一种低锰钢的冶炼方法技术

一种低锰钢的冶炼方法，工艺路线为高炉—转炉—LF精炼炉—RH真空炉—CC连铸——轧钢，采用定量装入制度，铁水=70%±2%，废钢=30%±2%；铁水主要成分质量百分比为C=4.5%±0.5%；Mn=0.30%±0.10%；废钢配比采用重废/轻废/渣钢=6/3/1，每炉次的加入比例可在±5%范围内调整；造渣材料采用石灰、生烧白云石、铁矿石，加入的造渣材料的质量为装入量的6%±0.5%，加入比例为石灰/生烧白云石/铁矿石=4/1/1，每炉次的加入比例可在±10%范围内调整。本发明专利技术解决了转炉冶炼生产对锰含量控制在0.10%以内的钢种的难题，实现低成本大批量的生产低锰钢，同时可以消化冶炼产生的钢渣。

【技术实现步骤摘要】
一种低锰钢的冶炼方法
本专利技术属于炼钢技术，是一种用氧气转炉冶炼低锰钢的方法。
技术介绍
锰是钢铁材料中最常见的有益元素之一，可提高钢的强度，降低脆性，减少硫的危害，在转炉冶炼阶段一般都被尽量保留。但在如工业纯铁等一些钢种中，锰元素不再是一种有益的合金元素，而是要求钢中的锰元素质量分数越低越好。随锰质量分数的增加，钢的电导率急剧降低，电阻率相应增大，电阻温度系数下降，使钢的矫顽力增大，饱和磁感、剩余磁感和磁导率均下降，因而，一般要求锰的质量分数不大于0.10%。锰作为一种金属元素，只能通过氧化造渣的方式从铁水或钢水中分离出来。要实现锰的质量分数不大于0.10%，目前控制手段主要是对对铁水初始锰进行严格要求，如首钢集团迁安钢铁公司要求铁水初始锰质量分数不大于0.15%。目前大多数的钢厂铁水不具备这种条件，且一般情况下铁水锰低的情况下铁水硅也相对较低，铁水锰小于0.20%的情况下冶金效果和化渣情况急剧恶化。有的钢厂采用预脱锰的方式减轻转炉降锰的负担。专利CN106811567B“一种生产低锰钢的方法”采用两座转炉双联进行冶炼，不利于成本的控制和生产组织。专利CN102925619A通过控制冶炼终点氧活度、溶剂量以及铁水锰含量，不容许加入渣钢。以上两种方法都不能够实现低成本大批量的转炉冶炼生产对锰含量控制在0.10%以内的钢种。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种用氧气转炉冶炼低锰钢的方法，能适应大多数钢厂原材料条件的生产低锰钢的要求，实现低成本大批量的转炉冶炼生产对锰含量控制在0.10%以内的要求。本专利技术的技术方案：一种低锰钢的冶炼方法，钢的化学组成质量百分比为C≤0.008%，Si≤0.01%，Mn≤0.08%，P≤0.008%，S≤0.01%，其余为Fe和必不可少的杂质，冶炼工艺包括：（1）工艺路线采用高炉—转炉—LF精炼炉—RH真空炉—CC连铸—轧钢；（2）采用定量装入制度，主原料配比为铁水70%±2%，废钢30%±2%；（3）铁水主要成分C=4.5%±0.5%，Mn=0.30%±0.10%，废钢配比为重废/轻废/渣钢=6/3/1；（4）造渣材料的质量为装入量的6%±0.5%，加入比例为石灰/生烧白云石/铁矿石=4/1/1。专利技术原理：1.关于工艺路线。采用高炉——转炉——LF精炼炉——RH真空炉——CC连铸——轧钢，可以适应大多数钢铁厂的工装设备配置。本专利技术不同于现在大多数钢厂采用的铁水进预处理降锰、转炉双联冶炼等方案，简单易操作。2.关于定量装入制度。采用定量装入的优点是生产组织、过程稳定，有利于开展其他作业，是实现工业化大生产的基础。采用铁水70%±2%，废钢30%±2%，有利于降低转炉冶炼的过程温度。转炉吹炼中锰氧化反应的化学方程式为［Mn］＋（FeO）→（MnO）＋［Fe］（1），其基本热力学参数为ｌｇＫＭｎ＝６４４０／Ｔ－２．９５（２）。可见，去锰反应是一个放热反应，整个去锰反应在相对低温下进行有利于降锰。本专利技术采用加大废钢加入量，降低铁水消耗的工艺路线符合转炉冶炼热力学条件。利用加大废钢装入量对熔池升温的抑制作用，创造低温熔池更有利于脱锰反应的进行。3.关于原料要求。铁水主要成分C=4.5%±0.5%；Mn=0.30%±0.10%；废钢配比采用重废/轻废/渣钢=6/3/1，以上原材料要求符合中华人民共和国黑色冶金行业标准二级以上，每炉次的加入比例可在±5%范围内调整。本专利技术专利明确了原料中加入渣钢的比例，而目前大多数的方案都明确规定不准使用渣钢。本专利技术加入渣钢是为了适应工艺路线，利用渣钢含有高FeＯ的特点，争取早造前期渣，以利于倒掉部分前期渣，再二次造渣。4.关于造渣材料。采用石灰、生烧白云石、铁矿石。加入的造渣材料的质量为装入量的6%±0.5%，加入比例为，石灰/生烧白云石/铁矿石=4/1/1。根据式［Mn］＋（FeO）→（MnO）＋［Fe］（1）可知，采用大渣量对去锰很有利。吹炼初期熔池锰质量分数会出现一个低点，根据质量守恒定律，此时渣中MnO质量分数高、钢水锰质量分数低。本方法采用在此时倒掉一部分钢渣，在加入第二批渣料造新渣，将剩余渣中的MnO2，对去除Ｍｎ很有利。因此，本专利技术采用二次造渣，加大造渣材料的方法，确定了渣料加入量。本专利技术的有益效果：解决了转炉冶炼生产对锰含量控制在0.10%以内的钢种的难题。通过采用“大渣量低铁耗”的技术方案，实现低成本大批量的生产低锰钢。在不改变现有的生产设备条件的前提下，该方法冶炼过程平稳，满足转炉冶炼对造渣的要求，显著冶炼成本，可为企业创造较大的经济效益。同时也可以消化冶炼产生的钢渣，对于炼钢生产的节能减排也有积极意义。具体实施方式实施例1：一种低锰钢的冶炼方法（1）工艺路线：高炉——转炉——LF精炼炉——RH真空炉——CC连铸——轧钢。（2）采用定量装入制度，总装入量152t，其中铁水106t，废钢46t。（3）主原料铁水主成分C=4.6%；Mn=0.32%；废钢配比为重废/轻废/渣钢=6/3/1，分别为重废27t，轻废14.5t，渣钢4.5t。（4）造渣材料，采用石灰、生烧白云石、铁矿石。加入的造渣材料的质量为装入量的6%±0.5%，加入比例为石灰/生烧白云石/铁矿石=4/1/1。加入的造渣材料的质量为9.2t，分别为石灰6.0t，生烧白云石1.7t，铁矿石1.5t。此炉冶炼的钢种为工业纯铁M6，钢的化学组成质量百分比为C≤0.008%，Si≤0.01%，Mn≤0.08%,P≤0.008%，S≤0.01%,所冶炼的钢的终点成分碳、锰、磷、硫含量的检测值见表1，符合钢种冶炼要求。实施例2：一种低锰钢的冶炼方法（1）工艺路线：高炉——转炉——LF精炼炉——RH真空炉——CC连铸——轧钢。（2）采用定量装入制度，总装入量153t，其中铁水107t，废钢46t。（3）主原料铁水主成分C=4.6%；Mn=0.32%；废钢配比采用重废/轻废/渣钢=6/3/1，分别为重废27.5t，轻废14t，渣钢4.5t。（4）造渣材料，采用石灰、生烧白云石、铁矿石。加入的造渣材料的质量为装入量的6%±0.5%，加入比例为石灰/生烧白云石/铁矿石=4/1/1。加入的造渣材料的质量为9.4吨，分别为石灰6.2t，生烧白云石1.7t，铁矿石1.5t。此炉冶炼的钢种为工业纯铁M6，钢的化学组成质量百分比为C≤0.008%，Si≤0.01%，Mn≤0.08%，P≤0.008%，S≤0.01%,所冶炼的钢的终点成分碳、锰、磷、硫含量的检测值见表1，符合钢种冶炼要求。表1实施例终点化学成分表（%）。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低锰钢的冶炼方法，其特征在于：钢的化学组成质量百分比为C≤0.008%，Si≤0.01%，Mn≤0.08%，P≤0.008%，S≤0.01%，其余为Fe和必不可少的杂质，冶炼工艺包括：/n(1) 工艺路线采用高炉—转炉—LF精炼炉—RH真空炉—CC连铸—轧钢；/n(2) 采用定量装入制度，主原料配比为铁水70%±2%，废钢30%±2%；/n(3) 铁水主要成分C=4.5%±0.5%，Mn=0.30%±0.10%，废钢配比为重废/轻废/渣钢=6/3/1；/n(4) 造渣材料的质量为装入量的6%±0.5%，加入比例为石灰/生烧白云石/铁矿石=4/1/1。/n

【技术特征摘要】
1.一种低锰钢的冶炼方法，其特征在于：钢的化学组成质量百分比为C≤0.008%，Si≤0.01%，Mn≤0.08%，P≤0.008%，S≤0.01%，其余为Fe和必不可少的杂质，冶炼工艺包括：
(1)工艺路线采用高炉—转炉—LF精炼炉—RH真空炉—CC连铸—轧钢；
(2)采...

【专利技术属性】
技术研发人员：田志国，
申请(专利权)人：湖南华菱湘潭钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43