+連鑄（CC）+出坯退火。
冶煉工藝過(guò)程如下：
步驟一：電弧爐冶煉：電爐配入專(zhuān)用廢鋼60%、低五害生鐵30%，低五害海綿鐵10%送電前爐底內(nèi)提前加入約1t增碳劑和1噸石灰，電爐熔清后取樣檢測(cè)As≤0.012%、Sn≤0.010%、Pb≤0.010%、Sb≤0.005%、Bi≤0.010%，電弧爐出鋼條件：終點(diǎn)[P]≤0.003%，出鋼溫度≥1640℃；
步驟二：中頻料由高碳鉻鐵7-8噸、鉬鐵0.5-0.8噸、P91料頭1-2噸組成，配入前認(rèn)真核對(duì)P含量，確保熔清后P符合要求，總鋼水量不超過(guò)10噸，采用自動(dòng)上料系統(tǒng)加入高碳鉻鐵和鉬鐵，料頭由天車(chē)吊起，加放在高碳鉻鐵和鉬鐵最上部，送電，中頻爐爐料熔清后，溫度≥1590℃取樣，出鋼前加Ca-Si粉對(duì)爐渣進(jìn)行脫氧，溫度≥1640℃，滿(mǎn)足出鋼條件后與電弧爐配合出鋼；
步驟三：兌鋼前AOD爐內(nèi)溫度應(yīng)≥900℃，爐內(nèi)提前加入塊狀增碳劑≥400kg，專(zhuān)人指揮天車(chē)將鋼包中的鋼液兌入AOD中，兌鋼后攪拌1～2分鐘測(cè)溫，使用氬氣進(jìn)入自動(dòng)吹煉模式；吹煉過(guò)程中根據(jù)需要補(bǔ)加石灰及必要的合金，C≤0.05%、Si≤0.25%、P≤0.012%、S≤0.005%、Cr7.50-7.90%、Mn0.30-0.40%、Mo 0.90-1.00%，溫度≥1550℃出鋼后轉(zhuǎn)往LF爐精煉；
步驟四：LF爐采用硅鐵粉或硅鈣粉2～6kg/t進(jìn)行脫氧，渣白后、溫度≥1560℃取樣，VD前精調(diào)Nb、Ni、V、Mo符合成品要求，溫度≥1610℃吊包進(jìn)入真空罐脫氣；
步驟五：在真空度≤0.7mbar下保持時(shí)間≥20分鐘，破空后控制[H]≤1.5ppm，取樣分析，之后立即吊回LF爐；
步驟六：返回LF爐一次性加入氮化合金按目標(biāo)值0.05%調(diào)整氮含量，氮化合金加完后氬氣小流量攪拌，取樣合適后，溫度1580-1595℃，按照0.2-0.7m/t喂入鈣線，弱攪拌≥10min吊往連鑄平臺(tái)；
步驟七：上鋼測(cè)溫，轉(zhuǎn)至中包上方套長(zhǎng)水口開(kāi)澆，拉速按照中包溫度控制在0.16-0.24m/min之間。
按照上述步驟進(jìn)行了五組冶煉，五組冶煉的化學(xué)成分表如下：
表1 5組冶煉的化學(xué)成分