[发明专利]一种提高冶炼无磁钢铝的回收率方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种冶炼较高铝含量的无磁钢的冶炼方法。

背景技术

无磁钢要求具有较好防磁和隔磁性能。此钢的合金含量高，且合金元素主要为易氧化的锰和铝，铝元素在冶炼过程中易氧化烧损，金属回收率较低，另一方面难以均匀的分布于钢水中，易出现分层现象，造成成分不均，影响钢的性能。如无磁钢20Mn23AIV、低磁钢917等高合金钢种，其特点是锰和铝含量较高，铝含量3.0％左右。由于铝的比重较小不易和钢水均匀，冶炼过程氧化烧损较大，导致铝的成分控制波动大，金属铝的回收率较低，经常须要补加铝线。

发明内容

本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种提高金属铝的回收率、降低成本的提高冶炼无磁钢铝的回收率方法。

本发明方法的关键是改变该钢种冶炼过程的造渣工艺。采用高碱度的石灰过饱和渣系，渣中的CaO活度高、AI₂O₃活度低，与渣平衡的氧活度很低，冶炼过程金属铝的烧损较少。具体方法是：

(1)按照重量比为废钢30％、铁水70％的比列把废钢和铁水加入到电炉中冶炼；先把废钢加入到电炉中，然后再倒入铁水，铁水的温度为1250℃，加入铁水后开始吹氧，废钢熔化和钢水的氧化同时进行；根据碱度(R＝2.5)要求，冶炼过程加入石灰进行造渣，同时脱碳和脱磷；对于50吨电炉，需要加入石灰2.5吨左右；

(2)电炉出钢前，在钢包精炼炉的钢包中装有冶金白灰、莹石和金属锰，并烘烤到800℃以上；在60吨钢包中装500公斤冶金白灰、200公斤莹石、3吨金属锰；

(3)当钢水温度达到1680℃，C≤0.08％，P≤0.010％时，电炉出钢；把电炉钢水倒入钢包中，钢水在钢包中进行初步的合金化和初步成渣。

(4)钢包精炼炉精炼：把装有钢水的钢包移到精炼工位，在钢包底吹氩和送电，氩气流量为30--40立方米/小时；送电档位为6档，即电压245伏，电流21000千安。向钢包中加入重量比为3∶1的冶金白灰和铝粉，冶金白灰由高位料仓加入，铝粉由炉门人工加入；调整精炼渣的成分，使其成为石灰过饱和渣。这种石灰过饱和渣的成分及其含量按照重量百分比计为CaO 65％，AI₂O₃15％，SiO₂10％，MgO为5％，其它5％，熔点约1380--1400℃。对于60吨钢包，冶金白灰和铝粉的加入重量分别是900公斤和300公斤。

(5)当钢包精炼炉内钢水中的锰元素含量达到钢种成分要求，而且钢水温度达到1540℃以上时，利用喂丝机喂入铝线，铝线的铝含量≥96％；钢包精炼炉的钢包出钢时，钢水中的合金元素控制在无磁钢标准的中下限，铝的含量为1.7--2.0％。一般的，铝线的直径为13毫米，喂线速度为5M/S。铝线的喂入量按钢种的规程要求确定。

精炼结束后，再进行模注成锭、初轧开坯，热轧成中板。

本发明方法的关键是改变该钢种冶炼过程的造渣工艺，冶炼前期碱度控制在2.0左右，冶炼后期控制在5.0左右。铝成份的控制较为稳定，金属铝的回收率进一步提高，由原来的80％提高到88％以上，减少铝线消耗2.3公斤/吨钢，降低了生产成本。

具体实施方式

提高20Mn23AIV中铝的回收率。电炉冶炼是完成废钢的熔化和氧化，把18吨废钢和42吨铁水加入到50吨高功率电炉中冶炼，在冶炼过程加入石灰进行造渣，同时脱碳和脱磷，当脱碳达到C≤0.08％，脱磷达到P≤0.010％，并且钢水温度达到1680℃以上时，电炉出钢；把钢水倒入装有白灰500公斤、莹石200公斤、金属锰3吨并烘烤30分钟的钢包精炼炉的钢包中，钢水在钢包中进行初步的合金化和初步成渣。

钢包精炼炉精炼；把装有钢水的钢包精炼炉的钢包移到精炼工位，在还原气氛下脱氧、脱硫，钢包底吹氩和送电的条件下(氩气流量：30-40立方米/小时，送电档位为6档)，向钢包中加入冶金白灰900公斤和铝粉300公斤，调整精炼渣的成分，使其成为石灰过饱和渣，CaO：65％，AI₂O₃：15％，SiO₂：10％，MgO：5％，其它5％。在钢水温度为1540℃时，取钢水样分析，当钢水中的锰元素含量为22.0--22.5％时，开始利用喂丝机喂入铝线1250公斤，使钢水中的铝含量为1.7--2.0％，成分和回收率均达到目标值。本发明方法可用于其它的含铝量较高的钢种。