(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910156535.0
(22)申请日 2019.03.01
(71)申请人 马鞍山市鑫龙特钢有限公司
地址 243102 安徽省马鞍山市当涂县太白
工业区
(72)发明人 郑军 高欣 王军
(74)专利代理机构 芜湖思诚知识产权代理有限
公司 34138
代理人 房文亮
(51)Int.Cl.
C22C 33/06(2006.01)
C21C 7/064(2006.01)
C21C 7/072(2006.01)
C21C 7/10(2006.01)
C22C 38/02(2006.01)
C22C 38/04(2006.01)C22C 38/22(2006.01)
(54)发明名称一种铬钼钢的冶炼方法(57)摘要本发明公开了一种铬钼钢的冶炼方法，涉及冶炼技术领域，包括脱磷、脱硫、去氢、转炉沸腾出钢、出钢后钢包运至RH炉工位、RH炉搬出后运回LF炉、加入钼铁、铬铁合金和金属锰等步骤，本发明冶炼出的铬钼钢含磷、硫、氢和碳量更低，含铬、锰、钼量提高，其中实施例1为最优，锰的加入提高了强度和塑性，提高加工硬化能力和耐磨性，有效提高铬钼钢的淬透性，提高钢的高温瞬时强度和延展性，减少了铬钼钢的热脆现象，减少了焊接时形成气的孔和疏松，提高了铬钼钢从高温降到0℃以下时的塑性和冲击韧性，优化了铬钼钢的焊接性能与冷弯性能，提高了表面质 量。权利要求书1页 说明书6页CN 109898009 A 2019.06.18
C N 109898009
A
1.一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、脱磷，在钢水中加入脱碳炉炉渣并搅拌，再加入活性剂并搅拌，对搅拌后得到的钢水进行吹炼3-4min； 步骤二、脱硫，在吹炼后的钢水中加入脱硫剂，所述脱硫剂成分为强碱性氧化钙，提升钢水温度至1500℃并搅拌40min；
步骤三、去氢，脱硫后在钢水中吹氩10min，吹氩量控制在0.5-0.6m 3/min并搅拌15min，然后扒渣；
步骤四、转炉沸腾出钢，升温，控制终点出钢温度为1680±5℃，调整出钢时的碳含量为0.05重量份且氧活度为600×10-6； 步骤五、出钢后钢包运至RH炉工位，所述RH炉真空度为0.2kPa以下，时间20-25min；步骤六、RH炉搬出后运回LF炉，吹氩，吹氩量控制在0.3-0.4m 3/min，同时对初炼后的钢水进行第一次精炼，在第一次精炼的过程中依次加入3-5kg钼铁、15-20kg铬铁合金和1-2kg 的金属锰，调整钢水中的铬含量为1.2-2.0重量份，控制第一次精炼的终点出站温度为1680-1710℃； 步骤七、再在钢包精炼炉中对钢水进行第二次精炼，在第二次精炼开始时加入5-10kg 铬铁合金，调整钢水中的铬含量为2.5-3.5重量份，控制第二次精炼的终点出站温度为1580-1600℃，加完铬铁合金之后继续吹氩5min后停止吹氩，扒渣，最后得到铬钼钢。
2.根据权利要求书1所述的一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤一中的脱碳炉炉渣成分为45重量份的强碱性氧化钙，8重量份的二氧化硅、10重量份的氧化镁，2重量份的五氧化二磷，2重量份的氧化锰，20重量份的氧化铁，3重量份的三氧化二铝。
3.根据权利要求书2所述的一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤六中加入4kg钼铁、18kg铬铁合金和1.5kg的金属锰，调整钢水中的铬含量为1.7重量份，所述步骤七中，加入10kg铬铁合金，调整钢水中的铬含量为3.5重量份，钼含量为0.40重量份、锰含量为0.80重量份。
4.根据权利要求书3所述的一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤一中的钢水与脱碳炉炉渣重量比为22:1。
5.根据权利要求书4所述的一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤一中的钢水中的硅含量为0.15-0.35重量份。
6.根据权利要求书5所述的一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，所述脱碳炉炉渣的碱度范围为3-5.0。
7.根据权利要求书6所述的一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，所述活性剂含量为7-9重量份，且由氧化铜、氧化镍和氧化铈中的一种或几种组成。
8.一种铬钼钢，其特征在于，所述铬钼钢采用权利要求1所述的方法生产得到。
9.根据权利要求书8所述的一种铬钼钢，其特征在于，所述铬钼钢的成分为：碳≤0.03％、磷≤0.02％、硫≤0.03％、硅:0.10-0.20％、铬:2.5-3.5％、钼：0.35-0.45％、锰：0.70-0.85％以及余量的Fe。
权 利 要 求 书1/1页CN 109898009 A
一种铬钼钢的冶炼方法
技术领域
[0001]本发明涉及冶炼技术领域，具体涉及一种铬钼钢的冶炼方法。
背景技术
[0002]铬钼钢，又名中温抗氢钢，具有良好的抗氢腐蚀和耐高温的性能，因此被广泛地运用于炼油、化工等含氢装置和高温设备中，是压力容器常用的钢种之一，但是由于铬钼钢冶炼过程中，会有硫、磷和氢等元素的产生，硫以熔点较低的FeS的形式存在，它在钢中与铁形成共晶体的共晶温度更低，只有988℃，当钢凝固时，硫化铁析集在原生晶界处，钢在1100-1200℃进行轧制时，晶界上的FeS就将熔化，大大地削弱了晶粒之间的结合力，导致钢的热脆现象，若钢中含硫量偏高，焊接时由于SO2的产生，将在焊接金属内形成气孔和疏松，为了防止因硫导致的脆性，需要对硫严加控制，一般控制在0.020％-0.050％，钢中磷的含量高会引起钢的“冷脆”，即从高温降到0℃以下，钢的塑性和冲击韧性降
低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差，因此需要控制磷的含量，钢中氢的含量高会在钢水凝固和冷却过程中和CO、N2等气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔、疏松、造成白点和发纹，因此需要控制氢的含量。
[0003]中国专利公开号为CN109097525A公开了一种高洁净铬钼钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括电炉初炼、精炼、真空处理工序；精炼工序，精炼使用电石，可以在低温下快速形成泡沫渣，提高升温速率，降低精炼电耗，减少钢液的吸气，减轻钢水二次氧化，真空结束后喂入一定量的纯钙线可加强深脱氧效果，同时可改性钢中夹杂物，降低夹杂物对钢的危害。本发明通过全新的先复合弱脱氧，后喂铝深脱氧以及延长真空保持时间、软吹时间和真空后钙处理等多种新型炼钢工艺来实现铬钼钢洁净度的提高，所得的钢水中氧元素含量可达10ppm以下，成品钢中夹杂物分析A、B、C、D类夹杂粗、细均≤0.5级，增加了钢板组织的均匀性，对钢板的力学性能有一定改善，具有广泛的应用价值，但是生产出的铬钼钢仍然由于含硫、氢等原素使得铬钼钢具有塑性差、热脆性和冲击韧性低等不足，且焊接性能与冷弯性能差，同时铬钼钢内部有缩孔、疏松、造成铬钼钢表面具有白点和发纹的缺陷。
发明内容
[0004]本发明的目的在于提供一种铬钼钢的冶炼方法，以解决现有技术中铬钼钢的塑性和冲击韧性低，焊接性能与冷弯性能变差，铬钼钢发生热脆，抗氧化性和耐蚀性低，表面白点和发纹等多项缺陷。
[0005]一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0006]步骤一、脱磷，在钢水中加入脱碳炉炉渣并搅拌，再加入活性剂并搅拌，对搅拌后得到的钢水进行吹炼3-4min；
[0007]步骤二、脱硫，在吹炼后的钢水中加入脱硫剂，所述脱硫剂成分为强碱性氧化钙，提升钢水温度至1500℃并搅拌40min；
[0008]步骤三、去氢，脱硫后在钢水中吹氩10min，吹氩量控制在0.5-0.6m3/min并搅拌
15min，然后扒渣；
[0009]步骤四、转炉沸腾出钢，升温，控制终点出钢温度为1680±5℃，调整出钢时的碳含量为0.05重量份且氧活度为600×10-6；
[0010]步骤五、出钢后钢包运至RH炉工位，所述RH炉真空度为0.2kPa以下，时间20-25min；
[0011]步骤六、RH炉搬出后运回LF炉，吹氩，吹氩量控制在0.3-0.4m3/min，同时对初炼后的钢水进行第一次精炼，在第一次精炼的过程中依次加入3-5kg钼铁、15-20kg铬铁合金和1-2kg的金属锰，调整钢水中的铬含量为1.2-2.0重量份，控制第一次精炼的终点出站温度为1680-1710℃；
[0012]步骤七、再在钢包精炼炉中对钢水进行第二次精炼，在第二次精炼开始时加入5-10kg铬铁合金，调整钢水中的铬含量为2.5-3.5重量份，控制第二次精炼的终点出站温度为1580-1600℃，加完铬铁合金之后继续吹氩5min后停止吹氩，扒渣，最后得到铬钼钢。[0013]优选的，所述步骤一中的脱碳炉炉渣成分为45重量份的强碱性氧化钙，8重量份的二氧化硅、10重量份的氧化镁，2重量份的五氧化二磷，2重量份的氧化锰，20重量份的氧化铁，3重量份的三氧化二铝。
[0014]优选的，所述步骤六中加入4kg钼铁、18kg铬铁合金和1.5kg的金属锰，调整钢水中的铬含量为1.7重量份，所述步骤七中，加入10kg铬铁合金，调整钢水中的铬含量为3.5重量份，钼含量为0.40重量份、锰含量为0.80重量份。
[0015]优选的，所述步骤一中的钢水与脱碳炉炉渣重量比为22:1。
[0016]优选的，所述步骤一中的钢水中的硅含量为0.15-0.35重量份。
[0017]优选的，所述脱碳炉炉渣的碱度范围为3-5.0。
[0018]优选的，所述活性剂含量为7-9重量份，且由氧化铜、氧化镍和氧化铈中的一种或几种组成。
[0019]本发明还提供一种采用上述冶炼方法得到的铬钼钢，所述铬钼钢的成分为：碳≤0.03％、磷≤0.02％、硫≤0.03％、硅:0.10-0.20％、铬:2.5-3.5％、钼：0.35-0.45％、锰：0.70-0.85％以及余量的F
e。
[0020]本发明的有益效果：
[0021](1)、本发明冶炼出的铬钼钢含氢为0.01，钢中氢含量高会在钢水凝固和冷却过程中和CO、N2等气体一起析出，形成皮下气泡中心缩孔、疏松、造成白点和发纹，本发明冶炼出的铬钼钢含氢量低，因此减少了表面白点和发纹，提高了表面质量。
[0022](2)、本发明冶炼出的铬钼钢含磷小于等于0.02，钢中磷的含量高会引起钢的“冷脆”，即从高温降到0℃以下，钢的塑性和冲击韧性降低，并使钢的焊接性能与冷弯性能变差，本发明冶炼出的铬钼钢含磷量低，因此冲击吸收功大，抗拉强度强，断后伸长率大，提高了钢的塑性和冲击韧性，提升了钢的焊接性能与冷弯性能。
[0023](3)、本发明冶炼出的铬钼钢含硫小于等于0.03，由于硫以熔点较低的FeS的形式存在，它在钢中与铁形成共晶体的共晶温度更低，只有988℃，当钢凝固时，硫化铁析集在原生晶界处，钢在1100-1200℃进行轧制时，晶界上的FeS就将熔化，大大地削弱了晶粒之间的结合力，导致钢的热脆现象，若钢中含硫量偏高，焊接时由于SO2的产生，将在焊接金属内形成气孔和疏松，本发明冶炼出的铬钼钢含硫量低，因此减少了铬钼钢的热脆现象，减少了在
焊接金属内形成的气孔和疏松，断后伸长率增大，提高了铬钼钢的表面质量。
[0024](4)、本发明冶炼出的铬钼钢含碳小于等于0.02，减轻了各工序的冶金负荷。[0025](5)、本发明冶炼出的铬钼钢含铬大于等于2.5，含钼大于等于0.35，由于铬质地坚硬，耐磨，耐腐蚀，不生锈，具有较高的抗氧化性和耐蚀性，本发明冶炼出的铬钼钢含硫铬量提升，因此硬度提高，且提高了铬钼钢的抗氧化性和耐蚀性且钼能改善钢水的强度和韧性，提高了钢的均匀性，优化了焊接性能。
[0026](6)本发明冶炼出的铬钼钢含锰大于等于0.85，提高了铬钼钢的延展性，因此提高了断裂伸长率和韧性。
具体实施方式
[0027]为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
[0028]实施例1
[0029]一种铬钼钢的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0030]步骤一、脱磷，在钢水中加入脱碳炉炉渣并搅拌，再加入活性剂并搅拌，对搅拌后得到的钢水进行吹炼3-4min；
[0031]步骤二、脱硫，在吹炼后的钢水中加入脱硫剂，所述脱硫剂成分为强碱性氧化钙，提升钢水温度至1500℃并搅拌40min；
[0032]步骤三、去氢，脱硫后在钢水中吹氩10min，吹氩量控制在0.5-0.6m3/min并搅拌15min，然后扒渣；
[0033]步骤四、转炉沸腾出钢，升温，控制终点出钢温度为1680±5℃，调整出钢时的碳含量为0.05重量份且氧活度为600×10-6；
[0034]步骤五、出钢后钢包运至RH炉工位，所述RH炉真空度为0.2kPa以下，时间20-25min；
[0035]步骤六、RH炉搬出后运回LF炉，吹氩，吹氩量控制在0.3-0.4m3/min，同时对初炼后的钢水进行第一次精炼，在第一次精炼的过程中依次加入3-5kg钼铁、15-20kg铬铁合金和1-2kg的金属锰，调整钢水中的铬含量为1.2-2.0重量份，控制第一次精炼的终点出站温度为1680-1710℃；
[0036]步骤七、再在钢包精炼炉中对钢水进行第二次精炼，在第二次精炼开始时加入5-10kg铬铁合金，调整钢水中的铬含量为2.5-3.5重量份，控制第二次精炼的终点出站温度为1580-1600℃，加完铬铁合金之后继续吹氩5min后停止吹氩，扒渣，最后得到铬钼钢。[0037]在本实施例中，所述步骤一中的脱碳炉炉渣成分为45重量份的强碱性氧化钙，8重量份的二氧化硅、10重量份的氧化镁，2重量份的五氧化二磷，
2重量份的氧化锰，20重量份的氧化铁，3重量份的三氧化二铝。所述步骤六中加入4kg钼铁、18kg铬铁合金和1.5kg的金属锰，调整钢水中的铬含量为1.7重量份，所述步骤七中，加入8kg铬铁合金，调整钢水中的铬含量为3.3重量份，钼含量为0.40重量份、锰含量为0.80重量份。所述步骤一中的钢水与脱碳炉炉渣重量比为22:1。所述步骤一中的钢水中的硅含量为0.15-0.35重量份。所述脱碳炉炉渣的碱度范围为3-5.0。所述活性剂含量为7-9重量份，且由氧化铜、氧化镍和氧化铈中的一种或几种组成。
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