[发明专利]一种超高锰钢非电炉铝发热模式锰合金化方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种超高锰钢非电炉铝发热模式锰合金化方法。本发明提供一种超高锰钢非电炉铝发热模式锰合金化方法,该方法利用转炉优越的动力学条件快速脱碳以及转炉过程中吹氧过程中，氧与大量硅铁、铝粒等合金元素发生氧化放热反应产生的化学热代替电炉电能热来熔化锰合金，该技术改变了长期以来，超高锰钢锰合金化只能通过电炉或中频炉的方式完成这一现状，解决了传统工艺电炉锰合金化过程中大量锰合金熔化时间周期长、钢水均匀性差、锰收得率差、成本高的问题。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种超高锰钢非电炉铝发热模式锰合金化方法。

背景技术

高锰钢同时具有碳钢优良的焊接性能、高强度和不锈钢高延伸性、无磁性、形变诱导等特性，建筑隔音用高锰钢、变压器用高锰无磁钢、超低温压力容器用高锰钢均作为高锰钢的代表，成为全球研究的热点，高锰钢中的锰含量从20-25％之间，通过锰含量代替铬镍含量，高锰钢为碳钢中的不锈钢。

高锰钢冶炼生产最大难题就是锰合金化，传统工艺采取电炉或中频炉的方式完成锰合金化，在100吨电炉需要加入30-40吨电解锰，才能使得钢水锰含量达到20-25％，锰合金化周期长、锰收得率差、成本高，另外电炉或中频炉动力学条件差，造成钢水流动性差、成分均匀性差。为了解决以上问题，必须寻找出一种比传统工艺更短、更经济的锰合金化技术。

发明内容

本发明的目的主要是针对上述现有技术现状，提出一种超高锰钢非电炉铝发热模式锰合金化方法，以解决现有技术中存在的问题。

为了实现所述目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种超高锰钢非电炉铝发热模式锰合金化方法，包括以下步骤：

S1、铁水预处理,脱磷铁水初始碳含量一般在2.8％-3.5％，初始温度一般在1350℃～1400℃之间，高炉铁水脱P处理，为后续冶炼创造条件，磷脱到0.0015％以下，同时为使高碳锰铁合金加入时铁水温度达到碳锰转化温度以上，以最大限度实现“脱碳保锰”目的。

S2、主脱碳升温：兑入总出钢量五分之四的脱P铁水，开始吹炼，过程中加入焦炭，提高炉内温度，侧吹O₂和Ar，终点碳含量达到目标值。

S3、一次锰合金化：MnO升高使氧化阶段炉渣稀化，影响CO逸出，使脱碳变得困难，锰的合金化分两个阶段进行。

S4、脱碳脱氧：调整O₂：Ar的比例进行动态脱碳，吹炼到终点，加入Al粒，对钢水进行脱氧，之后电解锰分批加入炉内，同时每批电解锰加入时加少量Al粒，对钢水进行升温、成分调整。

S5、二次锰合金化：使用纯度更高的电解锰，分3～4批加入，每批4～5吨电解锰，同时配加3kg/t铝粒氧化升温，取样测成分，依据检测结果微调，喂SiCaBa线进行对氧化铝进行变性处理，弱吹均匀化处理后出站，出站后经过还原、扒渣得到合格的锰合金化钢水，钢水经LF炉连铸。

进一步地，所述步骤S1中超高锰钢按重量百分比计锰含量25-32％。

进一步地，所述步骤S2中侧吹风枪O₂:Ar比例分别按1:1～2和1:1～3控制，终点碳含量达到目标值0.30～0.38％，依据不同高锰钢碳含量实际调节。

进一步地，步骤S3中所述锰的合金化的两个阶段分别为：一次锰合金化首先加入2～4吨经济性更好的高碳锰铁，取消顶枪供氧，侧吹氧气和氩气混合气体，随后加入1～3吨纯度更高的电解锰，终点碳含量控制在0.30～0.38％。