一种高锰铁水终点锰含量控制方法与流程

本发明涉及冶金工艺技术领域，尤其涉及一种高锰铁水终点锰含量控制方法。

背景技术：

用于转炉冶炼的铁水通常锰含量平均值在0.13％，冶炼终点残锰量平均值在0.06％；但由于高炉采用锰矿护炉等工艺后，造成铁水锰含量较高，最高达到了0.9％，平均值达到0.35％，对转炉冶炼控制产生了较大影响，尤其是在生产成品锰含量≤0.15％的钢种时带来成分超标的风险。另外，对于高合金钢由于没有很好的控制终点钢水残锰量，造成锰合金使用量大，生产成本较高。

技术实现要素：

本发明提供了一种高锰铁水终点锰含量控制方法，通过优化冶炼过程参数，实现采用高锰铁水冶炼低合金钢时将锰含量控制在标准范围内；冶炼高合金钢时能够提高终点残锰量，从而减少锰合金消耗，降低转炉合金成本。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种高锰铁水终点锰含量控制方法，包括：

1)采用高锰铁水冶炼成品锰含量＞0.15％的中高锰钢种时：

吹氧流量51000～52000Nm³/h，底吹支管流量1.6～2.0Nm³/h；氧枪操作采用高-低-高-低枪位控制，终点拉碳枪位210～220cm，拉碳时间30s～50s；

2)采用高锰铁水冶炼成品锰含量≤0.15％的低锰钢种时：

吹氧流量49000～50000Nm³/h，底吹支管流量1.2～1.6Nm³/h；氧枪操作采用高-低-低枪位控制，终点拉碳枪位190～200cm，拉碳时间40s～60s；

吹炼过程中分3～7批加入活性石灰和轻烧白云石，其中活性石灰加入量为30～44kg/吨钢；轻烧白云石加入量为18～32kg/吨钢；

终点碳含量按0.04％～0.06％控制，终点温度控制在1675℃～1710℃；采用挡渣出钢，控制下渣量小于80cm。

所述高锰铁水中锰含量＞0.3％。

采用高锰铁水冶炼成品锰含量＞0.8％，成品碳含量＞0.1％的钢种时，冶炼过程增加如 下步骤：

吹炼前期吹氧流量53000～54000Nm³/h搅拌1min后再调至吹氧流量51000～52000Nm³/h；

吹炼过程中分3～5批加入活性石灰和轻烧白云石，其中活性石灰加入量为25～40kg/吨钢；轻烧白云石加入量为18～28kg/吨钢；

吹炼时实际吹氧量达到总吹氧量的80％～85％时进行副枪TSC过程测试；过程测试后氧枪枪位小于280cm；

终点碳含量按0.08％～0.12％控制，终点温度控制在1665℃～1685℃；

延长拉碳时间5～10s，终点FeO控制在18％以内；终点残锰量按照铁水锰含量35％进行锰铁合金准备，即设铁水锰含量为X，钢水成分锰含量目标值为Y，锰合金加入量按照Y-35％X计算。

所述采用高锰铁水冶炼成品锰含量≤0.15％的低锰钢种时，如次炉生产成品锰≤0.15％钢种，且铁水锰含量为0.3％～0.5％时，不采用留渣操作；铁水锰含量＞0.5％时，采用放渣操作。

所述高锰铁水中硅含量＜0.6％时，采用留渣操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过优化冶炼过程参数，实现1)冶炼高合金钢时，充分利用高锰铁水中的锰含量，尽量减少吹炼过程中锰的氧化，提高转炉终点残锰量，大大降低锰合金使用量；2)冶炼低合金钢时，尽量增加锰在冶炼过程的氧化，减少终点残锰量，避免成品锰含量超标。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步说明：

本发明一种高锰铁水终点锰含量控制方法，包括：

1)采用高锰铁水冶炼成品锰含量＞0.15％的中高锰钢种时：

吹氧流量51000～52000Nm³/h，底吹支管流量1.6～2.0Nm³/h；氧枪操作采用高-低-高-低枪位控制，终点拉碳枪位210～220cm，拉碳时间30s～50s；

2)采用高锰铁水冶炼成品锰含量≤0.15％的低锰钢种时：

吹氧流量49000～50000Nm³/h，底吹支管流量1.2～1.6Nm³/h；氧枪操作采用高-低-低枪位控制，终点拉碳枪位190～200cm，拉碳时间40s～60s；

吹炼过程中分3～7批加入活性石灰和轻烧白云石，其中活性石灰加入量为30～44kg/吨钢；轻烧白云石加入量为18～32kg/吨钢；

终点碳含量按0.04％～0.06％控制，终点温度控制在1675℃～1710℃；采用挡渣出钢，控制下渣量小于80cm。

所述高锰铁水中锰含量＞0.3％。

采用高锰铁水冶炼成品锰含量＞0.8％，成品碳含量＞0.1％的钢种时，冶炼过程增加如下步骤：

吹炼前期吹氧流量53000～54000Nm³/h搅拌1min后再调至吹氧流量51000～52000Nm³/h；

吹炼过程中分3～5批加入活性石灰和轻烧白云石，其中活性石灰加入量为25～40kg/吨钢；轻烧白云石加入量为18～28kg/吨钢；

吹炼时实际吹氧量达到总吹氧量的80％～85％时进行副枪TSC过程测试；过程测试后氧枪枪位小于280cm；

终点碳含量按0.08％～0.12％控制，终点温度控制在1665℃～1685℃；

延长拉碳时间5～10s，终点FeO控制在18％以内；终点残锰量按照铁水锰含量35％进行锰铁合金准备，即设铁水锰含量为X，钢水成分锰含量目标值为Y，锰合金加入量按照Y-35％X计算。

所述采用高锰铁水冶炼成品锰含量≤0.15％的低锰钢种时，如次炉生产成品锰≤0.15％钢种，且铁水锰含量为0.3％～0.5％时，不采用留渣操作；铁水锰含量＞0.5％时，采用放渣操作。

所述高锰铁水中硅含量＜0.6％时，采用留渣操作。

下表为通过实际生产经验得出的终点碳控制和终点锰含量范围与铁水锰含量、钢种目标锰含量的关系表，本发明所述高锰铁水冶炼时，应首先考虑铁水中锰含量和钢种目标锰含量，并参照终点锰范围进行冶炼终点控制，从而得到合适的成品锰含量。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的 操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例1】

熔炼号14AD1809，钢质代码GA1441，铁水条件为含C：4.6％；Si：0.55％；Mn：0.5％；P：0.067％；S：0.022％。要求成品钢碳含量0.16％～0.18％，锰含量0.25％～0.35％，具体冶炼过程如下：

吹氧流量51000Nm³/h，底吹支管流量1.8Nm³/h；氧枪操作采用高-低-高-低枪位控制，终点拉碳枪位210cm，拉碳时间40s。

经检验，冶炼终点C含量0.059％，Mn含量0.23％，按照上表中终点控制范围，钢水成分合格。按照平均终点Mn含量0.06％计算可以减少高碳锰铁加入量0.69t，高碳锰铁现价为6000元/吨，冶炼该炉钢降低成本0.69×6000＝4140元。

【实施例2】

熔炼号14AD1808，钢质代码ABSX31，铁水条件为含C：4.6％；Si：0.53％；Mn：0.65％；P：0.072％；S：0.011％。要求成品钢碳含量0.13％～0.15％，锰含量1.25％～1.35％，具体冶炼过程如下：

吹炼前期吹氧流量53000Nm³/h搅拌1min后调至吹氧流量51000Nm³/h，底吹支管流量1.6Nm³/h；

吹炼过程中分5批加入活性石灰和轻烧白云石，其中活性石灰加入量为38kg/吨钢；轻烧白云石加入量为27kg/吨钢；

吹炼时实际吹氧量达到总吹氧量的80％时进行副枪TSC过程测试；过程测试后氧枪枪位260cm；

氧枪操作采用高-低-高-低枪位控制，终点拉碳枪位210cm，终点碳含量按0.06％控制，终点温度控制在1680℃；

拉碳时间55s，终点FeO控制在18％以内；终点残锰量按照铁水锰含量35％进行锰铁合金准备，铁水锰含量为0.5％，钢水成分锰含量目标值为1.25％，锰合金加入量为：1.25％-(0.65×35％，按照平均出钢量251t计算，考虑所加入低磷锰铁合金中锰含量为82％，锰合金实际加入量为$\frac{[1.25\%-(0.65\%\×35\%)]\×251t}{82\%}=3.13t.$

经检验，成品钢终点C含量0.062％，Mn含量0.21％，按照上表中终点终点控制范围，钢水成分合格。按照平均终点Mn0.06％计算可以减少终点碳锰铁加入量0.54t，中碳锰铁 现价9300元/吨，冶炼该炉钢降低成本0.54×9300＝5022元。

【实施例3】

熔炼号14AD1862，钢质代码ABJN11，铁水条件为含C：4.5％；Si：0.62％；Mn：0.5％；P：0.062％；S：0.004％，要求成品钢碳含量≤0.003％，锰含量＜0.15％，具体冶炼过程如下：

吹氧流量50000Nm³/h，底吹支管流量1.6Nm³/h；氧枪操作采用高-低-低枪位控制，终点拉碳枪位200cm，拉碳时间50s；

吹炼过程中分6批加入活性石灰和轻烧白云石，其中活性石灰加入量为40kg/吨钢；轻烧白云石加入量为28kg/吨钢；

终点碳含量按0.06％控制，终点温度控制在1695℃；采用挡渣出钢，控制下渣量小于80cm。

经检验，成品钢终点C含量0.058％，Mn含量0.11％，按照上表中终点终点控制范围，满足钢种成分锰含量要求，实现了高锰铁水冶炼低锰钢时终点锰含量的可控性。