CN105452504A - 含锰钢水生产方法、保温炉和使用保温炉的含锰钢水生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含锰钢水生产方法，包括：制备步骤，在制备步骤中，通过在熔融铁合金或熔融非铁金属的保持过程期间执行脱氮或防吸氮来制备熔融铁合金或熔融非铁金属，以防止氮吸附引起的随后的处理或额外的脱氮；保持步骤，在保持步骤中，熔融铁合金或熔融非铁金属保持在处于其熔点或该熔点以上的温度处；以及共同浇注步骤，在共同浇注步骤中，熔融铁合金或熔融非铁金属与预先制备的钢水一起受到共同浇注。在本发明中，在执行保持步骤的同时，还执行使熔融铁合金或熔融非铁金属受到防吸氮或脱氮的防吸氮或脱氮步骤。

Description

含锰钢水生产方法、保温炉和使用保温炉的含锰钢水生产设备

技术领域

本公开涉及生产含锰钢的方法，并且更具体地，涉及在没有附加的工艺或没有如下问题的情况下生产高质量的含锰钢水的方法，这些问题比如为可能由在利用氧气顶吹转炉生产高锰钢时使用大量合金元素而导致的钢水温度降低和高的生产成本的问题。另外，本公开涉及用于该方法的保温炉，以及包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

此外，本公开涉及如下的生产含锰钢水的方法，该方法即使将以不同的量和在不同的生产时间制备的熔融金属浇注(混合)在一起以形成含锰钢水产品，也不会使含锰钢水的质量下降，并且本公开涉及用于该方法的保温炉，以及包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

背景技术

通常，高锰(Mn)钢具有大约1wt％至大约5wt％的Mn含量，并且某些不锈钢具有10wt％或更小的Mn含量。此外，用于在汽车中使用的具有高强度和高成形性的某些近期的钢具有15wt％至25wt％的Mn含量。通常，在使用氧气顶吹转炉的高锰钢生产过程中，使具有大约4.5wt％的碳含量的铁水在氧气顶吹转炉中脱碳以产生具有0.2wt％至0.4wt％的碳含量的钢水，并且当将钢水引出氧气顶吹转炉时，将通过熔炼过程和精炼过程而产生的固相含Mn铁合金供给到钢水以控制钢水的Mn含量。

在这种过程中，含Mn铁合金的供给成比例地增大了钢水中所需的Mn含量。然而，在含Mn铁合金的供给增大的情况下，钢水的温度降低，并且因而，需要一种防止或补偿温度降低的方法。

例如，当生产具有1wt％至5wt％的Mn含量的钢水时，使用了一种增大氧气顶吹转炉过程的最后阶段中的钢水温度或增大二次精炼过程中的钢水温度的方法，以补偿由供给铁合金而导致的钢水温度降低。然而，在生产具有10wt％或更大的Mn含量的高锰钢的过程中，氧气顶吹转炉中所容纳的钢水必须被保持处于高温以为将铁合金供给到钢水时的温度降低做好准备。在此情况下，钢水的温度保持在比正常的工艺温度高大约150℃或更高的温度处，从而导致钢水的过度氧化并且增大了钢水中溶解的氧的量。结果，当铁合金被供给到钢水时，铁合金可能容易被氧化，并且因而，可能会使铁合金中所含的大量有效金属元素被浪费。

因此，在用于解决上面提到的问题的另一种方法中，当钢水被引出氧气顶吹转炉时，仅将一部分的所需量铁合金供给到钢水，并且随后，在利用氧化能或电能来升高钢水的温度的同时，在二次精炼过程中将剩余部分的所需量铁合金供给到钢水。然而，与升高氧气顶吹转炉中的铁水温度的情况相比，升高二次精炼过程中的钢水温度的方法需要大量的能量。此外，该方法效率低，处理时间长并且生产成本高。

在韩国专利申请公开公报No.2008-0072786中所公开的方法中，具有大约6％的碳含量的熔融锰铁(FeMn)、具有大约0.1％的碳含量的钢水、以及所需量的造渣剂被供给到FeMn-精炼氧气顶吹转炉。然而，所公开的方法需要比如精炼工艺的附加工艺，以用于在最终的钢产品中获得所需的杂质含量，从而增大了生产过程的成本和处理时间。此外，当通过所公开的方法生产钢时，难以根据钢水的所需成分来调整熔融FeMn中的杂质含量。

在韩国专利No.1047912中所公开的另一方法中，精炼的钢水被供给到熔融铁合金或者熔融铁合金被供给到精炼的钢水，并且熔融铁合金中的碳、磷和氮中的至少一者的含量通过考虑钢水氧气顶吹转炉终点处钢水的杂质含量、熔融铁合金的量、以及根据钢的种类而设定的设计规格和权值的方面而根据钢水的状态或种类来进行控制。

然而，根据所公开的方法，由于钢水和熔融铁合金通过不同的工艺供给，因此有必要不管产量和处理时间方面的差异都能按时供给钢水和熔融铁合金。特别地，锰具有高蒸汽压和高亲氧和亲氮性并因此会容易与氧和氮结合。因此，当储存包括锰的熔融金属时，锰可能会被浪费，或者可能需要附加工艺，从而导致与成本和工艺相关的问题。

发明内容

【技术问题】

本公开内容的各方面可以提供一种通过如下方式快速地生产含锰钢水的方法，该方式不管工艺之间的差异都根据钢水的生产及时制备高质量的熔融铁合金或非铁金属，并且提供一种用于该方法的保温炉、以及一种包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

本公开内容的各方面还可以提供一种通过根据使用氧气顶吹转炉所生产的钢水的状态而调整熔融铁合金或熔融非铁金属的状态来生产含锰钢水的方法、一种用于该方法的保温炉、以及一种包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

此外，根据本公开内容，当储存熔融铁合金或熔融非铁金属时，熔融铁合金或熔融非铁金属被脱氮或防吸氮，并且因而，可以不执行例如脱氮处理的后处理。

【技术方案】

因此，本公开提供了一种生产含锰钢水的方法。

例如，根据本公开内容的一方面，生产含锰钢水的方法可以包括：制备熔融铁合金或熔融非铁金属；将熔融铁合金或熔融非铁金属保持在等于或高于熔融铁合金或熔融非铁金属的熔点的温度处；以及将熔融铁合金或熔融非铁金属浇注到制备的钢水中，其中，在对熔融铁合金或熔融非铁金属进行保持时，熔融铁合金或熔融非铁金属经受防吸氮过程或脱氮过程。

熔融铁合金或熔融非铁金属的保持可以与防吸氮过程或脱氮过程一起在保温炉中被执行，并且防吸氮过程或脱氮过程可以包括向保温炉供给氩(Ar)气作为气氛气体，以使保温炉的内部保持处于正压。

熔融铁合金或熔融非铁金属的保持可以与防吸氮过程或脱氮过程一起在保温炉中被执行，并且防吸氮过程或脱氮过程可以包括利用氩(Ar)气在保温炉的上部区域和下部区域中的至少一者中搅拌熔融铁合金或熔融非铁金属。

防吸氮过程或脱氮过程可以包括将硅(Si)加到熔融铁合金以使得熔融铁合金可以具有1.5wt％或更大的硅(Si)含量。

保温炉可以包括：壳体；容置单元，容置单元设置在壳体中并且包括用以容置熔融的或固相的铁合金或非铁金属的内部空间；加热单元，加热单元构造成加热容置单元中所容纳的铁合金或非铁金属；以及盖，盖设置在容置单元的上侧上以封闭容置单元的内部空间，其中，盖可以包括气氛气体供给单元，气氛气体供给单元连接至惰性气体供给单元并且向容置单元供给气氛气体，使得在容置单元中熔解的铁合金或非铁金属可以被脱氮或被防止吸氮。

熔融铁合金或熔融非铁金属的制备可以在保温炉中进行。

制备的熔融铁合金或熔融非铁金属的量可以大于在熔融铁合金或熔融非铁金属的浇注中的所需的量，并且在将所需的量的熔融铁合金或熔融非铁金属浇注到钢水中之后，可以将剩余量的熔融铁合金或熔融非铁金属持续地保持在等于或大于其熔点的温度处。

熔融铁合金或熔融非铁金属的制备可以包括熔解具有根据以下公式的锰(Mn)含量和磷(P)含量的固相FeMn或固相Mn金属：

P含量(wt％)<-0.026×(含Mn钢水的目标Mn含量(wt％)+(4.72×10^-4)×(含Mn钢水的目标Mn含量(wt％))²。

保温炉的加热单元可以包括感应线圈，并且熔融铁合金或熔融非铁金属的制备可以包括利用感应线圈进行感应加热。

熔融铁合金或熔融非铁金属的浇注包括：将熔融铁合金或熔融非铁金属浇注到容纳有钢水的钢包中；以及对钢水与熔融铁合金或熔融非铁金属一起进行搅拌，其中，搅拌可以借助于通过钢包的下侧供给惰性气体来执行。

熔融铁合金或熔融非铁金属的浇注可以包括：将熔融铁合金或熔融非铁金属浇注到容纳有钢水的钢包中；以及对钢水与熔融铁合金或熔融非铁金属一起进行搅拌，其中，搅拌可以利用穿过钢包的上侧插入到钢水和熔融铁合金或熔融非铁金属中的搅拌器来执行。

在熔融铁合金或熔融非铁金属的保持中，熔融铁合金或熔融非铁金属可以保持在1300℃至1500℃的温度处，并且紧接在熔融铁合金或熔融非铁金属的浇注之前，该方法还可以包括根据钢水的状态和高锰钢水的目标状态来加热熔融铁合金或熔融非铁金属。

在熔融铁合金或熔融非铁金属的浇注之后，该方法还可以包括执行RH真空精炼过程或钢包炉(LF)精炼过程，在RH真空精炼过程或钢包炉(LF)精炼过程中，Al、C、Cu、W、Ti、Nb、Sn、Sb、Cr、B、Ca、Si和Ni中的至少一者被供给到钢水和熔融铁合金或熔融非铁金属，并且RH真空精炼过程可以与脱氢过程一起进行。

此外，本公开提供了一种保温炉。

例如，根据本公开内容的另一方面，保温炉可以包括：壳体；容置单元，容置单元设置在壳体中并且包括用以容置固相或熔融铁合金或者固相或熔融非铁金属的内部空间；加热单元，加热单元构造成加热容置单元中所容纳的铁合金或非铁金属；以及盖，盖设置在容置单元的上侧上以封闭容置单元的内部空间，其中，盖包括气氛气体供给单元，气氛气体供给单元连接至惰性气体供给单元并且向容置单元供给气氛气体，使得在容置单元中熔解的铁合金或非铁金属被脱氮或被防止吸氮。

加热单元可以包括以下各者中的至少一者：围绕容置单元缠绕的感应线圈；设置在盖中的电极棒；以及设置在盖中的等离子体。

保温炉还可以包括连接至加热单元的控制单元，其中，熔融铁合金或熔融非铁金属可以在控制单元的控制下保持在1300℃至1500℃的温度处，并且紧接在熔融铁合金或熔融非铁金属被浇注到钢水中之前，熔融铁合金或熔融非铁金属可以在所述控制单元的控制下被加热。

在设置在容置单元的上侧上的盖中可以设置有气氛气体供给管，并且盖可以包括用以在气氛气体被供给到保温炉的内部时使保温炉的内部保持处于恒定正压的通气孔。

保温炉还可以包括：虹吸结构，虹吸结构包括吸入部、排出部、传输部和初始压力口，其中，吸入部穿过盖而插入到容置单元中所容纳的熔融铁合金或熔融非铁金属中，排出部连接至吸入部以将通过吸入部而引出的熔融铁合金或熔融非铁金属排到钢包，传输部连接在吸入部与排出部之间以传输熔融铁合金或熔融非铁金属，初始压力口连接至传输部以产生初始压力差；以及驱动单元，驱动单元连接至壳体的下侧以通过使壳体升起或降下来帮助虹吸结构的操作。

保温炉还可以包括：驱动单元，驱动单元连接至壳体以用于使壳体和容置单元升起或降下；第一导引件，第一导引件设置在壳体的外表面上；以及导架，导架设置在壳体的外侧处并且包括导辊，导辊通过在第一导引件向上移动时与第一导引件接合来阻止第一导引件的向上移动，其中，驱动单元与壳体连接的连接点当在水平面上观察时可以位于导轨的后面，并且当壳体通过驱动单元而向上移动时，第一导引件可以钩在导辊上并进而使壳体倾斜。

此外，本公开提供了一种用于生产含锰钢水的设备。

例如，根据本公开内容的另一方面，用于生产含锰钢水的设备可以包括：Mn供给单元，Mn供给单元供给具有高锰含量的熔融金属；

钢水供给单元，钢水供给单元供给钢水；以及钢包，钢包构造成在钢水供给单元与Mn供给单元之间移动以接纳来自Mn供给单元的具有高Mn含量的熔融金属以及来自钢水供给单元的钢水，其中，Mn供给单元包括保温炉。

在钢包的下侧中可以设置有惰性气体供给管，并且钢包可以在钢包接纳来自Mn供给单元的熔融金属或来自钢水供给单元的钢水的位置处连接至惰性气体供给单元，并且可以利用惰性气体对浇注到钢包中的熔融金属和钢水进行搅拌。

【有利效果】

根据本公开内容的上述方面，可以提供以下效果。

本公开内容的实施方式提供了一种通过不管工艺之间的差异都根据钢水的生产及时地制备高质量的熔融铁合金或非铁金属的方式来快速地生产含锰钢水的方法、一种用于该方法的保温炉、以及一种包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。特别地，根据本公开内容，熔融铁合金或熔融非铁金属在被保持在恒定的温度范围内的同时被精炼(脱氮或防吸氮)。即，作为关于精炼的重要条件之一的精炼过程的温度可以保持在恒定水平，从而保证了高的精炼效率。此外，工艺之间的生产率差异可以在无须执行后处理的情况下被适当地处理，由此改善过程的效率。

此外，本公开内容的实施方式提供了一种通过根据使用氧气顶吹转炉而生产的钢水的状态而调整熔融铁合金或熔融非铁金属的状态来生产含锰钢水的方法、一种用于该方法的保温炉、以及一种包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

此外，根据本公开内容，当储存熔融铁合金或熔融非铁金属时，熔融铁合金或熔融非铁金属被脱氮或被防止吸氮，并且因而可以不执行例如脱氮过程的后处理。

附图说明

图1是示出了相关技术中的生产含锰钢的方法的流程图。

图2是示出了根据本公开的实施方式的生产含锰钢水的方法的流程图。

图3是示出了根据本公开的另一实施方式的生产含锰钢水的方法的流程图。

图4是示出了根据本公开的实施方式的用于生产含锰钢水的设备的示意图。

图5是示出了含锰钢水生产设备的保温炉的示意性截面图。

图6是示出了含锰钢水生产设备的保温炉的平面图。

图7是示出了含锰钢水生产设备的保温炉的局部剖视图。

图8a和8b是根据本公开的实施方式的含锰钢水生产设备的保温炉的示意性截面图示例。

图9和10是示出了根据本公开的实施方式的含锰钢水生产设备的保温炉的另一示例的示意性截面图。

图11和12是示出了根据本公开的实施方式的含锰钢水生产设备的保温炉的截面图和操作图。

图13是示出了根据本公开的实施方式的含锰钢水生产设备的保温炉的其他示例的截面图。

图14是示出了示例1中随时间的氮含量的曲线图，并且图15是示例1中的熔融金属表面的图像。

图16是示出了比较例1中随时间的氮含量的曲线图，并且图17是比较例1中的熔融金属表面的图像。

图18是示出了示例2中氮含量随时间的曲线图。

图19是示出了示例3中氮含量随时间的曲线图。

图20是示出了示例4中氮含量随时间的曲线图。

图21是示出了示例2和比较例2中的氮含量的曲线图。

附图标记说明

10：氧气顶吹转炉20:铁合金熔炼炉

30:钢包31、40：供气单元

50：钢包输送车100：保温炉

110：壳体120：容置单元

130：加热单元140：上盖

150：气氛气体供给单元160：钢水出口

170：喷枪180：导架

190：驱动单元

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细地描述根据本公开的实施方式的生产含锰(Mn)钢的方法。然而，本公开内容可以以许多不同的形式例示，并且不应当被解释为限于文中所陈述的具体实施方式。而是说，提供这些实施方式以使得本公开将是彻底的和完全的，并且将向本领域普通技术人员充分地传达本发明的范围。

在用于生产高锰钢的氧气顶吹转炉过程中，可以将含锰铁合金供给到低锰钢。在这种情况下，尽管根据成品中锰含量而变化，但可能必须向每280吨钢水供应45吨至63吨铁合金以产生具有15wt％或更大的Mn含量的钢，并且因此，钢水的温度可能会降低大约250℃至大约350℃。理论上，当钢水被引出氧气顶吹转炉时，钢水的温度必须为大约1900℃以补偿这种由铁合金的供给而导致的钢水温度的降低。然而，该温度在能够由目前可用的精炼设备控制的温度范围之外。即使在使用增温设备如钢包炉的情况下，也需要花费100分钟或更长时间来增大钢水的温度以为温度降低做准备，从而过度地增加了处理时间。此外，当锰在电炉中被熔解时，钢水的氮含量可能增大到大约300ppm或更大。

因而，如图1中所示，已经提出了一种将熔融锰系铁合金供给到通过喷吹工艺在氧气顶吹转炉中产生的钢水的方法。参照图1，在熔炼过程(高碳FeMn)、精炼过程(中/低碳FeMn)或除磷过程(低磷(P)FeMn)之后，熔融锰系铁合金被直接供给到从氧气顶吹转炉中引出的钢水。然而，在这种情况下，需要生产钢水的过程和生产熔融铁合金的过程，并且随后，熔融金属(钢水和熔融铁合金)被浇注(混合)在一起。因此，如果最终的含锰钢水的量过大或不足，则熔融金属中的一者的量可能必须要基于熔融金属中的另一者的量来调整，并且这可能会导致钢水的不必要的浪费。因而，已经提出了将熔融金属储存在容器中的另一种方法。然而，熔融金属比如熔融铁合金或者特别是熔融含锰铁合金可能会在容器中被氧化或氮化，并且可能需要后处理来处理熔融金属。

因而，本公开的实施方式提供了不具有上面提到的问题的生产含锰钢水的方法。根据本公开的实施方式，在保温炉中执行精炼过程(比如，脱氮或用于防止氮吸附的过程)以防止锰损失、省去后处理以及增大精炼过程的效率。

图2是示出了根据本公开的实施方式的生产含锰钢水的方法的示意性流程图。如图2中所示，钢水可以以与在相关技术中所使用的方式相同的方式生产。高炉中生产的钢水可以被供给到氧气顶吹转炉并且可以随后根据所需的特性而经过例如喷吹过程或除磷过程的过程(S100)。此后，钢水被引出氧气顶吹转炉(S110)。同时，FeMn(在下文中被称为铁合金)比如含Mn铁合金或Mn金属被供给到铁合金熔炼炉(S120)并且被熔解(S130)。此后，熔融铁合金被浇注到保温炉100(参照图5所描述的)中(S140)。在熔融铁合金被浇注到保温炉100中之前，熔融铁合金在必要的情况下可以通过众所周知的方法被除磷或精炼。

熔融铁合金被储存在保温炉100中并且保持在等于或高于熔融铁合金的熔点的温度处(S150)，并且随后，熔融铁合金被浇注到钢水中(与钢水混合)(S160)。本文中，比如“温度保持”或“被保持在一温度处”的表述指的是在热损失的情况下通过加热熔融铁合金来保持熔融铁合金的温度，以及指的是仅防止熔融铁合金的温度降低。熔融铁合金被保持在大约1300℃至1500℃的温度范围内。

可以将利用了感应线圈的感应加热方法用于温度保持，并且在这种情况下，由于感应加热期间诱发的磁场，还可以获得感应搅拌效果。由于感应搅拌效果，熔融铁合金的温度和成分可以均匀分布。此外，由于由感应搅拌效果引起的熔融铁合金(FeMn)搅拌效果，可以改善脱氮精炼过程的效率。

根据本公开的实施方式，在熔融铁合金储存在保温炉100中并保持在等于或高于熔融铁合金的熔点的温度处(S150)的同时，使用惰性气体(比如，氩(Ar)气)来防止熔融铁合金吸附氮，或者使熔融铁合金被精炼。即，根据本公开的实施方式，在熔融铁合金被储存在处于等于或高于熔融铁合金的熔点的温度的保温炉100中的同时执行精炼过程。

由于温度保持和精炼同时执行，因此，与温度保持和精炼分开执行的情况相比，可以防止时间损失。此外，如果单独执行精炼过程，则可能会发生温度降低，并且因而，可能必须执行额外的温度保持过程。这会导致热损失。然而，根据本公开的实施方式，由于精炼和温度保持被同时执行，因此可以节约能量。

此外，由于影响精炼过程的效率的基本条件中的一个基本条件为温度条件，因此如果单独执行精炼过程，则精炼过程的效率由于由热损失引起的温度变化而会降低。然而，根据本公开的实施方式，在持续地保持熔融铁合金的温度的同时执行精炼过程，从而增大了精炼过程的效率并使在单独执行精炼过程的情况下会导致的热损失和时间损失最小化。

在熔融铁合金和钢水被浇注(混合)在一起以获得含锰钢水之后，含锰钢水可以经过RH真空精炼过程(S170)或钢包炉(LH)精炼过程，在这些过程中，Al、C、Cu、W、Ti、Nb、Sn、Sb、Cr、B、Ca、Si和Ni中的至少一者被供给到含锰钢水中。

替代性地，在执行将Al、C、Cu、W、Ti、Nb、Sn、Sb、Cr、B、Ca、Si和Ni中的至少一者供给到含锰钢水中的RH真空精炼过程的同时，可以执行脱氢过程。

此后，可以执行连续铸造过程以生产钢坯或钢板(S180)。

图3是示出了根据本公开的另一实施方式的生产含锰钢水的方法的示意性流程图。参照图3，根据另一实施方式，FeMn在熔炼炉中被熔解(S200)并经过比如除磷过程的过程(S210)以生产具有所需成分的产品(S220)。

该产品可以具有0.03wt％或更小的磷(P)含量，因为对于连续铸造过程而言，含锰钢水的磷(P)含量的上限大体为0.03wt％。如果含锰钢特别是具有0.03wt％或更大的磷(P)含量的高锰钢通过连续铸造过程进行处理，则由于磷(P)而可能形成表面缺陷。

因此，当生产高Mn钢时，将被供给到保温炉100的固相FeMn或固相Mn金属的磷(P)含量可以根据如由以下公式1表示的高Mn钢的Mn含量而被限制。即，随着高Mn钢的Mn含量增大，供给到熔炼炉的熔融金属的磷(P)含量降低。此外，当供给熔融的FeMn或熔融的Mn金属而不是供给固相FeMn或固相Mn金属时，熔融的FeMn或熔融的Mn金属的磷(P)含量可以根据以下公式1进行调整。

【公式1】

保温炉中的熔融金属的P含量(wt％)<-0.026×(高Mn钢的Mn含量(wt％)+(4.72×10^-4)×(高Mn钢的Mn含量(wt％))²

固相铁合金被供给到保温炉100并且在保温炉100中被熔解(S240)。熔融铁合金的温度被保持(S250)直到执行浇注(混合)过程S270为止。在熔融铁合金的温度被保持的同时，执行防止氮吸附的过程或精炼(脱氮)过程(S250)。

在温度保持过程S250中，熔融铁合金的温度保持在1300℃至1500℃的温度范围内，并且保温炉100的内部通过向保温炉100的上内部区域通过喷枪喷吹氩(Ar)气或将氩(Ar)气通过下气管直接喷吹到熔融铁合金而保持处于正压，以对熔融铁合金进行脱氮或防止熔融铁合金吸附氮。在氩(Ar)气被供给到保温炉100的同时或之后，硅(Si)可以被供给到保温炉100。

同时，钢水通过分离过程S270来制备，并且钢水与熔融铁合金在浇注(混合)过程S280中混合。

在图3中所示的实施方式中，根据浇注(混合)之前钢水的状态或浇注(混合)之后的所需状态而对保温炉100中所容纳的熔融铁合金进行加热(S260)。为此，可以紧接在浇注(混合)之前或紧之后检查钢水的温度，以控制保温炉100的温度。在温度控制中，保温炉100的最终温度可以被控制为如下：保温炉100中的熔融金属(熔融铁合金)的温度可以通过以下公式2来计算，公式2利用了待与保温炉100的熔融金属混合的钢水(S270)的温度以及钢水与熔融金属混合之后的目标温度，并且可以基于计算的温度对保温炉100中所容纳的熔融金属的温度进行控制。

【公式2】

【(钢水量×钢水温度(℃))+(保温炉中的熔融金属量×保温炉中的熔融金属温度(℃))】/(含Mn钢水的最终量)＝浇注(混合)之后的温度(℃)

即，浇注(混合)之后的含锰钢水的温度可以通过保温炉100的温度来控制，该保温炉100的温度根据通过过程S270供给的钢水的温度调整。例如，当最初生产含锰钢水时，钢水的温度可以低于为钢水设定的目标温度，并且可以与从保温炉100引出的熔融铁合金的温度不同，并且因而，含锰钢水的温度可以低于浇注(混合)之后的所需温度。在这种情况下，根据本公开的实施方式，保温炉100中所容纳的熔融铁合金的温度可以在加热过程S260中增大以补偿钢水的低温度，并且因而，含锰钢水的温度可以被调整成浇注(混合)之后的所需温度。

在浇注(混合)期间，锰(Mn)的含量由于钢水与熔融铁合金之间的密度差异而会沿竖向方向变化，并且因而，可以利用机械工具或气体来搅拌钢水和熔融铁合金。

图4是示意性地示出了根据本公开的实施方式的用于生产含锰钢水的设备的视图。图4(a)-(c)根据过程示出了设备。

参照图4(a)，钢水利用氧气顶吹转炉10来生产，并且熔融铁合金利用铁合金熔炼炉20来生产。利用铁合金熔炼炉20生产的熔融铁合金被浇注到保温炉100中。对保温炉100中所容纳的熔融铁合金执行防吸氮过程和脱氮过程。保温炉100的容积足够大，使得保温炉100中所容纳的熔融铁合金可以被供给到钢水最少一次。

在本公开的实施方式中，由于熔融铁合金被储存在保温炉100中，因此，即使铁合金熔炼炉20的容积小于氧气顶吹转炉10的容积，可以将使用铁合金熔炼炉20多次产生的钢水储存在保温炉100中。即，即使铁合金熔炼炉20和氧气顶吹转炉10生产率不同，也可以利用保温炉100来解决与不同的生产率有关的问题。反之，即使铁合金熔炼炉20的容积大于氧气顶吹转炉10的容积，可以将在根据利用氧气顶吹转炉10而生产的钢水的量供给合适量的熔融铁合金之后的剩余量的熔融铁合金储存在保温炉100中。即，可以自由操作每个过程。

参照图4(b)，将利用氧气顶吹转炉10生产的钢水浇注到钢包30中，并且利用钢包输送车50使钢包30朝向保温炉100移动。

参照图4(c)，熔融铁合金从保温炉100被浇注到容纳有钢水的钢包30中。此时，设置在钢包30的下侧处的供气管31连接至定位成与保温炉100相邻的供气单元40，以通过钢包30的下侧向钢水和熔融铁合金的熔融金属混合物供给惰性气体并且因而搅拌熔融金属混合物。

图5是示出了根据本公开的实施方式的保温炉100的截面图，并且图6是示出了根据本公开的实施方式的保温炉100的平面图。图7是示出了保温炉100的上盖140的放大图。

根据本公开的实施方式，保温炉100包括：形成保温炉100的外部的壳体110；设置在壳体110中并由耐火材料形成以容置熔融或固相铁合金的容置单元120；加热单元130，该加热单元130连接至容置单元120以对容置在容置单元120中的铁合金或非铁金属进行加热(参照图8和图9)；以及设置在容置单元120的上侧上以封闭容置单元120的内部空间的上盖140。在保温炉100的上侧向侧部中形成有钢水出口160。

壳体110可以是围绕并保护容置单元120和加热单元130的钢壳，并且第一导引件111(参照图12)或驱动单元190(参照图11)可以连接至壳体110以使壳体110移动并倾斜用于将熔融铁合金从容置单元120浇注到钢包30中(参照图4)。

容置单元120由耐火材料形成以容纳固相或熔融铁合金，并且容置单元120的上侧可以由上盖140封闭。

上盖140包括：设置在面向容置单元120的表面上的耐火材料141；窗口142，通过该窗口142可以对容置单元120中所容纳的熔融铁合金进行观察或取样；以及连接部145，连接部145设置在上盖140的外侧上并且连接至使上盖140移动的旋转单元147和竖向致动器146。当固相或熔融铁合金最初被供给到容置单元120时，上盖140打开并且远离容置单元120移动并旋转，而在固相或熔融铁合金被完全供给之后，上盖140封闭容置单元120。

参照图6，钢水出口160形成在容置单元120的上部的侧向侧中，并且如果壳体110倾斜，则熔融铁合金会通过钢材出口160而流出容置单元120。钢水出口160由钢水出口盖164封闭，并且钢水出口盖164仅在熔融铁合金被引出容置单元120时通过钢水出口驱动单元165而打开。

参照图7，在上盖140中设置有气氛气体供给单元150。气氛气体供给单元150包括：构造成对从气氛气体供给源(未示出)供给的气氛气体的流量进行控制的气氛气体供给阀152；以及连接至气氛气体供给阀152并延伸到上盖140中的气氛气体供给管151。

可以通过气氛气体供给管151来供给惰性气氛气体，并且可以设置通气孔172以在气氛气体被供给到保温炉100时保持保温炉100的内部处于恒定的正压。如果保温炉100的内部压力变得大于某一水平，则通气孔172打开以将惰性气体比如氩(Ar)气从保温炉100的内部排出。

上盖140包括用以接纳喷枪170的开口，并且喷枪170可以穿过上盖140的开口插入到等温地容纳在保温炉100中的熔融铁合金中，以通过在熔融铁合金中喷吹惰性气体来对熔融铁合金进行脱氮。

替代性地，可以在保温炉100的下侧处设置有供气单元(未示出)而非喷枪170，以通过保温炉100的下侧供给惰性气体以及对保温炉100中所容纳的熔融铁合金进行脱氮。

图8a和图8b示出了根据本公开的实施方式的包括感应线圈131的加热单元130的示例。参照图8a，感应线圈131围绕由耐火材料形成的容置单元120缠绕以熔解容置单元120中所容纳的固相铁合金或保持容置单元120中所容纳的熔融铁合金的温度。如果如图8a中所示使用感应加热方法，则由于感应线圈131布置在容置单元120的耐火材料外侧，保温炉100的内部会被容易地密封。此外，由于通过用于感应加热所诱发的磁场对熔融铁合金进行搅拌，因此可以使熔融铁合金的温度和成分均匀，并且还可以改善脱氮精炼过程的效率。

参照图8b，沿着容置单元120的底侧形成有路径132，并且感应线圈131围绕路径132缠绕。在图8b中所示的实施方式中，被引入到路径132的熔融铁合金通过绕路径132缠绕的感应线圈131来加热，并且随后，被加热的熔融铁合金流到容置单元120的内部。以此方式，熔融铁合金可以保持处于恒定温度。

图9和图10示出了包括电极棒133或等离子发生器135的加热单元130的其他示例。参照图9和图10，电极棒133通过形成在上盖140中的穿透孔143而插入到容置单元120中，或者等离子发生器135通过形成在上盖140中的穿透孔143而插入到容置单元120中。使用密封构件133来防止插入惰性气体通过穿透孔143泄漏。

图11和图12示出了根据本公开的实施方式的用于使保温炉100倾斜的驱动单元190和导架180。参照图11和图12，驱动单元190连接至保温炉100的壳体110的下侧，并且导架180布置在壳体110的侧向侧上。

形成在壳体110的侧向侧上的第一导引件111面向导架180,第一导引件111包括：第一构件111a，第一构件111a在水平平面上从壳体110与驱动单元190连接的连接点沿倾斜方向向前延伸；第二构件111b，第二构件111b从第一构件111a延伸并且构造成承载用于控制倾斜的导辊181；以及第三构件111c，第三构件111c从第二构件111b延伸并向上倾斜以引导壳体110下降。

导架180布置在壳体110的两侧上。导架180包括设置在预定高度以用于与第一构件111a联接的导辊181。

在操作中，如果壳体110通过驱动单元190而向上移动，则第一导引件111与导架180的导辊181相接触。此时，壳体110不再升起而是通过升力而旋转。即，当导辊180与第一导引件111接合时，壳体110开始旋转，并且壳体110的旋转量通过导辊181与第一导引件111之间的接合量来确定。

图13示出了根据本公开的实施方式的用于使熔融金属流出的另一结构。在图13中所示的实施方式中，驱动单元190和在图11和图12中所示的实施方式中一样连接至壳体110的下侧。然而，使用虹吸结构200替代钢水出口160。虹吸结构200呈管形，该管形包括：吸入部220，吸入部220用于吸入保温炉100中所容纳的熔融铁合金；排出部230，排出部230用于将熔融铁合金排到钢包30中所容纳的钢水；以及传输部240，熔融铁合金通过传输部240而传输。初始压力口210连接至虹吸结构200以产生初始压力差。

钢包30中所容纳的钢水的表面低于保温炉100中所容纳的熔融铁合金的表面，使得可以产生足够的压力差以允许虹吸式的自由下落。此时，如果利用连接至初始压力口210的后端的减压装置(未示出)产生初始压力差，则保温炉100中所容纳的熔融铁合金就会被通过吸入部220而引到传输部240，并且因而，如果被引入到传输部240的熔融铁合金开始经历自由下落，则利用阀211关闭初始压力口210。则，保温炉100中所容纳的熔融铁合金通过自然压力差而被迫使流到钢包30中所容纳的钢水。

当熔融铁合金从保温炉100传输到钢包30时，保温炉100中所容纳的钢水的表面与钢包30中所容纳的钢水的表面之间的高度差减小，并且因而，由熔融铁合金的自由下落而产生的并作用在吸入部220上的负压减小。即，虹吸作用降低。在这种情况下，可以利用驱动单元190提升保温炉100以增大熔融铁合金的表面与钢水的表面之间的高度差并保持虹吸效应。

如果使用虹吸结构200，则当熔融铁合金与钢水被浇注(混合)在一起时，可能没有必要使保温炉100倾斜，并且熔融铁合金可能不会吸附来自空气的氮，因为熔融铁合金没有暴露于空气。

【本发明的实施方式】【本发明的模式】

在下文中，将通过示例更具体地描述本公开的实施方式。

表1示出了示例1至示例4以及比较例1和比较例2的结果。

【表1】

示例1

1.5吨FeMn熔解在保温炉100中，并且在用上盖140封闭保温炉100之后，保温炉100的内部利用氩气(Ar)气氛来控制。在保持保温炉100的内部处于1500℃的同时，以规律时间间隔执行温度测量、取样和熔融FeMn表面观测。此时，熔融FeMn的主要成分为1.5wt％的碳(C)、71.2wt％的锰(Mn)和0.6wt％的硅(Si)。

如图14中所示，由于保温炉100的内部利用氩气(Ar)气氛来控制，因此熔融FeMn的氮(N)含量基本保持在恒定水平。即，由于保温炉100的内部以氩气(Ar)填充，因此熔融FeMn没有暴露于空气，并且因而，防止了氮(N)吸附。

图15是熔融FeMn的表面的图像。参照图15，熔融FeMn保持处于暴露状态。由于当FeMn被最初熔解并且熔融FeMn的表面被最初观察时上盖140没有关闭并且保温炉100的内部没有保持在氩气(Ar)气氛中，因此沿着由耐火材料120制成的壁围绕保温炉100的中心形成Mn氧化物。然而，在上盖140关闭并且保温炉100的内部填充有氩气(Ar)之后，不再形成Mn氧化物。如图15中所示，在保温炉100的内部保持在氩气(Ar)气氛中之前，最初形成的Mn氧化物通过由所诱发的磁场引起的搅拌而朝向耐火材料移动，并且熔融FeMn的表面暴露于保温炉100的中央区域中，如上所述。

由于保温炉100的内部保持在氩气(Ar)气氛中，因此阻止了空气和氮气的渗透，并且因而，防止了Mn氧化物的形成。然而，如图14中所示，熔融FeMn的高氮(N)含量也没有降低。即，熔融FeMn没有仅通过将保温炉100的内部保持在氩气(Ar)气氛中而脱氮。

比较例1

1.7吨的FeMn熔解在与示例1中所使用的保温炉相同的保温炉100中，并且在不用氩气(Ar)填充保温炉100的内部并且不用上盖140封闭保温炉100的情况下，在保持保温炉100处于1500℃的同时，对熔融FeMn的表面和氮(N)含量进行观察和测量。FeMn包括1.48wt％的碳(C)、70.9wt％的锰(Mn)和0.6wt％的硅(Si)。

图16示出了当熔融FeMn保持在1500℃的温度处时比较例1的熔融FeMn的随时间的氮(N)含量。最初，熔融FeMn的表面保持并暴露于空气，并且因而，氮(N)被引入到熔融FeMn中。然而，在熔融FeMn保持处于1500℃达50分钟之后，氮(N)不再被引入到熔融FeMn中。如图16中所示，其原因在于通过锰(Mn)与氧之间在暴露于空气的熔融FeMn的表面处的反应而形成Mn氧化物，并且因而，空气就好像其被氩气(Ar)阻挡一样被Mn氧化物阻挡。尽管Mn氧化物具有与通过氩气(Ar)阻挡空气的效果相同的阻挡空气的效果，但锰(Mn)通过氧化而被浪费，并且如果额外地供给熔融FeMn，则会再次发生氮化。

图17示出了形成在熔融FeMn上的炉渣。由于保温炉100的内部没有填充氩气(Ar)并且上盖140打开，因此熔融FeMn暴露于空气，并且熔融FeMn的锰(Mn)与氧反应并形成Mn氧化物。

当熔融FeMn的表面开始与氮(N)反应时，熔融FeMn的氮(N)含量增大。然而，由于熔融FeMn的表面由Mn氧化物覆盖，因此熔融FeMn的表面被限制与空气反应，并且因而，阻止了氮(N)被引入到熔融FeMn中。然而，在阻止氮(N)的引入之后，锰(Mn)被连续地氧化并浪费。

示例2

在示例2中，1.4吨的熔融FeMn以1500℃的温度储存在与比较例1中所使用的保温炉相同的保温炉100中。保温炉100的内部与在示例1中一样填充有氩气(Ar)。为了用氩气(Ar)填充保温炉100的内部并通过氩气(Ar)获得搅拌效果，喷枪170通过保温炉100的上侧而插入熔融FeMn中的距离熔融FeMn的表面200mm的深度，并且氩气(Ar)通过喷枪170以20Nl/分钟的速率吹到熔融FeMn中。FeMn包括1.5wt％的碳(C)、70.7wt％的锰(Mn)和0.5wt％的硅(Si)。图18示出了随时间的熔融FeMn的氮(N)含量。熔融FeMn的氮(N)含量随时间而减小。

示例3

在示例3中，1.4吨的熔融FeMn以1500℃的温度储存在与比较例1中所使用的保温炉相同的保温炉100中。保温炉100用上盖140封闭并填充有氩(Ar)气。熔融FeMn包括1.5wt％的碳(C)、67.9wt％的锰(Mn)和2.7wt％的硅(Si)，并且观察了由硅(Si)的含量增大而引起的熔融FeMn的变化。如图19中所示，熔融FeMn的氮(N)含量随时间而逐渐减小。

示例4

示例4，如在示例2中一样，1.4吨的熔融FeMn以1500℃的温度储存在与比较例1中所使用的保温炉相同的保温炉100中。氩(Ar)气和在示例2中一样被吹到熔融FeMn中，并且如在比较例3中一样，熔融FeMn的硅(Si)含量增大。对氩(Ar)气和含量增大的硅(Si)的效果进行了检查。熔融FeMn包括1.3wt％的碳(C)、69.8wt％的锰(Mn)和3.1wt％的硅(Si)。如在示例2中一样，喷枪170从保温炉100的上侧插入至熔融FeMn中距离熔融FeMn的表面200mm的深度，氩(Ar)气通过喷枪170而吹出。如图20中所示，熔融FeMn的氮(N)含量随时间而逐渐减小。氮的减小量为190分钟0.091wt％。在示例2中，氮的减小量为370分钟0.002wt％，并且在示例3中，氮的减小量为380分钟0.013wt％。即，脱氮率与氩(Ar)气的流量和硅(Si)的含量不简单成线性比例，而是由于协同效应而与氩(Ar)气的流量和硅(Si)的含量成指数比例。

比较例2

在比较例2中，如在示例4中一样，对吹到熔融FeMn中的氩(Ar)气和熔融FeMn中的含量增大的硅(Si)的效果进行了检查。与在示例4中不同，熔融FeMn包括1.5wt％的硅(Si)、70wt％的锰(Mn)和0.2wt％的碳(C)。1.4吨的熔融FeMn以1500℃储存在与示例4中所使用的保温炉相同的保温炉100中，并且保温炉100的内部填充有氩(Ar)气。喷枪170从保温炉100的上侧插入到熔融FeMn中距离熔融FeMn的表面200mm的深度，并且氩(Ar)气通过喷枪170以20Nl/分钟的流量吹送通过喷枪170。结果在图21中示出。

熔融FeMn的氮(N)含量随时间而减小。如图21中所示，当与硅(Si)的含量为0.8wt％的示例2相比时，脱氮率在比较例2中略微改善。然而，这种改善在考虑了例如误差范围的因素的情况下是无意义的。即，优选的是，硅(Si)的含量为1.5wt％或更大，以仅通过添加硅(Si)或结合通过氩(Ar)气而进行的搅拌而获得有意义的改善。

比较例3

熔融FeMn以1500℃保持在保温炉100中，并且0.35吨的熔融FeMn被浇注到钢包30中所容纳的1.3吨的钢水。为了将熔融FeMn和钢水浇注(混合)在一起，容纳有钢水的钢包30移动到保温炉100下方的位置，并且保温炉100被倾斜以将熔融FeMn浇注到钢包30中。在混合熔融FeMn和钢水的同时，不执行气体或机械搅拌。

熔融FeMn包括70wt％的锰(Mn)，并且钢水包括0.6wt％的锰(Mn)。通过将熔融FeMn和钢水浇注(混合)在一起而获得的高Mn钢被预期包括15.3wt％的锰(Mn)。然而，高Mn钢的锰(Mn)含量在自浇注(混合)开始的10分钟之后为46.7wt％。即，熔融FeMn与钢水没有被均匀混合，而是停留在钢水之上，并且因而，在混合物的表面附近的位置处取得的样品具有高的锰(Mn)含量。

示例5

如在比较例3中一样，通过混合熔融FeMn和钢水来生产高Mn钢。如在比较例3中一样，以1497℃容纳在保温炉100中的0.47吨的熔融FeMn被浇注到容纳在钢包30中的1.4吨的钢水中。

然而，与在比较例3中不同，当熔融FeMn和钢水被浇注(混合)时，氩(Ar)气被以10Nl/分钟(对于每吨高Mn钢而言10.9Nl/分钟)的流量通过位于钢包30的下侧上的供气管31而吹到钢包30中以搅拌熔融FeMn和钢水。熔融FeMn包括70.6wt％的锰(Mn)，并且钢水包括0.6wt％的锰(Mn)。通过将熔融FeMn和钢水浇注(混合)在一起而产生的高Mn钢的锰(Mn)含量被预期为18.2wt％。紧接在混合之后取得的高Mn钢的样品被分析为具有18.9wt％的锰(Mn)含量，并且在自浇注(混合)开始20分钟之后取得的高Mn钢的样品被分析为具有18.7wt％的锰(Mn)含量。即，通过从钢包30的下侧吹送的氩(Ar)气而进行的搅拌在使浇注(混合)后的锰(Mn)的分布均匀方面是有效的。

示例6

在与示例5中的情况相同的情况下生产高Mn钢，除了使用叶轮而非使用气体搅拌。叶轮以30rpm的速度旋转。以与比较例3和示例5中的顺序相同的顺序，0.52吨熔融FeMn被浇注到钢包30中所容纳的1.1吨的钢水中，并且利用叶轮对熔融FeMn与钢水的混合物进行搅拌。钢水包括0.07wt％的锰(Mn)，并且熔融FeMn包括67.9wt％的锰(Mn)。通过将熔融FeMn和钢水浇注(混合)在一起而产生的高Mn钢被预期具有21.8wt％的锰(Mn)含量。在自通过叶轮进行的机械搅拌结束2分钟后从混合物(高Mn钢)取得的样品具有21.6wt％的锰(Mn)含量，并且，在自通过叶轮进行的机械搅拌结束20分钟后从混合物(高Mn钢)取得的样品具有21.4wt％的锰(Mn)含量。即，通过叶轮进行的搅拌在使高Mn钢的成分均匀方面是有效的。

示例7

保温炉中所容纳的0.34吨熔融FeMn被浇注到钢包30中所容纳的1.3吨钢水中。如果要求钢水的温度在钢水朝向保温炉移动时为1671℃并且要求熔融高Mn钢的温度在浇注(混合)之后为1590℃，则基于上述公式2，保温炉中所容纳的熔融FeMn的温度可能必须要调整到1483℃。因此，在保温炉保持处于1450℃达3小时之后，保温炉的温度在浇注(混合)前30分钟增大，并且熔融FeMn以1477℃的最终温度从保温炉被引出并且被浇注到钢包30中所容纳的钢水中。紧接在浇注(混合)后的混合物的温度为1589℃。即，可以获得具有接近所需温度的高锰钢水。

Claims (22)

1.一种生产含锰钢水的方法，所述方法包括：

制备熔融铁合金或熔融非铁金属；

将所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属保持在等于或高于所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的熔点的温度处；以及

将所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属浇注到制备的钢水中，

其中，在对所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属进行所述保持时，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属经受防吸氮过程或脱氮过程。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述保持与所述防吸氮过程或所述脱氮过程一起在保温炉中被执行，并且

所述防吸氮过程或所述脱氮过程包括向所述保温炉供给氩(Ar)气作为气氛气体，以使所述保温炉的内部保持处于正压。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述保持与所述防吸氮过程或所述脱氮过程一起在保温炉中被执行，并且

所述防吸氮过程或所述脱氮过程包括利用氩(Ar)气在所述保温炉的上部区域和下部区域中的至少一者中搅拌所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，所述防吸氮过程或所述脱氮过程包括将硅(Si)加到所述熔融铁合金以使得所述熔融铁合金具有1.5wt％或更大的硅(Si)含量。

5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述保温炉包括：

壳体；

容置单元，所述容置单元设置在所述壳体中并且包括用以容置熔融的或固相的铁合金或非铁金属的内部空间；

加热单元，所述加热单元构造成加热所述容置单元中所容纳的所述铁合金或所述非铁金属；以及

盖，所述盖设置在所述容置单元的上侧上以封闭所述容置单元的所述内部空间，

其中，所述盖包括气氛气体供给单元，所述气氛气体供给单元连接至惰性气体供给单元并且向所述容置单元供给气氛气体，使得在所述容置单元中熔解的所述铁合金或所述非铁金属被脱氮或被防止吸氮。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述制备在所述保温炉中执行。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，制备的所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的量大于在所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述浇注中所需的量，并且

在将所述所需的量的所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属浇注到所述钢水中之后，将剩余量的所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属持续地保持在等于或大于所述熔点的温度处。

8.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述制备包括熔解具有根据以下公式的锰(Mn)含量和磷(P)含量的固相FeMn或固相Mn金属：

P含量(wt％)＜-0.026×(含Mn钢水的目标Mn含量(wt％)+(4.72×10^-4)×(含Mn钢水的目标Mn含量(wt％))²。

9.根据权利要求6所述的方法，其中，所述保温炉的所述加热单元包括感应线圈，并且

所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述制备包括利用所述感应线圈进行感应加热。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述浇注包括：

将所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属浇注到容纳有所述钢水的钢包中；以及

对所述钢水与所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属一起进行搅拌，

其中，所述搅拌借助于通过所述钢包的下侧供给惰性气体来执行。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述浇注包括：

将所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属浇注到容纳有所述钢水的钢包中；以及

对所述钢水与所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属一起进行搅拌，

其中，所述搅拌利用穿过所述钢包的上侧插入到所述钢水和所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属中的搅拌器来执行。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，在对所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属进行所述保持时，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属保持在1300℃至1500℃的温度处，并且

紧接在所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述浇注之前，所述方法还包括鉴于所述钢水的状态和高锰钢水的目标状态来加热所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属的所述浇注之后，所述方法还包括执行RH真空精炼过程或钢包炉(LF)精炼过程，在所述RH真空精炼过程或所述钢包炉(LF)精炼过程中，Al、C、Cu、W、Ti、Nb、Sn、Sb、Cr、B、Ca、Si和Ni中的至少一者被供给到所述钢水和所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述RH真空精炼过程与脱氢过程一起进行。

15.一种保温炉，包括：

壳体；

容置单元，所述容置单元设置在所述壳体中并且包括用以容置固相或熔融铁合金或者固相或熔融非铁金属的内部空间；

加热单元，所述加热单元构造成加热所述容置单元中所容纳的所述铁合金或所述非铁金属；以及

盖，所述盖设置在所述容置单元的上侧上以封闭所述容置单元的所述内部空间，

其中，所述盖包括气氛气体供给单元，所述气氛气体供给单元连接至惰性气体供给单元并且向所述容置单元供给气氛气体，使得在所述容置单元中熔解的所述铁合金或所述非铁金属被脱氮或被防止吸氮。

16.根据权利要求15所述的保温炉，其中，所述加热单元包括以下各者中的至少一者：

围绕所述容置单元缠绕的感应线圈；

设置在所述盖中的电极棒；以及

设置在所述盖中的等离子体。

17.根据权利要求16所述的保温炉，还包括连接至所述加热单元的控制单元，

其中，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属在所述控制单元的控制下保持在1300℃至1500℃的温度处，并且紧接在所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属被浇注到钢水中之前，所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属在所述控制单元的控制下被加热。

18.根据权利要求15所述的保温炉，其中，在设置在所述容置单元的所述上侧上的所述盖中设置有气氛气体供给管，并且所述盖包括用以在气氛气体被供给到所述保温炉的内部时使所述保温炉的所述内部保持处于恒定正压的通气孔。

19.根据权利要求15所述的保温炉，还包括：

虹吸结构，所述虹吸结构包括吸入部、排出部、传输部和初始压力口，其中，所述吸入部穿过所述盖插入到所述容置单元中所容纳的所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属中，所述排出部连接至所述吸入部以将通过所述吸入部而引出的所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属排到钢包，所述传输部连接在所述吸入部与所述排出部之间以传输所述熔融铁合金或所述熔融非铁金属，所述初始压力口连接至所述传输部以产生初始压力差；以及

驱动单元，所述驱动单元连接至所述壳体的下侧以通过使所述壳体升起或降下来帮助所述虹吸结构的操作。

20.根据权利要求15所述保温炉，还包括：

驱动单元，所述驱动单元连接至所述壳体以用于使所述壳体和所述容置单元升起或降下；

第一导引件，所述第一导引件设置在所述壳体的外表面上；以及

导架，所述导架设置在所述壳体的外侧处并且包括导辊，所述导辊在所述第一导引件向上移动时通过与所述第一导引件接合来阻止所述第一导引件的向上移动，

其中，当在水平面上观察时所述驱动单元与所述壳体连接的连接点位于所述导轨的后面，并且当所述壳体通过驱动单元而向上移动时，所述第一导引件钩在所述导辊上并因而使所述壳体倾斜。

21.一种用于生产含锰钢水的设备，所述设备包括：

Mn供给单元，所述Mn供给单元供给具有高锰含量的熔融金属；

钢水供给单元，所述钢水供给单元供给钢水；以及

钢包，所述钢包构造成在所述钢水供给单元与所述Mn供给单元之间移动以接纳来自所述Mn供给单元的具有高Mn含量的所述熔融金属以及来自所述钢水供给单元的所述钢水，

其中，所述Mn供给单元包括根据权利要求15至20中的任一项所述的保温炉。

22.根据权利要求21所述的设备，其中，在所述钢包的下侧中设置有惰性气体供给管，并且

所述钢包在所述钢包接纳来自所述Mn供给单元的所述熔融金属或来自所述钢水供给单元的所述钢水的位置处连接至惰性气体供给单元，并且利用惰性气体对浇注到所述钢包中的所述熔融金属和所述钢水进行搅拌。