CN115305312A - 一种降低vd工序高锰钢锰烧损的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及高锰钢生产技术领域，尤其涉及一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法。1)LF炉入炉后根据转炉出钢硫磺控制综合脱氧剂加入量：2)控制LF炉造渣白灰＞5kg/吨钢，化渣剂＜1.5kg/吨钢，钢水碳含量控制在碳目标值‑0.005％～碳目标值+0.005％之间，硅含量控制在硅目标值+0.01％～硅目标值+0.02％之间；3)LF炉稠渣量＞0.5kg/吨钢，稠渣同时进行LF炉加热2min～2.5min；4)VD抽空前2min阶段控制底吹氩气流量在150Nl/min～300Nl/min，VD抽空后3min阶段控制氩气流量在30Nl/min～80Nl/min，VD保压前3min控制氩气流量在50Nl/min～100Nl/min，VD保压3min～10min后控制氩气流量在80Nl/min～150Nl/min，VD保压10min以后控制氩气流量在100Nl/min～200Nl/min。减少VD工序生产高锰钢种时锰烧损量，降低精炼工序锰合金消耗，提高成品成分稳定性。

Description

一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法
技术领域
本发明涉及高锰钢生产技术领域，尤其涉及一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法。
背景技术
高锰钢(hadfield steel)是指含锰量在10％以上的合金钢。高锰钢经过固溶处理后还会有少量的碳化物未溶解，当其数量较少符合检验标准时，仍可使用。高锰钢是专为重工业提供使用的一种防磨钢材，应用领域包括采石、采矿、挖掘、煤炭工业、铸造和钢铁行业等。
高锰钢精炼流程中VD(Vacuum Degassing)真空脱气工序的主要功能是脱H，脱O，脱N及去除夹杂。目前，VD工序生产高锰钢种时，经常出现锰烧损量较大的情况，约有 70％的罐次锰烧损量达到0.05％。锰烧损过高，对钢种成品成分的稳定控制造成较大负面影响，个别罐次还会出现成分超下限的改钢质量事故，同时增加了精炼工序合金成本，对质量和成本均造成了不利影响。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法，减少VD工序生产高锰钢种时锰烧损量，降低精炼工序锰合金消耗，提高成品成分稳定性。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法，所述高锰钢锰含量大于14％，具体包括：
1)LF炉入炉后根据转炉出钢硫磺控制综合脱氧剂加入量：
若出钢硫磺<0.025％，则加入铝粉0.5kg/吨钢～0.6kg/吨钢、铝粒0.3kg/吨钢～0.43kg/ 吨钢进行顶渣改质；
若出钢硫磺>0.025％，则加入铝粉0.8kg/吨钢～0.9kg/吨钢、铝粒0.4kg/吨钢～0.5kg/ 吨钢进行顶渣改质。
2)控制LF炉造渣白灰＞5kg/吨钢，化渣剂＜1.5kg/吨钢，钢水碳含量控制在碳目标值-0.005％～碳目标值+0.005％之间，硅含量控制在硅目标值+0.01％～硅目标值+0.02％之间，钢水锰含量控制在锰下限值+0.05％～锰下限值+0.06％之间，脱硫合金化温度＞ 1590℃，控制钢水硫磺含量＜0.005％；氩气搅拌时间控制在3min～5min，氩气流量大小控制在450Nl/min～550Nl/min。
3)LF炉稠渣量＞0.5kg/吨钢，稠渣同时进行LF炉加热2min～2.5min，加热后进行氩气搅拌1.5min～2.5min，氩气流量控制在250Nl/min～350Nl/min；氩气搅拌后测温，根据所测温度动态控制LF炉加热，LF炉搬出温度控制在铸机浇铸温度+30℃～35℃。
4)VD抽空前2min阶段控制底吹氩气流量在150Nl/min～300Nl/min，VD抽空后3min阶段控制氩气流量在30Nl/min～80Nl/min，VD保压前3min控制氩气流量在50Nl/min～100Nl/min，VD保压3min～10min后控制氩气流量在80Nl/min～150Nl/min，VD保压 10min以后控制氩气流量在100Nl/min～200Nl/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明根据出钢硫磺含量动态控制综合脱氧剂(铝粒+铝粉)的数量，提高熔渣及钢水双重脱氧效果，降低与锰结合的自由氧，减少锰烧损。
2、本发明控制造渣白灰量，促进氧化物夹杂向熔渣的扩散，进一步促进自由氧脱除，提高碳、硅合金含量，降低锰合金含量，降低锰综合活度，降低反应活性。
3、本发明VD稠渣采用预熔操作，提高进VD顶渣碱度，抑制真空条件下锰元素的烧损。
4、本发明VD操作在抽空前两分钟氧化反应剧烈阶段控制氩气流量中等，确保自由氧的脱除，抑制氧化反应速率，VD抽空后三分钟及保压阶段控制氩气流量由小变大，在前期脱除氧以后，后期锰烧损偏低，调大氩气确保氢含量脱除。
本发明能够大幅降低VD工序生产高锰钢种时锰的烧损量，降低精炼冶炼过程锰合金消耗，提高成品成分稳定性。采用本发明后，高锰钢生产VD工序时锰烧损量达到0.05％的罐次减少50％，锰合金消耗降低，成分控制稳定性提高。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：
一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法，所述高锰钢锰含量大于15％，具体包括：
1、LF炉入炉后根据转炉出钢硫磺控制综合脱氧剂加入量：
若出钢硫磺<0.025％，则加入铝粉0.5kg/吨钢～0.6kg/吨钢、铝粒0.3kg/吨钢～0.43kg/ 吨钢进行顶渣改质；
若出钢硫磺>0.025％，则加入铝粉0.8kg/吨钢～0.9kg/吨钢、铝粒0.4kg/吨钢～0.5kg/ 吨钢进行顶渣改质。
2、LF炉造渣白灰＞5.5kg/吨钢，化渣剂＜1.7kg/吨钢，钢水碳含量控制在碳目标值-0.005％～碳目标值+0.005％之间，硅含量控制在硅目标值+0.01％～硅目标值+0.02％之间，钢水锰含量控制在锰下限值+0.05％～锰下限值+0.06％之间，脱硫合金化温度＞1590℃，氩气搅拌时间控制在3.5min～5.5min，氩气流量大小控制在450Nl/min～550Nl/min，确保钢水硫磺含量＜0.005％。
3、LF炉稠渣量＞0.55kg/吨钢，稠渣同时进行LF炉加热2.5min～3min，加热后进行氩气搅拌1.5min～2.5min，氩气流量大小控制在250Nl/min～350Nl/min，搅拌后测温，根据所测温度动态控制LF炉加热，确保LF炉搬出温度控制在铸机浇铸温度+30℃～35℃之间。
4、VD抽空前2min阶段控制底吹氩气流量在150Nl/min～250Nl/min，VD抽空后3min阶段控制氩气流量在30Nl/min～80Nl/min，VD保压前3min控制氩气流量在40Nl/min～80Nl/min，VD保压3min～10min后控制氩气流量在60Nl/min～120Nl/min，VD保压10min 以后控制氩气流量在100Nl/min～150Nl/min。
实施例：
一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法，所述高锰钢锰含量大于15％，具体包括：
1、LF炉入炉后根据转炉出钢硫磺控制综合脱氧剂加入量：
若出钢硫磺<0.025％，则加入铝粉0.5kg/吨钢～0.6kg/吨钢、铝粒0.3kg/吨钢～0.43kg/ 吨钢进行顶渣改质；
若出钢硫磺>0.025％，则加入铝粉0.8kg/吨钢～0.9kg/吨钢、铝粒0.4kg/吨钢～0.5kg/ 吨钢进行顶渣改质。入炉硫磺高则表明钢水及熔渣中氧高，增加双重脱氧剂加入量，提高脱氧效率。
2、LF炉造渣白灰＞5.5kg/吨钢，化渣剂＜1.7kg/吨钢，钢水碳含量控制在碳目标值 -0.005％～碳目标值+0.005％之间，硅含量控制在硅目标值+0.01％～硅目标值+0.02％之间，钢水锰含量控制在锰下限值+0.05％～锰下限值+0.06％之间，脱硫合金化温度＞1590℃，氩气搅拌时间控制在3.5min～5.5min，氩气流量大小控制在450Nl/min～550Nl/min，确保钢水硫磺含量＜0.005％。碳、硅含量控制在中上限，降低锰元素活度，锰含量控制在中下限，进一步控制锰元素活度，降低其反应速率，减少烧损。
3、LF炉稠渣量＞0.55kg/吨钢，稠渣同时进行LF炉加热2.5min～3min，加热后进行氩气搅拌1.5min～2.5min，氩气流量大小控制在250Nl/min～350Nl/min，搅拌后测温，根据所测温度动态控制LF炉加热，确保LF炉搬出温度控制在铸机浇铸温度+30℃～35℃之间。稠渣采用预熔操作，控制入VD炉顶渣碱度，抑制锰氧化反应，控制VD处理过程温度上限，抑制锰氧化反应。
4、VD抽空前2min阶段控制底吹氩气流量在150Nl/min～250Nl/min，VD抽空后3min阶段控制氩气流量在30Nl/min～80Nl/min，VD保压前3min控制氩气流量在40Nl/min～80Nl/min，VD保压3min～10min后控制氩气流量在60Nl/min～120Nl/min，VD保压10min 以后控制氩气流量在100Nl/min～150Nl/min。VD操作在抽空前两分钟氧化反应剧烈阶段控制氩气流量中等，确保自由氧的脱除，抑制氧化反应速率，VD抽空后三分钟及保压阶段控制氩气流量由小变大，在前期脱除大部分氧以后，后期锰烧损受到抑制，调大氩气确保氢含量脱除。
本发明能够大幅降低VD工序生产高锰钢种时锰的烧损量，降低精炼冶炼过程锰合金消耗，提高成品成分稳定性。采用本发明后，高锰钢生产VD工序时锰烧损量达到0.05％的罐次减少50％，锰合金消耗降低，成分控制稳定性提高。
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。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

Claims (3)

1.一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法，所述高锰钢锰含量大于14％，其特征在于，具体包括：
1)LF炉入炉后根据转炉出钢硫磺控制综合脱氧剂加入量：
若出钢硫磺<0.025％，则加入铝粉0.5kg/吨钢～0.6kg/吨钢、铝粒0.3kg/吨钢～0.43kg/吨钢进行顶渣改质；
若出钢硫磺>0.025％，则加入铝粉0.8kg/吨钢～0.9kg/吨钢、铝粒0.4kg/吨钢～0.5kg/吨钢进行顶渣改质；
2)控制LF炉造渣白灰＞5kg/吨钢，化渣剂＜1.5kg/吨钢，钢水碳含量控制在碳目标值-0.005％～碳目标值+0.005％之间，硅含量控制在硅目标值+0.01％～硅目标值+0.02％之间，钢水锰含量控制在锰下限值+0.05％～锰下限值+0.06％之间，脱硫合金化温度＞1590℃，控制钢水硫磺含量＜0.005％；
3)LF炉稠渣量＞0.5kg/吨钢，稠渣同时进行LF炉加热2min～2.5min，加热后进行氩气搅拌1.5min～2.5min，氩气流量控制在250Nl/min～350Nl/min；
4)VD抽空前2min阶段控制底吹氩气流量在150Nl/min～300Nl/min，VD抽空后3min阶段控制氩气流量在30Nl/min～80Nl/min，VD保压前3min控制氩气流量在50Nl/min～100Nl/min，VD保压3min～10min后控制氩气流量在80Nl/min～150Nl/min，VD保压10min以后控制氩气流量在100Nl/min～200Nl/min。
2.根据权利要求1所述的一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法，其特征在于：2)氩气搅拌时间控制在3min～5min，氩气流量大小控制在450Nl/min～550Nl/min。
3.根据权利要求1所述的一种降低VD工序高锰钢锰烧损的方法，其特征在于：3)氩气搅拌后测温，根据所测温度动态控制LF炉加热，LF炉搬出温度控制在铸机浇铸温度+30℃～35℃。
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