[发明专利]一种AOD冶炼高锰不锈钢的方法及一种AOD炉

说明书

本发明公开了一种AOD冶炼高锰不锈钢的方法，包括前序，脱碳工序，预还原工序和还原工序，在预还原期，使用硅铁合金作为脱氧剂和合金剂进行脱氧后，集中加入锰进行锰合金化，在锰合金化的过程中锰分批加入，边加入锰边升温，同时合理控制各种工艺参数。本发明针对锰含量超过15%的高锰不锈钢的AOD冶炼对锰的合金化工艺改进，合理控制炉温、吹氧参数、脱氧剂与合金剂的用量和时机，大大减少了锰被氧化或烧损，不仅提高锰的回收率，也减少高温对AOD炉衬的损耗。本发明还公开了一种AOD炉，可以方便底部吹气管的安装，使AOD炉的倾倒均匀可调，使流渣均匀省力，减少工作量，提高流渣速度与质量，加快锰合金化的进程。

技术领域

本发明属于冶金领域，特别涉及一种不锈钢的冶炼领域，具体来说是一种AOD冶炼高锰不锈钢的方法及一种AOD炉。

背景技术

在一般不锈钢中，锰含量不超过2.0%，如304、316L、310等，而含锰的不锈钢锰会在4～10%，如201、202、S20910等铬锰不锈钢。近年来，新型的高锰不锈钢得到发展，锰的提高会大大增加钢中氮的溶解度，同时也是奥氏体形成元素，锰最高已达到22%以上。

申请公告号为CN 105039648 A的中国发明专利申请公开了一种用氩氧脱碳炉冶炼低碳高锰含量钢水的方法，其采用锰铁作为锰合金化的主要合金剂，由于锰铁中具有含量较高的碳，需要在脱碳期前，即将钢水注进AOD炉中的时候就加入了锰铁，然而锰属于亲氧性较强的元素，比碳更易被氧化，严重延迟脱碳反应的进行，且碳的含量增加，大大延长吹氧脱碳时间，增加气体用量，增大了成本，降低成钢质量。

申请公告号为CN 103031482 A的中国发明专利申请公开了一种双相不锈钢的锰合金化方法，其采用电解锰或者金属锰铁合金进行锰合金化，并全部在还原期加入，使脱碳期钢水中的锰含量较小，避免了锰含量高而造成脱碳困难，从而缩短脱碳时间。实际情况是，此方法只适用于锰含量不高的情况下，当锰含量超15%以上时，单炉的合金加入量太大，会大大降低了AOD精炼温度，在温度不足时，如果采取铝硅氧化升温，又要进行再次还原，升温过程中会因有大量锰挥发，增加锰的用量，降低回收率，同时因加入量大，还原前的AOD的精炼温度会超过1800℃，超过AOD炉衬耐火材料的耐火温度1750℃，降低了AOD的炉龄。

发明内容

本发明的目的是提供一种AOD冶炼高锰不锈钢的方法，能够克服现有技术的不足之处，针对锰含量超过15%的高锰不锈钢的AOD冶炼对锰的合金化工艺进行了整体改进，合理控制炉温、吹氧参数、脱氧剂与合金剂的用量和时机，不仅提高锰的回收率，加快冶炼进度，也减少高温对AOD炉衬的损耗。

本发明的另一个目的是提供一种AOD炉，可以方便底部吹气管的安装，助流渣装置与AOD炉配合插装，使AOD炉的倾倒均匀可调，使流渣均匀省力，减少工作量，并且该助流渣装置可供多种规格的AOD炉使用，结构简单、使用方便，通用性强，降低成本。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种AOD冶炼高锰不锈钢的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

前序：将高碳铬铁以及废不锈钢料、废普碳钢、车屑中的一种或几种一起作为原料送入EAF炉进行熔融，形成钢水，后加入4～8kg/t的碳化硅进行还原，钢水温度达到1635℃～1645℃时，钢水出炉；

吹氧脱碳工序：AOD精炼炉经过预热后兑入钢水，加入100-120kg/t的石灰进行造渣，并控制渣料中CaO/SiO2的质量分数比大于或等于1.7，钢水温度保持在1530℃以上，初始碳含量在1.0%以上；进行吹氧脱碳，温度达到1690℃～1720℃时拉渣，进入下一步工序；