[发明专利]一种中频感应炉利用高锰废钢冶炼低锰钢的方法

说明书

一种中频感应炉利用高锰废钢冶炼低锰钢的方法，包括步骤：（1）坩埚底部装入石灰，再装入其容量1/5～1/3的废钢；（2）通电熔清；（3）降低功率，根据钢水中锰的含量与目标成分中锰的含量计算加入脱锰用石灰、氧化铁皮或铁矿石、石英砂的重量，并分3～5批次加入，每批次加入后点渣、检测成分、扒渣；（4）分批次补加坩埚容量1/5～1/3的废钢，熔清后重复步骤（3）造氧化渣，至废钢全部加完并熔清且锰含量达到目标成分要求；（5）造还原渣；（6）合金化；（7）出钢。本发明可以完全解决中频感应炉用Mn含量0.8～1.1%的废钢冶炼Mn含量为0.3～0.6%的低锰钢这一技术难题，降低生产成本。

技术领域

本发明属于中频感应炉冶炼技术领域，具体涉及一种中频感应炉利用高锰废钢冶炼低锰钢的方法。

背景技术

我国是一个钢铁大国，年均钢产量已经超过10亿吨。我国的钢铁产业为国民经济的发展做出了卓越的贡献，当然也对环境造成了严重污染。近年来，随着环保形势的日益严峻，传统的烧结+高炉+转炉等长流程、高污染的冶金模式常受到人们诟病，而感应炉、电渣炉等清洁炼钢模式却不断受到人们的吹捧。现在，许多钢铁企业产能置换、环保搬迁都舍弃了原有的高炉炼铁流程，转而兴建电炉、感应炉等废钢冶炼流程。

我国废钢有个特点就是Mn比较高，这是由于我国的历史原因造成的。我国在1949年成立之后，基础设施薄弱、百废待举，当时的国际形势对我国非常不利，我国需要快速发展并赶超西方发达国家，这就需要以一个较高的速度维持工业化进程和基础设施建设，使得便宜且有较高强度的结构用钢需求量大增，由于Mn比较便宜，并且在钢中能起到很好的强化作用，所以直接成为我国结构用钢的最基本强化元素之一（另一个元素是Si），两种使用量最大的建筑结构用钢中，Q235钢含有1.4%的Mn、Q345钢中的Mn含量为1.7%。经过70多年的快速发展，我国生产了大量的结构用钢，也积累了相当数量的结构用废钢。据估算，我国结构用废钢储量在10～15亿吨之间，而这些废钢中的锰含量在0.8～1.1%之间，这些废钢已然成为电炉、转炉炼钢的理想原料，但作为中频感应炉原料是“不合格”的，因为中频感应炉冶炼的品种包括工模具钢、耐热钢、高速钢、高温合金等，这些合金均对锰含量有严格的限制，废钢中的Mn大多是超出其成分范围的（如耐热钢锰含量一般小于0.6%，高速钢锰含量一般小于0.4%，高温合金的锰含量一般小于0.3%），所以如果在感应炉炼钢中将废钢作为唯一的钢铁料（即冶炼过程中不加纯铁），则需要在炼钢过程脱锰0.2～0.8%。

而目前脱锰技术主要是集中在铁水预处理领域，在中频感应炉炼钢中，尚没有发布。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种中频感应炉利用高锰废钢冶炼低锰钢的方法，包括以下步骤：

（1）装炉：坩埚底部装入石灰作为底渣，再装入坩埚容量1/5～1/3的干燥废钢，废钢的装入重量为t₁；

（2）通电熔化：接通中频电源，以中等功率给电熔化，熔清后检测钢水中锰的重量含量为[Mn_i%]；

（3）造氧化渣：降低至保温功率，根据钢水中锰的重量含量[Mn_i%]与目标成分中锰的重量含量[Mn_f%]计算加入脱锰用石灰、氧化铁皮或铁矿石、石英砂的重量，并分3～5批次加入，每批次加入后点渣、检测锰含量、扒渣，依次重复该操作直至锰含量降低到目标成分；

此步骤中脱锰用石灰总加入重量=坩埚容量×1.5～3%－氧化铁皮或铁矿石总加入重量－石英砂总加入重量；

氧化铁皮或铁矿石总加入重量=0.99×( [Mn_i%]－[Mn_f%])×t₁；

石英砂总加入重量=0.9×( [Mn_i%]－[Mn_f%])×t₁；