D0L:10.13374h.issn1001-053x.2007.s1.012 第29卷增刊1 北京科技大学学报 Vol.29 Suppl.1 2007年6月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 Cr12型模具钢氧化法冶炼工艺 陈三芽)董凯)李国丰2) 1)新余钢铁有限责任公司，新余3380012)北京科技大学冶金与生态工程学院，北京100083 摘要：介绍了传统电炉的返回吹氧法生产C12型高合金模具钢的工艺特点.通过分析传统工艺的优劣，针对“EBT 十LF”二步法治炼工艺的特点，客观上确定了新工艺流程治炼该钢种的可行性.通过合理安排电弧炉生产，总结生产 中的各种要求，逐步解决了新工艺治炼C12模具钢中存在的困难.产品质量检验表明：使用该生产工艺，C12型模 具钢成分稳定，终点控制命中率高，有利于保持产品质量的稳定性，氧化法治炼C12型模具钢较之返回吹氧法有明 显的经济效益，合计吨钢效益达到787元九. 关健词：模具钢：氧化法：C12型模具钢 分类号：TH162.1 1工艺开发背景 2返回吹氧法冶炼工艺 近年来，我国国产模具产值每年平均递增 C12型模具钢传统治炼方法是电炉返回吹氧 15.5%,但国产模具的自配率不足80%，其中，中 法，其工艺流程如下： 低档模具供过于求，而高档模具近50%靠进口，尤 废钢装炉→电炉冶炼→出钢→浇注原料钢→原 其是大型、精密、复杂、长寿命的模具缺口更大，中 料钢加返回料加铁合金装炉→电炉冶炼→出钢→红 国是模具进口大国，年进口金额相当于国产模具产 送退火→冷精整→钢锭入库， 值的25%-30%. 返回吹氧法冶炼设备参数： CI2型高合金模具钢应用于金属制品行业山， 40tEBT电炉变压器功率12500kW,40tLF 用于制作冷冲模、拉拨模、剪断模等高尺寸稳定 精炼炉，变压器功率6000kW,钢包最大容量48t, 性要求的模。由于该类型钢种为高碳、高铬钢，成 钢包中心底吹Ar. 分特殊，冶炼困难，长期以来，只在小电炉（出钢量 返回吹氧法治炼要求电炉两次冶炼才能得到 20t以下)上采用返回吹氧法治炼.1992年，由于 一炉成品钢锭，第一次为冶炼原料钢，要求原料钢 我公司5t小电炉拆除，冶炼C12型模具钢的任务 为高碳低磷成分，便于第二次冶炼时配料，冶炼原 转移到40t电炉上进行，仍采用传统的返回法冶炼， 料钢的主要目的是为了克服返回吹氧法无法脱磷的 产品成分均匀、质量稳定，但生产成本高.1997年， 特点，而先期降低组成成品钢的主要原料（废钢）中 将40t电炉改造为偏心炉底出钢电炉，取消传统电 的磷含量，同时为提高第二次冶炼时的配碳准确 炉“三阶段式”（熔化、氧化、还原）冶炼工艺，改为 性，将原料中的碳含量调整到较高含量水平，第二 熔氧结合和钢包合金化的二步法电炉炼钢新工 次治炼成品钢按成品钢成分要求将原料钢、本钢种 艺.对一般的合金钢而言，采用二步法新工艺治炼 返回料和铁合金一起装炉，电炉通电熔化，全熔后 是成功的，明显地缩短了电炉冶炼时间，提高了产 达到一定程度吹氧，脱碳保铬、去气去夹杂，最后 量，降低了治炼电耗，成本明显下降.全部钢水经 还原出钢. 过钢包精炼成分、温度控制准确，夹杂物上浮充分， 保证了产品质量.但对于C12型高碳高铬钢来说， 3Cr12型模具钢氧化冶炼的可 采用二步法（电炉氧化法）冶炼能否可行，是本课题 性行分析 的研究内容. EBT+LF”的二步法冶炼工艺的特点是将 收膏日期：2007-02-01 倦回日期：2007-04-15 作者简介：陈三芽(1972一)，男第 29 卷 增刊 1 北 京 科 技 大 学 学 报 Vol.29 Suppl.1 2007 年 6 月 Journal of University of Science and Technology Beijing Jun 2007 收稿日期：2007−02−01 修回日期：2007−04−15 作者简介：陈三芽 (1972—)，男 Cr12 型模具钢氧化法冶炼工艺 陈三芽 1) 董 凯 2) 李国丰 2) 1) 新余钢铁有限责任公司，新余 338001 2) 北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083 摘 要：介绍了传统电炉的返回吹氧法生产 Cr12 型高合金模具钢的工艺特点．通过分析传统工艺的优劣，针对“EBT ＋LF”二步法冶炼工艺的特点，客观上确定了新工艺流程冶炼该钢种的可行性．通过合理安排电弧炉生产，总结生产 中的各种要求，逐步解决了新工艺冶炼 Cr12 模具钢中存在的困难．产品质量检验表明：使用该生产工艺，Cr12 型模 具钢成分稳定，终点控制命中率高，有利于保持产品质量的稳定性．氧化法冶炼 Cr12 型模具钢较之返回吹氧法有明 显的经济效益，合计吨钢效益达到 787 元/t． 关键词：模具钢；氧化法；Cr12 型模具钢 分类号：TH162+ .1 1 工艺开发背景 近年来，我国国产模具产值每年平均递增 15.5%，但国产模具的自配率不足 80%，其中，中 低档模具供过于求，而高档模具近 50%靠进口，尤 其是大型、精密、复杂、长寿命的模具缺口更大．中 国是模具进口大国，年进口金额相当于国产模具产 值的 25%~30%． Cr12 型高合金模具钢应用于金属制品行业[1], 用于制作冷冲模[2]、拉拨模、剪断模等高尺寸稳定 性要求的模．由于该类型钢种为高碳、高铬钢，成 分特殊，冶炼困难，长期以来，只在小电炉(出钢量 20 t 以下)上采用返回吹氧法冶炼．1992 年，由于 我公司 5 t 小电炉拆除，冶炼 Cr12 型模具钢的任务 转移到 40 t 电炉上进行，仍采用传统的返回法冶炼， 产品成分均匀、质量稳定，但生产成本高．1997 年， 将 40 t 电炉改造为偏心炉底出钢电炉，取消传统电 炉“三阶段式”(熔化、氧化、还原)冶炼工艺，改为 熔氧结合和钢包合金化的二步法电炉炼钢新工 艺．对一般的合金钢而言，采用二步法新工艺冶炼 是成功的，明显地缩短了电炉冶炼时间，提高了产 量，降低了冶炼电耗，成本明显下降．全部钢水经 过钢包精炼成分、温度控制准确，夹杂物上浮充分， 保证了产品质量．但对于 Cr12 型高碳高铬钢来说， 采用二步法(电炉氧化法)冶炼能否可行，是本课题 的研究内容． 2 返回吹氧法冶炼工艺 Cr12 型模具钢传统冶炼方法是电炉返回吹氧 法．其工艺流程如下： 废钢装炉→电炉冶炼→出钢→浇注原料钢→原 料钢加返回料加铁合金装炉→电炉冶炼→出钢→红 送退火→冷精整→钢锭入库． 返回吹氧法冶炼设备参数： 40 t EBT 电炉变压器功率 12500 kW，40 t LF 精炼炉，变压器功率 6000 kW，钢包最大容量 48 t， 钢包中心底吹Ａr． 返回吹氧法[3]冶炼要求电炉两次冶炼才能得到 一炉成品钢锭，第一次为冶炼原料钢，要求原料钢 为高碳低磷成分，便于第二次冶炼时配料，冶炼原 料钢的主要目的是为了克服返回吹氧法无法脱磷的 特点，而先期降低组成成品钢的主要原料(废钢)中 的磷含量[4]，同时为提高第二次冶炼时的配碳准确 性，将原料中的碳含量调整到较高含量水平．第二 次冶炼成品钢按成品钢成分要求将原料钢、本钢种 返回料和铁合金一起装炉，电炉通电熔化，全熔后 达到一定程度吹氧，脱碳保铬、去气去夹杂，最后 还原出钢． 3 Ｃr12 型模具钢氧化法冶炼的可 性行分析 “EBT+LF”的二步法冶炼工艺的特点 [5]是 将 DOI:10.13374/j.issn1001-053x.2007.s1.012