CN114908208A - 一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12%以上高合金钢方法 - Google Patents

一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12%以上高合金钢方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，在转炉终点出钢前，向转炉内加入铁合金总量85％，高效利用转炉出钢时自然损失热量熔化大量铁合金，在后续精炼过程加入铁合金总量15％。本发明的目的是减少精炼电化学热成本并降低精炼工序处理时间。

Description

一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其涉及一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法。
背景技术
高合金钢是指在钢铁中有合金元素含量在10％以上的合金钢。合金元素含量高，铁合金加入量大，在转炉炼钢工艺中，冶炼过程熔化加入的铁合金需要大量热源，从而造成单炉冶炼时间增加，能耗成本上升。
转炉炼钢工艺企业为应对上述困难，采取增加精炼加热工位、新建合金熔化炉的方法来解决因熔化大量铁合金带来的问题。新建设备，造成建设成本、生产成本增加。因此，需要一种方法解决上述问题。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，避免高铁合金量带来的熔化苦难问题，改善生产时序，降低生产成本。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，包括：
1)转炉冶炼Mn含量12％以上钢种时，计算Mn铁合金加入总量、脱氧剂加入总量，并在废钢料槽中加入合金总量85％的Mn铁合金、脱氧剂总量70％备用；
2)保证转炉终点成分要求情况下，提高转炉终点温度，终点温度要求T≥1650℃，并要求顶底复吹转炉；终点拉碳操作后，进行排渣操作，排渣量以冶炼过程散料加入量及渣罐容量进行参考计算，排渣量占炉渣总量75-85％；排渣操作后进行测温，保证温度T≥1650℃，如温度不满足要求，进行补吹操作；
3)排渣及补吹结束后吊车调运装Mn铁合金的废钢料槽，将Mn铁合金、脱氧剂加入转炉内，并将底吹供气强度提升至0.12-0.18Nm3/min·t，介质种类选择氩气，利用底吹氩气对转炉熔池进行搅拌，增强动力学效果，均匀熔化合金；
4)底吹氩气搅拌时间控制30秒～40秒，防止搅拌过强温度损失过大。搅拌结束后，进行倒炉取样操作，并观察合金熔化情况，无肉眼可见未熔化合金，可准备开始出钢操作；出钢过程加入Mn铁合金总量10％及脱氧剂总量40％，钢包氩气搅拌操作；
5)出钢结束后吊运精炼工序，在精炼工序处理过程中随成分变化加入剩余Mn铁合金总量5％。
进一步的，所述2)中，排渣量占炉渣总量75-85％。
进一步的，所述3)中，将底吹供气强度提升至0.15Nm3/min·t。
进一步的，该方法用于减少精炼电化学热成本并降低精炼工序处理时间。
进一步的，钢包测温平均提高18-20℃；平均处理时间减少10-12min；全工序电极消耗减少0.30-0.34kg/t。
进一步的，钢包测温平均提高19℃；平均处理时间减少11min；全工序电极消耗减少0.32kg/t。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
采用本发明方法，充分利用了转炉终点温度热量熔化Mn铁合金，减少了精炼工序电极加热时间与电极消耗。钢包测温由平均1525℃提高到1544℃，平均提高19℃；平均处理时间由66min降低至55min，减少11min；全工序电极消耗由0.76kg/t降低至0.44kg/t，减少0.32kg/t，效果显著。
具体实施方式
在转炉炼钢生产工艺过程中，各工序热量来源主要有以下几部分。
转炉工序：铁水物理热、铁水废钢中元素氧化化学热、外加提温剂氧化放热、废钢预热带来部分物理热。
精炼工序：电极带来电化学热、部分钢种元素精炼工序氧化化学热
连铸工序：中包电磁感应加热带来电化学热。
从热量来源分析，在整个冶炼工艺中，热量主要来源在转炉、精炼工序。其中，转炉工序热量来源主要依靠冶炼过程氧化放热，成本最低；精炼工序依靠电化学热，成本较高。
在冶炼Mn含量12％以上高合金钢种时，铁合金加入量大，熔化铁合金需要大量热源。因转炉出钢过程本身损失部分热量，因此单纯依靠转炉出钢过程合金加入及精炼工序合金加入熔化，热量损失大，生产成本高。
针对以上问题，提出技术方案。在转炉终点出钢前，向转炉内加入铁合金总量85％，高效利用转炉出钢时自然损失热量熔化大量铁合金，在后续精炼过程加入铁合金总量15％，减少精炼电化学热成本并降低精炼工序处理时间。
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
实施例1
一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，包括：
1)转炉冶炼Mn含量12％以上钢种时，计算Mn铁合金加入总量、脱氧剂加入总量，并在废钢料槽中加入合金总量85％的Mn铁合金、脱氧剂总量70％备用。
2)保证转炉终点成分要求情况下，提高转炉终点温度。终点温度要求T≥1650℃，并要求顶底复吹转炉。终点拉碳操作后，进行排渣操作，排渣量以冶炼过程散料加入量及渣罐容量进行参考计算，排渣量占炉渣总量80％。排渣操作后进行测温，保证温度T≥1650℃，如温度不满足要求，进行补吹操作。
3)排渣及补吹结束后吊车调运装Mn铁合金的废钢料槽，将Mn铁合金、脱氧剂加入转炉内，并将底吹供气强度提升至0.15Nm3/min·t，介质种类选择氩气，利用底吹氩气对转炉熔池进行搅拌，增强动力学效果，均匀熔化合金。
4)底吹氩气搅拌时间控制30秒～40秒之间，防止搅拌过强温度损失过大。搅拌结束后，进行倒炉取样操作，并观察合金熔化情况。无肉眼可见未熔化合金，可准备开始出钢操作。出钢过程加入Mn铁合金总量10％及脱氧剂总量40％，钢包氩气搅拌操作。
5)出钢结束后吊运精炼工序，在精炼工序处理过程中随成分变化加入剩余Mn铁合金总量5％。
本发明在150t顶底复吹转炉上使用。数据统计为炼钢厂150t顶底复吹转炉在使用本发明与未使用本发明情况下生产共6炉高锰含量合金钢平均数据，生产过程装入量相同。采用本发明后，精炼电极消耗计算统计对比、单炉生产时间明显降低。采用本发明前与采用本发明后对比如下表所示。
Figure BDA0003601833870000041
采用本发明方法，充分利用了转炉终点温度热量熔化Mn铁合金，减少了精炼工序电极加热时间与电极消耗。钢包测温由平均1525℃提高到1544℃，平均提高19℃；平均处理时间由66min降低至55min，减少11min；全工序电极消耗由0.76kg/t降低至0.44kg/t，减少0.32kg/t，效果显著。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，其特征在于，包括：
1)转炉冶炼Mn含量12％以上钢种时，计算Mn铁合金加入总量、脱氧剂加入总量，并在废钢料槽中加入合金总量85％的Mn铁合金、脱氧剂总量70％备用；
2)保证转炉终点成分要求情况下，提高转炉终点温度，终点温度要求T≥1650℃，并要求顶底复吹转炉；终点拉碳操作后，进行排渣操作，排渣量以冶炼过程散料加入量及渣罐容量进行参考计算，排渣量占炉渣总量75-85％；排渣操作后进行测温，保证温度T≥1650℃，如温度不满足要求，进行补吹操作；
3)排渣及补吹结束后吊车调运装Mn铁合金的废钢料槽，将Mn铁合金、脱氧剂加入转炉内，并将底吹供气强度提升至0.12-0.18Nm3/min·t，介质种类选择氩气，利用底吹氩气对转炉熔池进行搅拌，增强动力学效果，均匀熔化合金；
4)底吹氩气搅拌时间控制30秒～40秒，防止搅拌过强温度损失过大。搅拌结束后，进行倒炉取样操作，并观察合金熔化情况，无肉眼可见未熔化合金，可准备开始出钢操作；出钢过程加入Mn铁合金总量10％及脱氧剂总量40％，钢包氩气搅拌操作；
5)出钢结束后吊运精炼工序，在精炼工序处理过程中随成分变化加入剩余Mn铁合金总量5％。
2.根据权利要求1所述的利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，其特征在于，所述2)中，排渣量占炉渣总量75-85％。
3.根据权利要求1所述的利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，其特征在于，所述3)中，将底吹供气强度提升至0.15Nm3/min·t。
4.根据权利要求1所述的利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，其特征在于，该方法用于减少精炼电化学热成本并降低精炼工序处理时间。
5.根据权利要求4所述的利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，其特征在于，钢包测温平均提高18-20℃；平均处理时间减少10-12min；全工序电极消耗减少0.30-0.34kg/t。
6.根据权利要求5所述的利用转炉终点温度冶炼Mn含量12％以上高合金钢方法，其特征在于，钢包测温平均提高19℃；平均处理时间减少11min；全工序电极消耗减少0.32kg/t。
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