CN111394644A - 一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺 - Google Patents

一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,包括锰合金烘烤→转炉出钢和出钢合金化→LF化渣合金化,具体为:(1)准备钢包包龄在前期的钢包;(2)准备钢包支撑件,并将需要烘烤的锰合金至钢包内;(3)钢包合金烘烤;(4)转炉出钢量及出钢温度控制;(5)LF精炼炉升温合金化过程;(6)LF精炼炉大氩气搅拌降温合金化过程;本发明将高锰奥氏体钢锰合金化时间由8小时降低至3小时以内,提高生产效率及钢水质量。

Description

一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺
技术领域
本发明涉及一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺。
背景技术
低温用高锰奥氏体钢(15% ≤[Mn]≤30%),由于钢水锰含量高,且锰易氧化,不能随废钢一起加入转炉,只能通过转炉出钢和LF精炼过程进行锰的合金化,导致锰合金化时间长(8小时以上),生产效率低,不利于连铸生产;且长时间的LF炉合金化又容易造成钢水氢、氮气体含量高,对连铸坯质量有较大影响。为了提高高锰奥氏体钢(15% ≤[Mn]≤30%)生产效率,提升连铸坯质量,开发一种转炉冶炼生产低温高锰奥氏体钢快速合金化炼钢工艺,是急需解决的一个问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是,针对以上现有技术存在的缺点,提供一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,将高锰奥氏体钢锰合金化时间由8小时降低至3小时以内,提高生产效率及钢水质量,实现了低温用高锰奥氏体钢快速合金化。
本发明解决以上技术问题的技术方案是:一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,包括锰合金烘烤→转炉出钢和出钢合金化→LF化渣合金化,具体为:
(一):锰合金烘烤:
(1)准备钢包包龄在前期的钢包;
(2)采用格栅板焊接成与钢包底直径大小相同的支撑件,将制作的支撑件放入钢包底部;然后加入需要烘烤的锰合金至钢包内,该锰合金加入量230-260Kg/t钢,且加入量不超过钢包容积的四分之三;
(3)将准备好的装有锰合金的钢包,放置到正常上线钢包烘烤工位开始烘烤,烘烤火焰温度调整至1000℃,烘烤时间24小时以上;
(二):转炉出钢和出钢合金化:
(1)将烘烤好的合金钢包吊运至转炉出钢工位,接通钢包底吹,打开钢包底吹进行出钢,其出钢量=标准钢包盛钢重量-烘烤锰合金的重量-1/3*标准钢包盛钢重量,转炉出钢温度1660℃-1700℃,出钢时间为3-5min;
(三): LF化渣合金化:
(1)LF精炼炉升温合金化过程:
LF精炼炉电极加热升温,在流量为400-500NL/min大氩气下搅拌脱硫,大氩气搅拌加热升温合金化,将钢水温度提升至1580℃-1600℃,升温时间为60分钟以上;
(2)LF精炼炉大氩气搅拌降温合金化过程:
当钢水温度升至1580℃-1600℃后,停止升温操作,调整钢包底吹氩气流量至600NL/min,落下LF精炼炉钢包小炉盖,进行大氩气搅拌降温操作,钢水温度降低至1480℃后,合金化工作完成,停止大氩气搅拌,调整钢包底吹氩气流量至50-80NL/min继续搅拌15分钟,吊至连铸工位进行浇铸作业,在大氩气搅拌降温过程中取样测温,根据取样分析钢水中成分情况,若小于钢种要求成分范围,则加入合金进行钢水成分微调,逐步将钢水成分调整至钢种要求的成分范围内。
本发明进一步限定方案:
前述的准备钢包的包龄在总包龄三分之一之前。
前述的在锰合金加入钢包后,在锰合金上面加入一层炼钢用石灰,石灰加入量8-10 Kg/t钢。
前述的将烘烤好的合金钢包吊运至转炉出钢工位,接通钢包底吹,钢包底吹流量600-800Nl/min。
前述的在大氩气搅拌降温过程中分批次加入石灰加速降温,每批次石灰加入1.5Kg/t,降温过程总加入量不大于6Kg/t。
本发明的有益效果是:本发明通钢包提前进行合适合金量、适当烘烤温度、烘烤时间和烘烤批次的工艺控制,同时优化转炉出钢温度及LF合金化工艺,大大缩短了LF精炼炉合金化时间,LF精炼炉合金化时间由9小时缩短至3小时,降低了由于LF精炼炉长时间升温化合金导致的钢水气体含量增加概率,既保证连续生产,又提高了产品质量。
具体实施方式
实施例1
本实施例选择150t转炉、150吨LF精炼炉冶炼、25Mn钢种,提供一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,包括锰合金烘烤→转炉出钢和出钢合金化→LF化渣合金化工艺流程,具体为:
(一):锰合金烘烤:
(1)钢包准备:钢包总包龄为100炉,选择包龄为19炉的23号钢包作为合金烘烤钢包;
(2)选用直径10mm的普通钢筋焊接制作成钢包底部直径大小的支撑件2块,将制作的支撑件放入钢包底部;加入金属锰合金35吨,然后向钢包内加入炼钢用石灰1.5吨,防止钢包内靠上层的锰合金被火焰烘烤软化;
(3)将准备好的装有金属锰和石灰的钢包,吊放置到正常上线钢包烘烤工位开始烘烤,烘烤火焰温度调整至1000℃,进行烘烤,合金烘烤时间27小时;
(二):转炉出钢和出钢合金化
(1)将烘烤27小时装有金属锰的钢包,吊运至转炉出钢工位,烘烤好的合金温度为708℃,接通钢包底吹,钢包底吹流量800Nl/min,打开钢包底吹进行出钢,其出钢量=150吨-35吨-1/3*150吨=100吨,转炉出钢温度1668℃,出钢时间为3min;
(三):LF化渣合金化
(1)LF精炼炉升温合金化过程:
LF精炼炉电极加热升温并取样,具体见表1,大氩气搅拌脱硫,接通钢包底吹,氩气流量500NL/min,大氩气搅拌加热升温合金化77分钟,钢水温度1593℃;
(2)LF精炼炉大氩气搅拌降温合金化过程:
钢水温度升至1583℃后,停止升温操作,调整钢包底吹氩气流量至600NL/min,落下LF精炼炉钢包小炉盖,能够隔绝空气,防止二次氧化,进行氩气大搅拌降温操作,大氩气搅拌降温过程,分2批次加入石灰加速降温,每批次石灰加入1.5Kg/t,使钢水温度降低至1487℃后,用时为65分钟,合金化工作完成,停止大氩气搅拌,调整钢包底吹氩气流量至50NL/min继续搅拌15分钟,吊至连铸工位进行浇铸,在大氩气搅拌降温过程取样测温,具体见表1。
表1 :LF化渣合金化过程温度及锰成分
Figure 1
本实施例25Mn生产,加入烘烤合金35吨,烘烤时间27小时,烘烤后温度708℃;LF精炼炉升温锰合金化过程时间77分钟,温度升至1583℃,升温结束钢水锰含量23.04%;LF精炼炉大氩气搅拌降温锰合金化过程时间65分钟,温度降低至1587℃,降温结束钢水锰含量23.41%,满足钢种成分要求,LF炉合金化总时间控制142分钟,大大提高了生产效率。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,包括锰合金烘烤→转炉出钢和出钢合金化→LF化渣合金化,其特征在于:具体为:
(一):锰合金烘烤:
(1)准备钢包包龄在前期的钢包;
(2)采用格栅板焊接成与钢包底直径大小相同的支撑件,将制作的支撑件放入钢包底部;然后加入需要烘烤的锰合金至钢包内,该锰合金加入量230-260Kg/t钢,且加入量不超过钢包容积的四分之三;
(3)将准备好的装有锰合金的钢包,放置到正常上线钢包烘烤工位开始烘烤,烘烤火焰温度调整至1000℃,烘烤时间24小时以上;
(二):转炉出钢和出钢合金化:
(1)将烘烤好的合金钢包吊运至转炉出钢工位,接通钢包底吹,打开钢包底吹进行出钢,其出钢量=标准钢包盛钢重量-烘烤锰合金的重量-1/3*标准钢包盛钢重量,转炉出钢温度1660℃-1700℃,出钢时间为3-5min;
(三):LF化渣合金化:
(1)LF精炼炉升温合金化过程:
LF精炼炉电极加热升温,在流量为400-500NL/min大氩气下搅拌脱硫,大氩气搅拌加热升温合金化,将钢水温度提升至1580℃-1600℃,升温时间为60分钟以上;
(2)LF精炼炉大氩气搅拌降温合金化过程:
当钢水温度升至1580℃-1600℃后,停止升温操作,调整钢包底吹氩气流量至600NL/min,落下LF精炼炉钢包小炉盖,进行大氩气搅拌降温操作,钢水温度降低至1480℃后,合金化工作完成,停止大氩气搅拌,调整钢包底吹氩气流量至50-80NL/min继续搅拌15分钟,吊至连铸工位进行浇铸作业,在大氩气搅拌降温过程中取样测温,根据取样分析钢水中成分情况,若小于钢种要求成分范围,则加入合金进行钢水成分微调,逐步将钢水成分调整至钢种要求的成分范围内。
2.根据权利要求1所述的低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,其特征在于:准备钢包的包龄在总包龄三分之一之前。
3.根据权利要求1所述的低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,其特征在于:在锰合金加入钢包后,在锰合金上面加入一层炼钢用石灰,石灰加入量8-10 Kg/t钢。
4.根据权利要求1所述的低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,其特征在于:将烘烤好的合金钢包吊运至转炉出钢工位,接通钢包底吹,钢包底吹流量600-800Nl/min。
5.根据权利要求1所述的低温用高锰奥氏体钢快速合金化工艺,其特征在于:在大氩气搅拌降温过程中分批次加入石灰加速降温,每批次石灰加入1.5Kg/t,降温过程总加入量不大于6Kg/t。
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