[发明专利]一种利用高锰铁水转炉生产超低锰钢的方法

说明书

本发明公开了一种利用高锰铁水转炉生产超低锰钢的方法，包括：S1、调整转炉冶炼条件，选择碳氧积较高的炉次进行冶炼，根据碳氧积调整底吹控制模式，调整入炉铁水、废钢比，为造渣创造条件，使用合理的氧枪控制模式；S2、分阶段进行转炉冶炼过程的控制，转炉吹炼前期，打火正常后加入头批料，并认真观察炉内反应情况，防止喷溅；吹炼中期控制好炉渣熔化情况和熔池温度，并在吹炼中后期使用副枪测量熔池温度和碳含量；吹炼后期要根据TSC测量情况进行补料操作，控制终点温度和氧含量。本发明提供了一种利用高锰铁水转炉生产超低锰钢的方法，开发出转炉“两控一增”深脱锰操作工艺，可以以高锰铁水为原料冶炼锰含量低于0.03％的钢水。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种利用高锰铁水转炉生产超低锰钢的方法。

背景技术

工业纯铁是一种重要的钢铁基础材料，主要用于冶炼各种高温合金、耐热合金、精密合金、航天航空、军工合金等。包钢目前铁水状况较差，锰、磷含量高且波动大，现行生产工艺已经无法满足市场客户对于钢种成分的要求。工业纯铁是一类特殊钢种，钢种内要求所含元素质量分数尽可能低。区别于常规特殊钢种，现行化验、以及参与最终成分计算的元素，只有锰元素是百分位进行计算，而其他元素均是千分位进行计算(铝元素为保证铸机可浇性，已经控制到现生产水平最低要求)。市场上对于工业纯铁的好坏都是按照锰元素高低进行评判。

为满足当今市场需求，高附加值的特种钢材的钢种对钢水中Mn元素的要求很低，而转炉本身的脱锰能力有限，并且多数钢厂由于矿石原料条件限制，入炉铁水的锰含量在0.40％左右，用此铁水进行冶炼超低锰钢种(Mn≤0.02％)时转炉终点达到最低的锰含量为0.06％左右，无法达到此类钢种的要求。在上述背景下，利用高锰铁水冶炼超低锰钢种这一技术难题也就变得日益突出起来。直接制约着以工业纯铁为代表的超低锰钢的开发及生产。

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；其氧化-还原反应的关键是向冶金体系提供氧以及氧向反应区的传递，实现铁水中杂质元素的直接或间接的氧化。铁水脱锰方式的选择，通常受限于现场设备、环境、脱锰所用原料的条件等。

受限于现场设备、环境、脱锰所用原料的条件等因素影响，从现有工艺角度出发，铁水脱锰任务主要在转炉环节完成，总结前期冶炼超低锰钢的情况是：入炉铁水锰含量集中在0.39％-0.41％(平均为0.40％)，转炉终点残锰含量为0.050％-0.057％(平均为0.054％)，难以达到0.04％甚至更低，无法进行超低锰钢的冶炼。

综上所述，目前需要一种能够使用高锰铁水转炉生产超低锰钢的新方法，以保证在铁水条件相对较差的情况下转炉对锰含量控制比较严格的高附加值特种钢。

发明内容

为了克服现有转炉生产工艺无法使用锰含量高于0.40％的高锰铁水冶炼超低锰钢种的不足，本发明提供了一种利用高锰铁水转炉生产超低锰钢的方法，独创性地开发出转炉“两控一增”深脱锰操作工艺，该工艺可以以高锰铁水为原料不新增设其他辅助设备和原材料的情况冶炼锰含量低于0.03％的钢水。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用高锰铁水冶炼超低锰钢的方法，包括以下步骤：

S1、调整转炉的冶炼条件

选择碳氧积较高的炉次进行冶炼，根据碳氧积调整底吹控制模式，调整入炉铁水、废钢比，为造渣创造条件，使用合理的氧枪控制模式；

S2、分阶段进行转炉冶炼过程的控制，转炉吹炼前期，打火正常后加入头批料，并认真观察炉内反应情况，防止喷溅。吹炼中期控制好炉渣熔化情况和熔池温度，并在吹炼中后期使用副枪测量熔池温度和碳含量。吹炼后期要根据TSC测量情况进行补料操作，控制终点温度和氧含量。

上述步骤S1中转炉的碳氧积与底吹情况必须要满足造高氧化性炉渣的需求(碳氧积高于0.0025的转炉)；