[发明专利]一种低锰钢的冶炼方法

说明书

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。

技术领域

本发明属于炼钢技术，是一种用氧气转炉冶炼低锰钢的方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明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。

本发明的技术方案：

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。

发明原理：

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。本发明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。本发明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。