一种低锰钢的生产方法与流程

本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种低锰钢的生产方法。

背景技术

锰是钢铁材料中最常见的元素之一，对于一般钢种，锰是有益元素，它可提高钢的强度，降低脆性，减少硫的危害；但在个别钢种中，锰元素不再是有益的合金元素，而是希望钢中锰含量越低越好；如某钢种要求判定mn≤0.04％，这对炼钢生产提出了严峻考验，如何稳定控制钢水锰含量符合低锰钢要求，是冶炼此类低锰钢生产企业急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明实施例通过提供一种低锰钢的生产方法，解决了现有技术中难以控制低锰钢锰含量的技术问题。

本发明实施例提供了一种低锰钢的生产方法，所述方法包括：

控制倒罐站铁水的含锰量≤0.18％以及si含量≥0.3％；

控制铁水的温度≥1300℃；

对转炉进行溅渣护炉控制，溅渣结束倒渣后加入废钢，控制废钢比≤6％；

对转炉进行双渣控制；

控制转炉吹炼枪位为“低-高-低-低-高-低-低”模式、供氧强度为“低-中-中-低-偏高-高”模式、底吹强度为“强-强-强-低-低-强”模式。

进一步的，所述对转炉进行溅渣护炉控制，包括：

当上炉铁水锰含量≥0.25％时，冶炼该炉前不进行溅渣操作，采取稠化炉渣，直接倒渣操作；

当上炉铁水锰含量0.18％≤mn＜0.25％时，取用转炉轻溅渣操作，溅渣时间控制在2min以内；

当上炉铁水锰含量＜0.18％时，正常溅渣。

进一步的，所述对转炉进行双渣控制，包括：

固定白灰和轻烧加入量，将白灰和轻烧混合后分两批加入，控制终渣r为4.0；

在总供氧量的27％～30％时进行倒渣，控制倒渣量≥5t；

控制终点温度为1670～1690℃。

进一步的，所述控制转炉吹炼枪位为“低-高-低-低-高-低-低”模式，包括：

控制转炉吹炼枪位为

220cm-240cm-250cm-220cm-200cm-180cm-160cm。

进一步的，控制供氧强度及底吹强度还包括：

半钢提枪前30s时控制供氧强度为3.49nm³/min/t，开吹时控制供氧强度为3.33nm³/min/t，控制底吹强度为0.028～0.078nm³/min/t；

将含磷量高的半钢渣倒出；

半钢倒渣结束后控制供氧强度为3.42～3.72nm³/min/t，底吹强度控制为0.028～0.062nm³/min/t。

进一步的，所述方法还包括：

冶炼低锰钢种前一炉禁止炉后配加锰类合金或冶炼炉后不脱氧钢种；

冶炼低锰钢种前要求对合金皮带进行1～2min空转，汇总斗进行振动。

进一步的，所述方法还包括：

控制钢包上一炉盛装钢水的锰含量≤0.20％；

控制钢包从铸毕至开始翻渣时间≤5min。

进一步的，在冶炼之前，获取倒罐站铁水的锰含量；当倒罐站连续两罐铁水的锰含量≤0.18％时，从第三罐铁水开始浇注冶炼。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的低锰钢的生产方法，控制倒罐站铁水的含锰量≤0.18％，将锰含量原始值低控，在后续处理过程容易控制；控制si含量≥0.3％，确保后续转炉吹炼热量足够，这样可以加入足够的渣量，有利于稀释被氧化的锰元素。控制铁水的温度≥1300℃，保证转炉吹炼热量足够，便于加入足够的渣料，以确保后续转炉双渣过程中倒出足够的转炉渣。控制废钢比≤6％，以确保炼钢热量富余，进而控制了废钢熔化速度、废钢带来的锰含量和转炉冶炼热平衡。对转炉进行双渣控制，保证转炉双渣的倒渣量和后续转炉吹炼过程转炉渣量足够，确保稀释渣中氧化锰，减少吹炼后期的转炉回锰。本发明实施例提供的低锰钢的生产方法，能够稳定生产出成品锰≤0.035％的铸坯。

附图说明

图1为本发明实施例提供的低锰钢的生产方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例通过提供一种低锰钢的生产方法，解决了现有技术中难以控制低锰钢锰含量的技术问题。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供了一种低锰钢的生产方法，该方法包括：

步骤s10、控制倒罐站铁水的含锰量≤0.18％以及si含量≥0.3％。当铁水的si含量＜0.30％时，利用倒罐站内设置的料仓进行铁水配硅操作，普通硅铁加入量在0～1000kg/包，其中，500kg普通硅铁涨si约0.17％。

控制倒罐站铁水的初始锰含量≤0.18％，相当于将主原料锰含量原始值低控，这样在后续处理过程容易控制。控制铁水硅含量≥0.3％用于确保后续转炉吹炼热量足够，便于加入足够的渣量，有利于稀释被氧化的锰元素。

步骤s20、控制铁水的温度≥1300℃。

控制铁水的温度≥1300℃用于保证转炉吹炼热量足够，便于加入足够的渣料，保证后续转炉双渣过程中倒出足够的转炉渣，进而相当于稀释了后续吹炼转炉渣中的mn，同时确保转炉吹炼终点温度和碳。锰元素在转炉吹炼4-5.5min左右时，基本氧化为氧化锰，氧化锰进入到转炉渣中，这期间进行转炉双渣，即吹炼4-5.5min时停止转炉吹炼，将尽量多的转炉渣倒出转炉，倒渣结束后，转炉继续吹炼10-12min，在吹炼过程中还需要继续加入渣料，从而进一步稀释渣中氧化锰，使转炉渣与钢水之间的锰元素达到平衡。

步骤s30、对转炉进行溅渣护炉控制，溅渣结束倒渣后加入轻薄废钢，控制废钢比≤6％。其中，废钢的选择使用本钢种自循环轻薄废钢为佳。

控制废钢比≤6％，用于确保炼钢热量富余，进而控制废钢熔化速度、废钢带来的锰含量和转炉冶炼热平衡。为后续工艺打下基础，溅渣结束倒渣后即加入轻薄废钢，确保吹炼前期废钢快速熔化。

优选的，对转炉进行溅渣护炉控制具体包括：

步骤s301、当上炉铁水锰含量≥0.25％时，冶炼该炉前不进行溅渣操作，采取稠化炉渣，直接倒渣操作。

如果上炉转炉冶炼铁水锰含量比较高，那么就会造成上炉的转炉终渣氧化锰比较高，而转炉在出钢结束后会进行转炉溅渣护炉，这样很大一部分转炉渣将会被溅到转炉的炉衬上，进而在冶炼下炉钢水的时候，部分粘到转炉的渣子会重新回到本炉炉渣中去，容易造成转炉渣与钢水之间的锰元素平衡值降低，所以当上炉铁水锰含量≥0.25％时，冶炼该炉前不进行溅渣操作，采取稠化炉渣，直接倒渣操作。

步骤s302、当上炉铁水锰含量0.18％≤mn＜0.25％时，取用转炉轻溅渣操作，溅渣时间控制在2min以内。

随着上炉铁水锰元素的降低，可以适当延长溅渣时间，溅渣护炉主要为了延长转炉的寿命；如果铁水锰含量降低则会使转炉渣中的氧化锰降低，利于转炉渣与钢水之间的锰元素会达到一个低值的平衡状态。

步骤s303、当上炉铁水锰含量＜0.18％时，正常溅渣。减少上炉铁水锰高情况下的转炉溅渣层带来本炉冶炼过程增锰。

步骤s40、对转炉进行双渣控制。

优选的，步骤s40具体包括：

步骤s401、固定白灰和轻烧加入量，将白灰和轻烧混合后分两批加入，控制终渣r为4.0。

步骤s401用于保证转炉双渣的倒渣量和后续转炉吹炼过程转炉渣量足够，确保稀释渣中氧化锰。高碱度r＞3.5有利于稳定渣中氧化锰，从而避免渣中氧化锰重新进入钢水中。由于控制该类钢种废钢量，整体热平衡控制较好，热量相对富余，一批矿石加入量基本在3000kg/炉，对前期化渣和去锰有利，由于渣中mgo与(cao·sio2)结合而成的低熔点物质处于较活跃的渣层,所以倒渣后这些低熔点物质大部分被倒掉,石灰也有少许倒出，渣中feo也大部分被倒掉。二次下枪后在总供氧量34％时加入二批料，主要是白灰、轻烧白云石和矿石，使石灰再次与渣中mgo和feo相结合而迅速熔化，形成高碱度的炉渣，终渣碱度在4.0左右。锰氧化反应是放热反应，其平衡常数仅与温度有关，低温可以提高反应的平衡常数，有利于锰的氧化去除，因此降低前期温度，控制整个冶炼过程保持温度平缓上升而不过高，整个过程都考虑到了促使炉渣活跃、温度平稳上升，由于转炉残mn含量随着终点c含量升高而显著升高，因此终点碳一般控制在0.04％。在吹炼过程多批次、小批量加入矿石(≤300kg/批次)，减少吹炼后期的转炉回锰。

步骤s402、在总供氧量的27％～30％时进行倒渣，控制倒渣量≥5t。步骤s402中控制倒渣量≥5t，尽量多的倒出转炉双渣炉渣，降低钢水锰含量。

步骤s403、控制终点温度为1670～1690℃。控制终点温度促使炉渣活跃、温度平稳上升。控制终点温度为1670～1690℃有利于脱锰，控制过程转炉升温速度，去锰反应是放热反应，整个去锰反应在相对低温下进行有利，因此，去锰反应类似脱磷反应，避免出现吹炼中升温过快过高，保证终点锰含量合格。

步骤s50、控制转炉吹炼的枪位为低-高-低-低-高-低-低模式、供氧强度为低-中-中-低-偏高-高的模式、底吹强度为强-强-强-低-低-强的模式。

优选的，步骤s50包括：

步骤s501、控制转炉吹炼枪位为“低-高-低-低-高-低-低”模式。具体的，控制转炉吹炼枪位为220cm～240cm～250cm～220cm～220cm～200cm～180cm～160cm。

步骤s502、控制供氧强度采取“低-中-中-低-偏高-高”的模式。其中，半钢提枪前30s时控制供氧强度为3.49nm³/min/t，开吹时控制供氧强度为3.33nm³/min/t。

步骤s503、控制底吹强度为“强-强-强-低-低-强”的模式。其中，控制底吹强度为0.028～0.078nm³/min/t。加强搅拌，促进化渣，确保前期脱磷效果和半钢倒渣效果，将含磷量高的半钢渣倒出。

其中，步骤s501、s502、s503用于提高转炉吹炼对钢水的搅拌效果和在一定范围内尽量提高转炉渣的feo含量，从而有利于脱锰；增加渣中feo含量有利于钢水去锰，所以在转炉吹炼过程应保持相对较高的渣中feo含量。

步骤s504、将含磷量高的半钢渣倒出。

步骤s505、半钢倒渣结束后控制供氧强度为3.42～3.72nm³/min/t，底吹强度控制为0.028～0.062nm³/min/t。

一种优选的实施例，本发明实施例提供的低锰钢的生产方法还包括：

步骤s601、冶炼低锰钢种前一炉禁止炉后配加锰类合金或冶炼炉后不脱氧钢种；避免少量锰类合金存在与合金皮带上和合金称量斗里，造成出钢增锰。步骤s602、冶炼低锰钢种前要求对合金皮带进行1～2min空转，汇总斗进行振动；以避免存料。

一种优选的实施例，本发明实施例提供的低锰钢的生产方法还包括：

步骤s701、提前准备好相应钢包，钢包上一炉盛装钢水的锰含量≤0.20％；用于钢水从出钢至成品回锰控制。步骤s702、控制钢包从铸毕至开始翻渣时间≤5min；以减少钢包粘渣量。

一种优选的实施例，本发明实施例提供的低锰钢的生产方法还包括：

步骤s80、为了保证生产的稳定性及连续性，在冶炼之前，获取倒罐站铁水的锰含量；当倒罐站连续两罐铁水的锰含量≤0.18％时，从第三罐铁水开始浇注冶炼。

本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：

本发明实施例提供的低锰钢的生产方法，控制倒罐站铁水的含锰量≤0.18％，将锰含量原始值低控，在后续处理过程容易控制；控制si含量≥0.3％，确保后续转炉吹炼热量足够，这样可以加入足够的渣量，有利于稀释被氧化的锰元素。控制铁水的温度≥1300℃，保证转炉吹炼热量足够，便于加入足够的渣料，以确保后续转炉双渣过程中倒出足够的转炉渣。控制废钢比≤6％，以确保炼钢热量富余，进而控制了废钢熔化速度、废钢带来的锰含量和转炉冶炼热平衡。对转炉进行双渣控制，保证转炉双渣的倒渣量和后续转炉吹炼过程转炉渣量足够，确保稀释渣中氧化锰，减少吹炼后期的转炉回锰。本发明实施例提供的低锰钢的生产方法，能够稳定生产出成品锰≤0.035％的铸坯。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。