[发明专利]一种高锰不锈钢的脱碳冶炼方法

说明书

本发明属于不锈钢脱碳精炼技术领域，具体涉及一种高锰不锈钢的脱碳冶炼方法。该方法采用铬锰系不锈钢的废料作为原料，经过特殊的AOD精炼而成。本发明的方法不需要在AOD精炼之后再加入电解锰或金属锰进行配料，可以高效回收铬锰系废钢中的锰金属，大大方便了制备工艺，提高了废钢中锰金属的回收率，降低了原料成本，实现了废钢废料百分之百返回生产不锈钢，而且实现循环能源经济不锈钢生产的发展。

技术领域

本发明属于不锈钢脱碳精炼技术领域，具体涉及一种高锰不锈钢的脱碳冶炼方法。

背景技术

我国镍资源匮乏，铬资源也不丰富。而铬锰系（200系或201系）奥氏体不锈钢是在铬镍系奥氏体不锈钢基础上，往钢中加入锰和（或）氮代替贵重金属镍元素而发展起来的，它的奥氏体元素，除锰之外还有氮，一般还有适量的镍。钢中锰起稳定奥氏体的作用。适宜在承受较重负荷而耐蚀性要求不太高的设备和部件上使用。

铬锰系（200系）不锈钢由于含锰比较高，一般在8%以上，最高含量达到15%以上，这就要求在AOD精炼后期加入电解锰和金属锰，需要额外的热补偿。由于受现有的AOD精炼工艺的限制，锰的加入不能在AOD精炼之前，因为在锰含量过高的情况下会导致难以脱碳，影响产品的性能，一般要求AOD精炼之前锰含量不超过3%，那么一些铬锰系（200系）不锈钢产品的废料无法直接使用。但这样就需要在AOD精炼之后再加入电解锰或金属锰进行配料，制备过程较为繁琐，且由于无法直接使用铬锰系不锈钢产品的废料，导致成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高锰不锈钢的脱碳冶炼方法，以解决现有工艺无法直接使用铬锰系不锈钢废料作为原料。

本发明所采用的技术方案为：

一种高锰不锈钢的脱碳冶炼方法，包括以下步骤：

1）将锰铬系不锈钢的废料加入电炉中进行融化，融化温度1570-1600℃，融化时间120min，形成粗钢水；

2）将粗钢水兑入AOD炉中，调整钢水成分为：碳0.6%-0.8%、锰7.0%-8.0%、硅0.35%-0.45%，其余成分达到所冶炼钢种的要求；

3）在1550-1580℃下吹纯氧5-7分钟，然后控制脱碳温度在1650-1680℃，进行脱碳操作，脱碳期间分为三个阶段吹入脱碳气体，第一阶段吹入O₂:N₂/Ar=1:1（O₂:N₂=1:1或O₂:Ar=1:1），脱碳至0.25%；第二阶段吹入O₂:N₂/Ar=1:2（O₂:N₂=1:2或O₂:Ar=1:2），脱碳至0.15%；第三阶段吹入O₂:N₂/Ar=1:3（O₂:N₂=1:3或O₂:Ar=1:3），脱碳至0.075-0.110%；

4）脱碳结束后，用氮气吹炼1-2分钟，温度控制1650-1680℃；

5）还原期， AOD炉根据产品需要加入造渣剂（FeSi、SiCr、SiMn、Al或石灰）去除杂物，并用氮气搅拌吹炼6-8分钟，出渣，用氩气吹炼2-3min，出钢；使铬回收率达到99%，锰回收率达到90%以上，炉渣碱度控制在1.9-2.1。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：