CN108998614A - 一种超低锰钢的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种超低锰钢的冶炼方法。本发明采用铁水预处理—转炉—LF炉—RH的生产工艺路线，采用双联工艺，转炉采用全留渣与双渣造渣技术，采用特殊的供氧技术，转炉终点氧值控制在600ppm～800ppm，转炉终点温度控制在1660℃～1680℃。铁水锰质量百分比含量小于0.16％；Si、Mn氧化期后放渣，沸腾出钢；加白灰在氧化性条件下脱磷烧锰。钢种炼成率大幅提高，进而生产出Mn质量百分比含量≤0.025％的超低锰钢。

Description

一种超低锰钢的冶炼方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种超低锰钢的冶炼方法。
背景技术
超低锰钢是一种重要的钢铁基础材料，主要用于冶炼各种高温合金、耐热合金、精密合金、马氏体时效钢等航空航天、军工和民用合金或钢材，近年来在国内外发展异常迅锰。尤其是Mn≤0.025％钢的制备技术，可扩大其使用范围，可应用在充电桩电池上。
目前钢厂铁水Mn含量普遍偏高，因此在生产这类钢种时做成难度极大，无法生产出Mn质量百分比含量≤0.025％的超低锰钢。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种超低锰钢的冶炼方法。采用此生产方法可生产出Mn质量百分比含量≤0.025％的超低锰钢。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种超低锰钢的冶炼方法，包括以下生产步骤：铁水预处理—转炉—LF炉—RH；
1)铁水预处理：
A、选铁目标：铁水温度1300～1360℃，0.5％＜铁水Si质量百分比含量＜0.8％，铁水Mn质量百分比含量≤0.16％，铁水P质量百分比含量≤0.09％，铁水S质量百分比含量≤0.04％；
B、铁水预处理目标：铁水温度1300～1360℃，0.5％＜铁水Si质量百分比含量＜0.8％，铁水Mn质量百分比含量≤0.16％，铁水P质量百分比含量≤0.09％，铁水S质量百分比含量＜0.001％；
2)转炉：
A、全留渣+双渣造渣制度：
a、上炉冶炼后的炉渣全部留在炉内，溅渣固化熔渣后，加废钢兑铁吹炼；
b、吹炼至5～6min放渣，此时硅锰氧化结束，放渣前碱度控制在1.5～2.0；
c、放渣温度控制在1400℃～1450℃；
d、以每产1吨钢计，放渣后物料加入量≥50kg，加入石灰使碱度不低于3.0，其余为轻烧镁球，烧结矿、铁碳球、菱镁石、石灰石中的一种或几种混合物；
B、供氧制度
a、吹氧13min之前工作氧压为1MPa，13min之后为0.9MPa；
b、前期枪位控制在2.2m～2.4m；
c、中期枪位控制在2.3m～2.8m；
d、后期枪位控制在2.6m～3.0m；
e、拉碳枪位为2.1m，拉碳时间为30s～60s；
C、终点控制制度
a、转炉终点氧值控制在600ppm～800ppm；
b、转炉终点温度控制在1660℃～1680℃。
3)LF炉：加白灰在氧化性条件下脱磷烧锰；
A、进LF炉升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒、0.4～1.2kg/t助熔渣，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取头样；
B、LF炉二次升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取搬出样；
C、搬出目标温度为1610～1630℃；
4)RH：
A、采用深处理模式，真空时间28～32min；
B、质量控制关键点：终脱氧加铝量＝{[O]×0.0014+0.06～0.08}kg/t，不加成分铝；
C、搬出定氧，氧值＜40ppm。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
本发明采用铁水预处理—转炉—LF炉—RH的生产工艺路线，采用双联工艺，转炉采用全留渣与双渣造渣技术，采用特殊的供氧技术。铁水锰质量百分比含量小于0.16％；Si、Mn氧化期后放渣，沸腾出钢；加白灰在氧化性条件下脱磷烧锰。钢种炼成率大幅提高，进而生产出Mn质量百分比含量≤0.025％的超低锰钢。
具体实施方式
本发明公开了一种超低锰钢的冶炼方法。本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
实施例1：
以260t转炉为例，采用铁水预处理—转炉—LF炉—RH—连铸的双联生产工艺路线，包括以下步骤：
步骤一、准备工作
在生产此钢种前要生产一浇次(6罐)超低碳钢,这6罐钢的钢水罐用于下一浇次的超低锰钢上,保证钢水罐的洁净化。
在生产此钢种前要生产一浇次(6罐)超低碳钢，超低碳钢成分要求如表1所示：
表1超低碳钢成分表 单位：质量百分比含量
步骤二、铁水预处理
1、选铁目标：铁水温度1350℃，铁水Si质量百分比含量0.45％，铁水Mn质量百分比含量0.15％，铁水P质量百分比含量0.070％，铁水S质量百分比含量0.003％；
2、铁水预处理目标：铁水S质量百分比含量0.001％；
3、脱硫按照吨铁7kg镁粉去除0.001％硫磺控制，取样，扒渣，回样S≤0.003％，铁水可直接兑入转炉。
步骤三、转炉
Si、Mn氧化期后放渣，沸腾出钢；
1、铁水锰含量0.14％；
2、上炉全留渣。本炉在5min30s放渣，放渣温度为1420℃，碱度1.8；
3、放渣后加入熔剂54.8kg/t钢，终渣碱度3.3；
4、开吹氧压为1MPa，12min51s调节氧压至0.9MPa；
5、前期枪位2.3m，中期枪位2.6m，后期枪位2.9m，拉碳枪位2.1m，拉碳时间35s；
6、终点氧值685ppm，终点温度1666℃。
步骤四：LF炉
加白灰在氧化性条件下脱磷烧锰，
1、进LF炉升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒、0.4～1.2kg/t助熔渣，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取头样；
2、LF炉二次升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取搬出样；
3、搬出目标温度为1610～1630℃；
步骤五、RH
1、启用四级泵，采用深处理模式，真空时间30min；
2、质量控制关键点：终脱氧加铝量＝{[O]×0.0014+0.06～0.08}kg/t，不加成分铝；
式中：[O]为氧值，单位ppm；
3、搬出定氧，氧值30ppm。
实施例2：
以260t转炉为例，采用铁水预处理—转炉—LF炉—RH—连铸的双联生产工艺路线，包括以下步骤：
步骤一、准备工作
在生产此钢种前要生产一浇次(6罐)超低碳钢,这6罐钢的钢水罐用于下一浇次的超低锰钢上,保证钢水罐的洁净化。
在生产此钢种前要生产一浇次(6罐)超低碳钢，超低碳钢成分要求如表1所示：
表2超低碳钢成分表 单位：质量百分比含量
步骤二、铁水预处理
1、选铁目标：铁水温度1350℃，铁水Si质量百分比含量0.45％，铁水Mn质量百分比含量0.15％，铁水P质量百分比含量0.070％，铁水S质量百分比含量0.003％；
2、铁水预处理目标：铁水S质量百分比含量0.001％；
3、脱硫按照吨铁7kg镁粉去除0.001％硫磺控制，取样，扒渣，回样S≤0.003％，铁水可直接兑入转炉。
步骤三、转炉
Si、Mn氧化期后放渣，沸腾出钢；
1、铁水锰含量0.132％；
2、上炉全留渣。本炉在5min10s放渣，放渣温度为1433℃，碱度1.69；
3、放渣后加入熔剂53.3kg/t钢，终渣碱度3.52；
4、开吹氧压为1MPa，13min8s调节氧压至0.9MPa；
5、前期枪位2.35m，中期枪位2.5m，后期枪位2.85m，拉碳枪位2.1m，拉碳时间45s；
6、终点氧值745ppm，终点温度1673℃。
步骤四：LF炉
加白灰在氧化性条件下脱磷烧锰，
1、进LF炉升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒、0.4～1.2kg/t助熔渣，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取头样；
2、LF炉二次升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取搬出样；
3、搬出目标温度为1610～1630℃；
步骤五、RH
1、启用四级泵，采用深处理模式，真空时间30min；
2、质量控制关键点：终脱氧加铝量＝{[O]×0.0014+0.06～0.08}kg/t，不加成分铝；
式中：[O]为氧值，单位ppm；
3、搬出定氧，氧值30ppm。
本发明采用铁水预处理—转炉—LF炉—RH的生产工艺路线，采用双联工艺，转炉采用全留渣与双渣造渣技术，采用特殊的供氧技术。铁水锰质量百分比含量小于0.16％；Si、Mn氧化期后放渣，沸腾出钢；加白灰在氧化性条件下脱磷烧锰。钢种炼成率大幅提高，进而生产出Mn质量百分比含量≤0.025％的超低锰钢。
鞍钢四分厂生产的超低锰钢，锰的质量百分比含量能够做到0.025％以下，以下是四分厂生产的超低锰钢的成分表。
表3生产的超低碳钢成分表 单位：质量百分比含量
熔炼号 C，％ Si，％ Mn，％ P，％ S，％ Als，％ O,％
18BD3386 0.002 0.0023 0.0193 0.0024 0.0049 0.0055 0.0092
18BD3387 0.001 0.0021 0.0228 0.0026 0.0058 0.0057 0.0079
18BD3388 0.002 0.0023 0.0194 0.0025 0.0069 0.0056 0.0088
18AD3477 0.001 0.0028 0.0247 0.0029 0.0070 0.0061 0.0072
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种超低锰钢的冶炼方法，其特征在于，包括以下生产步骤：铁水预处理—转炉—LF炉—RH；
1)铁水预处理：
A、选铁目标：铁水温度1300～1360℃，0.5％＜铁水Si质量百分比含量＜0.8％，铁水Mn质量百分比含量≤0.16％，铁水P质量百分比含量≤0.09％，铁水S质量百分比含量≤0.04％；
B、铁水预处理目标：铁水温度1300～1360℃，0.5％＜铁水Si质量百分比含量＜0.8％，铁水Mn质量百分比含量≤0.16％，铁水P质量百分比含量≤0.09％，铁水S质量百分比含量＜0.001％；
2)转炉：
A、全留渣+双渣造渣制度：
a、上炉冶炼后的炉渣全部留在炉内，溅渣固化熔渣后，加废钢兑铁吹炼；
b、吹炼至5～6min放渣，此时硅锰氧化结束，放渣前碱度控制在1.5～2.0；
c、放渣温度控制在1400℃～1450℃；
d、以每产1吨钢计，放渣后物料加入量≥50kg，加入石灰使碱度不低于3.0，其余为轻烧镁球、烧结矿、铁碳球、菱镁石、石灰石中的一种或几种混合物；
B、供氧制度
a、吹氧13min之前工作氧压为1MPa，13min之后为0.9MPa；
b、前期枪位控制在2.2m～2.4m；
c、中期枪位控制在2.3m～2.8m；
d、后期枪位控制在2.6m～3.0m；
e、拉碳枪位为2.1m，拉碳时间为30s～60s；
C、终点控制制度
a、转炉终点氧值控制在600ppm～800ppm；
b、转炉终点温度控制在1660℃～1680℃。
3)LF炉：加白灰在氧化性条件下脱磷烧锰；
A、进LF炉升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒、0.4～1.2kg/t助熔渣，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取头样；
B、LF炉二次升温，升温过程中加入3.2～4kg/t石灰小粒，升温结束后，大流量90～100Nm3/h状态搅拌8～10min取搬出样；
C、搬出目标温度为1610～1630℃；
4)RH：
A、采用深处理模式，真空时间28～32min；
B、质量控制关键点：终脱氧加铝量＝{[O]×0.0014+0.06～0.08}kg/t，不加成分铝；
C、搬出定氧，氧值＜40ppm。
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