[发明专利]含锰钢水生产方法、保温炉和使用保温炉的含锰钢水生产设备

说明书

技术领域

本公开涉及生产含锰钢的方法，并且更具体地，涉及在没有附加的工艺或没有如下问题的情况下生产高质量的含锰钢水的方法，这些问题比如为可能由在利用氧气顶吹转炉生产高锰钢时使用大量合金元素而导致的钢水温度降低和高的生产成本的问题。另外，本公开涉及用于该方法的保温炉，以及包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

此外，本公开涉及如下的生产含锰钢水的方法，该方法即使将以不同的量和在不同的生产时间制备的熔融金属浇注(混合)在一起以形成含锰钢水产品，也不会使含锰钢水的质量下降，并且本公开涉及用于该方法的保温炉，以及包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

背景技术

通常，高锰(Mn)钢具有大约1wt％至大约5wt％的Mn含量，并且某些不锈钢具有10wt％或更小的Mn含量。此外，用于在汽车中使用的具有高强度和高成形性的某些近期的钢具有15wt％至25wt％的Mn含量。通常，在使用氧气顶吹转炉的高锰钢生产过程中，使具有大约4.5wt％的碳含量的铁水在氧气顶吹转炉中脱碳以产生具有0.2wt％至0.4wt％的碳含量的钢水，并且当将钢水引出氧气顶吹转炉时，将通过熔炼过程和精炼过程而产生的固相含Mn铁合金供给到钢水以控制钢水的Mn含量。

在这种过程中，含Mn铁合金的供给成比例地增大了钢水中所需的Mn含量。然而，在含Mn铁合金的供给增大的情况下，钢水的温度降低，并且因而，需要一种防止或补偿温度降低的方法。

例如，当生产具有1wt％至5wt％的Mn含量的钢水时，使用了一种增大氧气顶吹转炉过程的最后阶段中的钢水温度或增大二次精炼过程中的钢水温度的方法，以补偿由供给铁合金而导致的钢水温度降低。然而，在生产具有10wt％或更大的Mn含量的高锰钢的过程中，氧气顶吹转炉中所容纳的钢水必须被保持处于高温以为将铁合金供给到钢水时的温度降低做好准备。在此情况下，钢水的温度保持在比正常的工艺温度高大约150℃或更高的温度处，从而导致钢水的过度氧化并且增大了钢水中溶解的氧的量。结果，当铁合金被供给到钢水时，铁合金可能容易被氧化，并且因而，可能会使铁合金中所含的大量有效金属元素被浪费。

因此，在用于解决上面提到的问题的另一种方法中，当钢水被引出氧气顶吹转炉时，仅将一部分的所需量铁合金供给到钢水，并且随后，在利用氧化能或电能来升高钢水的温度的同时，在二次精炼过程中将剩余部分的所需量铁合金供给到钢水。然而，与升高氧气顶吹转炉中的铁水温度的情况相比，升高二次精炼过程中的钢水温度的方法需要大量的能量。此外，该方法效率低，处理时间长并且生产成本高。

在韩国专利申请公开公报No.2008-0072786中所公开的方法中，具有大约6％的碳含量的熔融锰铁(FeMn)、具有大约0.1％的碳含量的钢水、以及所需量的造渣剂被供给到FeMn-精炼氧气顶吹转炉。然而，所公开的方法需要比如精炼工艺的附加工艺，以用于在最终的钢产品中获得所需的杂质含量，从而增大了生产过程的成本和处理时间。此外，当通过所公开的方法生产钢时，难以根据钢水的所需成分来调整熔融FeMn中的杂质含量。

在韩国专利No.1047912中所公开的另一方法中，精炼的钢水被供给到熔融铁合金或者熔融铁合金被供给到精炼的钢水，并且熔融铁合金中的碳、磷和氮中的至少一者的含量通过考虑钢水氧气顶吹转炉终点处钢水的杂质含量、熔融铁合金的量、以及根据钢的种类而设定的设计规格和权值的方面而根据钢水的状态或种类来进行控制。

然而，根据所公开的方法，由于钢水和熔融铁合金通过不同的工艺供给，因此有必要不管产量和处理时间方面的差异都能按时供给钢水和熔融铁合金。特别地，锰具有高蒸汽压和高亲氧和亲氮性并因此会容易与氧和氮结合。因此，当储存包括锰的熔融金属时，锰可能会被浪费，或者可能需要附加工艺，从而导致与成本和工艺相关的问题。

发明内容

【技术问题】

本公开内容的各方面可以提供一种通过如下方式快速地生产含锰钢水的方法，该方式不管工艺之间的差异都根据钢水的生产及时制备高质量的熔融铁合金或非铁金属，并且提供一种用于该方法的保温炉、以及一种包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

本公开内容的各方面还可以提供一种通过根据使用氧气顶吹转炉所生产的钢水的状态而调整熔融铁合金或熔融非铁金属的状态来生产含锰钢水的方法、一种用于该方法的保温炉、以及一种包括保温炉的用于生产含锰钢水的设备。

此外，根据本公开内容，当储存熔融铁合金或熔融非铁金属时，熔融铁合金或熔融非铁金属被脱氮或防吸氮，并且因而，可以不执行例如脱氮处理的后处理。

【技术方案】