超纯基料及其制备方法和在制备高端高温合金中的应用与流程

本发明属于冶金，具体涉及一种超纯基料及其制备方法和在制备高端高温合金中的应用。

背景技术：

1、影响高温合金性能的一项最重要的因素为杂质元素含量，随着高温合金中杂质元素含量的增加，其高温力学性能会急剧下滑，从而表现出高温合金性能的巨大差异。提升高温合金品质，降低高温合金中有害杂质含量最有效的办法是选择优质原材料。

2、目前冶炼高温合金采用的均为原料纯铁，冶炼原料纯铁的工艺为铁水预处理→转炉脱碳/磷→rh吹氧脱碳→板坯连铸→切割，主要有害元素控制范围为：s：0.0030％-0.0060％，p：0.0040％-0.0120％，al：0.010％-0.040％。同时在冶炼高温合金时为保证碳含量，需添加增碳剂进行增碳，而增碳剂也会带入杂质元素。有害杂质元素特别是p、s、al同时达到极低含量的高纯净度基料冶炼难度极大，掌握其制备技术对提升国防装备关键部件特种钢材料性能具有重要意义。

3、为此，本发明开发了一种制备高端高温合金用具有一定碳含量、极低硫、铝、磷含量的超纯基料。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种超纯基料及其制备方法和在制备高端高温合金中的应用。

2、本发明提供的超纯基料的制备方法，依次包括：转炉冶炼工序、第一扒渣工序、lf精炼工序、第二扒渣工序、rh真空脱气工序、连铸工序、切割工序。

3、上述的超纯基料的制备方法，所述转炉冶炼工序的冶炼终点为铁水中s的重量百分数≤0.0050％、p的重量百分数≤0.0020％。

4、上述的超纯基料的制备方法，所述转炉冶炼工序采用双渣法进行冶炼。

5、上述的超纯基料的制备方法，按重量百分比计，所述双渣法采用的一次造渣组分包括：cao 35-45％、feo 10-15％、sio2 15-25％、mgo＜5％；二次造渣组分包括：cao 40-50％、feo 13-18％、sio2 11-13％、mgo＜5％。

6、上述的超纯基料的制备方法，所述lf精炼工序的冶炼终点为铁水中s的重量百分数≤0.0006％、p的重量百分数≤0.0022％。

7、上述的超纯基料的制备方法，按重量百分比计，lf精炼工序采用的深脱硫精炼渣包括：cao 55-65％、sio2 10-15％、al2o3 13-17％、mgo 5-6％、caf25-6％。

8、上述的超纯基料的制备方法，rh真空脱气工序的冶炼终点为铁水中s的重量百分数≤0.0007％、p的重量百分数≤0.0025％。

9、另一方面，本发明还提供了一种超纯基料，其采用上述的制备方法制备获得。

10、上述的超纯基料，按重量百分比计，包括：c 0.10-0.20％、si≤0.03％、mn≤0.02％、p≤0.0025％、s≤0.0007％、al≤0.0050％、o≤0.0040％、n≤0.0050％、cr≤0.03％、mo≤0.03％、cu≤0.03％、w≤0.02％、v≤0.02％、ti≤0.0025％，余量为fe和不可避免的杂质。

11、又一方面，本发明还提供了上述的超纯基料在制备高端高温合金中的应用。

12、本发明的技术方案具有如下的有益效果：

13、按照本发明的方法制备的超纯基料中硫(s≤0.0007％)、铝(al≤0.0050％)、磷(p≤0.0025％)含量极低，较常规原料纯铁的p、s、al含量有着显著降低，满足了特殊用途用高端高温合金的制备。

技术特征：

1.一种超纯基料的制备方法，其特征在于，依次包括：转炉冶炼工序、第一扒渣工序、lf精炼工序、第二扒渣工序、rh真空脱气工序、连铸工序、切割工序。

2.根据权利要求1所述的超纯基料的制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序的冶炼终点为铁水中s的重量百分数≤0.0050％、p的重量百分数≤0.0020％。

3.根据权利要求1所述的超纯基料的制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼工序采用双渣法进行冶炼。

4.根据权利要求3所述的超纯基料的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，所述双渣法采用的一次造渣组分包括：cao 35-45％、feo 10-15％、sio2 15-25％、mgo＜5％；二次造渣组分包括：cao 40-50％、feo 13-18％、sio2 11-13％、mgo＜5％。

5.根据权利要求1所述的超纯基料的制备方法，其特征在于，所述lf精炼工序的冶炼终点为铁水中s的重量百分数≤0.0006％、p的重量百分数≤0.0022％。

6.根据权利要求1所述的超纯基料的制备方法，其特征在于，按重量百分比计，lf精炼工序采用的深脱硫精炼渣包括：cao 55-65％、sio2 10-15％、al2o3 13-17％、mgo 5-6％、caf2 5-6％。

7.根据权利要求1所述的超纯基料的制备方法，其特征在于，rh真空脱气工序的冶炼终点为铁水中s的重量百分数≤0.0007％、p的重量百分数≤0.0025％。

8.一种超纯基料，其特征在于，采用权利要求1-7任一项所述的制备方法制备获得。

9.根据权利要求8所述的超纯基料，其特征在于，按重量百分比计，包括：c 0.10-0.20％、si≤0.03％、mn≤0.02％、p≤0.0025％、s≤0.0007％、al≤0.0050％、o≤0.0040％、n≤0.0050％、cr≤0.03％、mo≤0.03％、cu≤0.03％、w≤0.02％、v≤0.02％、ti≤0.0025％，余量为fe和不可避免的杂质。

10.权利要求8或9所述的超纯基料在制备高端高温合金中的应用。

技术总结本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种超纯基料及其制备方法和在制备高端高温合金中的应用。本发明提供的超纯基料的制备方法，依次包括：转炉冶炼工序、第一扒渣工序、LF精炼工序、第二扒渣工序、RH真空脱气工序、连铸工序、切割工序。按照本发明的方法制备的超纯基料中硫(S≤0.0007％)、铝(Al≤0.0050％)、磷(P≤0.0025％)含量极低，较常规原料纯铁的P、S、Al含量有着显著降低，满足了特殊用途用高端高温合金的制备。技术研发人员：赵志刚,陈泽民,张锦文,王育田,梁进超,李青,原凌云,楚宝帅受保护的技术使用者：山西太钢不锈钢股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5