一种AOD炉冶炼200系不锈钢的方法技术

本发明专利技术属于炼钢领域，具体涉及一种AOD炉冶炼200系不锈钢的方法，依次包括以下步骤：(1)一次扒渣：在AOD炉中加入铁水，造渣剂和高碳铬铁后扒渣；(2)加入高碳锰铁：扒渣后加入造渣剂，在1600～1630℃加入≥40kg/t的高碳锰铁；(3)脱碳保锰：控制脱碳温度为1630～1685℃，随着脱碳温度升高，降低脱碳气体中氧气的比例，待钢水中C含量低于0.1wt％时结束脱碳；(4)还原：加入还原剂和造渣剂，吹炼，出渣，检测钢水温度及成分，通入氩气吹炼后出钢；所述方法将高碳锰铁用量提高到40kg/t以上，并控制冶炼时间≤125min，满足大生产要求同时有效降低了电解锰单耗。了电解锰单耗。

【技术实现步骤摘要】
一种AOD炉冶炼200系不锈钢的方法


[0001]本专利技术属于炼钢领域，具体涉及一种AOD炉冶炼200系不锈钢的方法。

技术介绍

[0002]锰是钢铁生产中不可或缺的元素之一，锰元素是炼钢重要的合金元素，锰元素在钢中，主要改善钢的机械性能，增加钢的强度、硬度、延展性和耐磨性等。锰在200系不锈钢种成分占比较大，因而用到较大量的锰系合金。
[0003]AOD炉冶炼200系不锈钢所使用的锰系合金包括高硅硅锰、普硅硅锰、高碳锰铁、低碳锰铁、电解锰等，其中电解锰根据钢种不同吨钢单耗在30kg/t～50kg/t之间。
[0004]2021年原材料市场形势瞬息万变，原料价格不断上涨，200系不锈钢生产成本也跟着不断上升。而原材料中，2021年初电解锰的价格上涨尤为严重，由10000元/吨涨到接近40000元/每吨，成为了生产200系不锈钢中影响成本最主要的因素之一。
[0005]炼钢厂AOD冶炼时间和连铸拉钢速率需要相匹配，根据不锈钢生产情况，AOD冶炼时间控制一般不能超过125分钟，否则不能应用于大生产。目前AOD冶炼200系不锈钢增加高碳锰铁用量尚未有较成熟稳定的工艺，冶炼时间控制在125分钟以内时，高碳锰铁平均单耗仅有约13kg/t。若要增加高碳锰铁用量，钢水中锰含量大幅度提升，脱碳效率下降，脱碳时间增加，则冶炼周期明显增加，不能在大生产中推行。
[0006]所以，在不增加冶炼时间的同时提高高碳锰铁的用量，对目前AOD冶炼200系不锈钢降本增效及完成国家“能耗双控”目标具有重要意义。/>
技术实现思路

[0007]本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种AOD炉冶炼200系不锈钢的方法，该方法可把AOD炉冶炼200系不锈钢的高碳锰铁用量提高到40kg/t以上，比如40～70kg/t，并将冶炼时间控制在125分钟以内，满足大生产要求的同时能够有效降低电解锰单耗，实现降本增效。
[0008]一种AOD炉冶炼200系不锈钢的方法，所述方法依次包括以下步骤：
[0009](1)一次扒渣：在AOD炉中加入铁水和造渣剂进行吹炼，升温至1580～1620℃(例如1590℃、1600℃、1610℃)，加入高碳铬铁继续吹炼，当钢水温度至1510～1580℃(例如1520℃、1530℃、1540℃、1550℃、1560℃、1570℃)进行扒渣；
[0010](2)加入高碳锰铁：扒渣后加入造渣剂，升温至1600～1630℃(例如1605℃、1610℃、1615℃、1620℃、1625℃)后按照大于等于40kg/t的量向钢水中加入高碳锰铁；
[0011](3)脱碳保锰：控制脱碳温度为1630～1685℃(例如1640℃、1650℃、1660℃、1670℃、1680℃)，脱碳气体为氧气和惰性气体，随着脱碳温度升高，降低所述脱碳气体中氧气的含量，以体积百分比计，脱碳气体中氧气的初始含量为60％～100％(例如65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％)，当温度达到1650℃后，开始降低氧气在脱碳气体中的含量，氧气的最终含量为18～23％(例如19％、20％、21％、22％)，待钢水中C含量低于0.1wt％时结束脱
碳；
[0012](4)还原：加入还原剂和造渣剂，依次通入氧气和氮气吹炼，出渣，检测钢水温度及成分，并根据目标钢种成分要求调整钢水成分，通入氩气吹炼后出钢；若钢水中锰含量低于目标钢种的成分要求，通过补加电解锰来调整钢水中锰的含量使其满足目标钢种成分要求；
[0013]所述AOD炉冶炼200系不锈钢的方法的冶炼时间≤125min。
[0014]本专利技术采用“双渣法”AOD炉冶炼工艺，通过控制一倒扒渣条件，实现一倒扒渣量80％以上。在加入高碳锰铁前进行一次扒渣有以下三个方面的好处：第一，可以达到降磷目的，为后续高碳锰铁入炉创造条件。高碳锰铁和硅锰合金均含有较高的磷含量，通过扒渣操作，扒去一部分铁水中的磷，以防终端成分磷超标；第二，高炉铁水和高碳铬铁中的硅在前期就优先氧化进入炉渣，一倒扒渣可把含大量二氧化硅的渣子排出炉外，节约后续的造渣剂(石灰、萤石)消耗；第三，扒渣后后续造渣剂(主要是石灰)加入减少，渣层变薄，利于炉内生成的CO气体的排除,从而促进脱碳保锰。
[0015]在上述AOD炉冶炼200系不锈钢的方法中，作为一种优选实施方式，步骤(1)中，所述铁水为高炉铁水，所述高炉铁水的入炉温度为1250～1350℃(例如1260℃、1270℃、1280℃、1290℃、1300℃、1310℃、1320℃、1330℃、1340℃)；优选地，所述高炉铁水的成分以重量百分比计，为：C4％～6％、硅0.5％～1.5％、铬3％～5％、锰0.5％～2.0％、铜0.03％～0.04％、镍1.3％～1.8％、磷<0.05％、硫<0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0016]在上述AOD炉冶炼200系不锈钢的方法中，作为一种优选实施方式，步骤(1)中，加入高碳铬铁后，以重量百分比计，调整钢水成分为：C2％～4％、硅0％～0.2％、铬13.5％～15％、锰0.2％～1.5％、铜0.03％～0.04％、镍1.1％～1.6％、磷<0.05％、硫<0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质。
[0017]在上述AOD炉冶炼200系不锈钢的方法中，作为一种优选实施方式，步骤(1)中，所述吹炼使用的气体为氧气与氮气体积比6:1的混合气体，其中氧气压力为1.7～1.8MPa。
[0018]在上述AOD炉冶炼200系不锈钢的方法中，作为一种优选实施方式，步骤(1)中，扒渣时温度在1520～1580℃(例如1530℃、1540℃、1550℃、1560℃、1570℃)之间；优选地，扒渣时熔渣流动性为0.1～0.4Pa
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S(例如0.15Pa
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S、0.2Pa
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S、0.25Pa
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S、0.3Pa
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S、0.35Pa
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S)，熔渣表面无成团物；优选地，扒渣量达到80％以上；优选地，扒渣后炉内渣层厚度小于30mm。
[0019]在上述AOD炉冶炼200系不锈钢的方法中，作为一种优选实施方式，步骤(2)中，采用AOD炉顶枪和侧枪同时送氧的方式进行升温；优选地，升温至1600～1630℃(例如1605℃、1610℃、1615℃、1620℃、1625℃)所用的时间小于等于8min；优选地，所述升温至1600～1630℃所用的时间为6～8min(例如6.5min、7min、7.5min)；优选地，加入高碳锰铁量为40～70kg/t(例如45kg/t、50kg/t、55kg/t、60kg/t、65kg/t)。
[0020]本专利技术中，采用AOD炉顶枪和侧枪同时送氧的方式进行顶底复吹，以便迅速升温。迅速提高温度至1600～1630℃，可提高脱碳速率并且提高热量利用率，为加入高碳锰铁或其他冷料创造条件，缩短冶炼时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种AOD炉冶炼200系不锈钢的方法，其特征在于，所述方法依次包括以下步骤：(1)一次扒渣：在AOD炉中加入铁水和造渣剂进行吹炼，升温至1580～1620℃，加入高碳铬铁继续吹炼，当钢水温度至1510～1580℃进行扒渣；(2)加入高碳锰铁：扒渣后加入造渣剂，升温至1600～1630℃后按照大于等于40kg/t的量向钢水中加入高碳锰铁；(3)脱碳保锰：控制脱碳温度为1630～1685℃，脱碳气体为氧气和惰性气体，随着脱碳温度升高，降低所述脱碳气体中氧气的含量，以体积百分比计，脱碳气体中氧气的初始含量为60％～100％，当温度达到1650℃后，开始降低氧气在脱碳气体中的含量，氧气的最终含量为18～23％，待钢水中C含量低于0.1wt％时结束脱碳；(4)还原：加入还原剂和造渣剂，依次通入氧气和氮气吹炼，出渣，检测钢水温度及成分，并根据目标钢种成分要求调整钢水成分，通入氩气吹炼后出钢；若钢水中锰含量低于目标钢种的成分要求，通过补加电解锰来调整钢水中锰的含量使其满足目标钢种成分要求；所述AOD炉冶炼200系不锈钢的方法的冶炼时间≤125min。2.如权利要求1所述的AOD炉冶炼200系不锈钢的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述铁水为高炉铁水，所述高炉铁水的入炉温度为1250～1350℃；优选地，所述高炉铁水的成分以重量百分比计，为：C4％～6％、硅0.5％～1.5％、铬3％～5％、锰0.5％～2.0％、铜0.03％～0.04％、镍1.3％～1.8％、磷<0.05％、硫<0.2％，余量为Fe及不可避免的杂质；优选地，步骤(1)中，加入高碳铬铁后，以重量百分比计，调整钢水成分为：C 2％～4％、硅0％～0.2％、铬13.5％～15％、锰0.2％～1.5％、铜0.03％～0.04％、镍1.1％～1.6％、磷<0.05％、硫<0.15％，余量为Fe及不可避免的杂质。3.如权利要求1所述的AOD炉冶炼200系不锈钢的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述吹炼使用的气体为氧气与氮气体积比6:1的混合气体，其中氧气压力为1.7～1.8MPa；优选地，步骤(1)中，扒渣时温度在1520～1580℃之间；优选地，扒渣时熔渣流动性为0.1～0.4Pa
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S，熔渣表面无成团物；优选地，扒渣量达到80％以上；优选地，扒渣后炉内渣层厚度小于30mm。4.如权利要求1所述的AOD炉冶炼200系不锈钢的方法，其特征在于，步骤(2)中，采用AOD炉顶枪和侧枪同时送氧的方式进行升温；优选地，升温至1600～1630℃所用的时间小于等于8min；优选地...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖壮，庞文坚，周涛，匡海浪，杨斌，
申请(专利权)人：广西北港新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：