一种工业纯铁的冶炼方法与流程

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本发明属于冶金技术领域，涉及一种炉后脱锰的工业纯铁的冶炼方法。
技术背景
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随着科学技术与社会经济的不断发展，网络通讯、电子传输设备、高端仪器、汽车制动器等行业对工业纯铁需求量越来越大。工业纯铁是钢的一种，其化学成分主要是铁，其铁含量在99.50%~99.90%，含碳量在0.04%以下，其他元素愈少愈好。工业纯铁质地特别软，韧性特别大，电磁性能很好。工业纯铁的使用方向主要分为两类，一类是作为深冲材料用，可以冲压成极复杂的形状；另一类是作为电磁材料的，利用它的高感磁性及低抗磁性。对工业纯铁的质量要求，主要是锰含量越低越好，但是要求钢中完全没有残余锰几乎还做不到，技术上可以通过生产工艺的优化来减少钢中的锰含量。


技术实现要素：

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本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种炉后脱锰钢的工业纯铁的冶炼方法，通过合理选材与炉后工艺控制，最终控制进rh的锰含量满足低锰钢的要求。
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本发明的技术方案：一种工业纯铁的冶炼方法，包括以下工艺步骤：（1）转炉吹氧冶炼前期采用大渣量操作促进铁水中的锰氧化进入渣中，前期吹炼8~10min后除去前期初炼渣，然后再加渣料继续吹炼；（2）转炉冶炼后期对钢水进行吹氧脱碳，提高终点氧含量，使钢水中锰进一步氧化去除，加入渣料进行降温稠渣操作以防止出钢下渣；（3）转炉出钢时控制碳含量c≤0.06%，出钢过程加入200kg的合成渣对钢水进行预精炼，不加合金及含铝元素的脱氧剂，出钢后将钢水运送到lf炉进行精炼；（4）钢水在lf炉前期采用去大氩气搅拌进行钢渣反应，进一步将钢中的锰扩散到渣中，搅拌10~15min后进行捞渣操作以去除精炼初期顶渣；（5）lf精炼中后期造碱性渣脱硫并调整钢水温度至1680~1700℃，精炼炉渣碱度为2.0～2.5，lf精炼结束得到钢水中的锰含量mn≤0.003%的超低锰钢。
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发明原理：根据钢中锰元素的来源及冶炼过程中锰-氧反应的基本原理，首先在来源上对锰元素进行控制，然后根据冶炼过程锰-氧反应应具备的基本条件，在转炉冶炼过程加速钢中锰-氧反应的发生及锰氧反应产物的去除，从而减少钢中的锰含量，而在精炼过程进一步大氩气搅拌提高锰的扩散减少钢中的锰元素，更主要的是通过捞渣处理，去除锰含量高的炉渣，阻止渣中锰氧化物被还原而通过钢渣界面进入钢液中，从而减少钢中的锰含量。采用本方法能使钢中的锰含量达到钢种要求的mn≤0.003%的要求。
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本发明的有益效果：在铁水、转炉冶炼、钢包精炼等过程工艺控制中，根据钢水中锰含量的来源以及锰含量增加的基本原理，结合冶炼过程的热力学条件和动力学条件，制
定合理的过程冶炼控制工艺，实现超低锰冶炼，得到符合钢种要求的超低锰含量的一种冶炼工艺控制方法。
附图说明
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图1为采用本工艺冶炼过程锰含量的变化情况图。
具体实施方式
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实施例一工业纯铁的冶炼方法。转炉入炉铁水优先选用锰含量为0.30%的铁水，自产优质低锰废钢。转炉冶炼前一炉结束后全部将转炉中的残钢残渣留住，转炉冶炼加入铁水及废钢，铁水130t，废钢27t，铁水中锰含量为0.29%，废钢全部为锰含量低于0.40%的自产优质切头切尾钢锭。
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转炉冶炼前期加入第一批渣料进行造渣，加入渣料为：石灰3.58t，白云石2.57t，吹炼过程实行顶底复吹操作，供氧流量按正常要求控制，枪位采用低枪位并根据实际情况进行适当调整，快速化渣，渣化好后吹炼10min，除掉2/3的前期渣，倒完前期渣后接着加入第二批渣料，二批渣料加入量为石灰2.7t，采用正常的顶吹供氧工艺（氧枪位、流量等）进行吹炼，吹炼过程因转炉实际温度高加入800kg矿石，出钢前因炉渣太稀，加入了500kg白云石进行稠渣操作，转炉终点温度1580℃，终点碳含量为0.05%，终点锰含量为0.065%，出钢过程实行严格挡渣操作，严禁出钢下渣，出钢过程加入200kg的合成渣对钢液进行预精炼，出钢结束后将钢包吊到lf精炼工位进行精炼；钢水在lf炉前期采用去大氩气搅拌进行钢渣反应，进一步将钢中的锰扩散到渣中，搅拌10min后进行捞渣操作，去除精炼初期顶渣。lf精炼中后期造碱性渣脱硫及调整钢水温度，精炼炉渣碱度为2.4，lf精炼结束得到钢水中的锰含量为0.0029%的超低锰，精炼结束后将钢包吊到连铸进行浇铸，浇铸50t后取中包样，成品锰含量为0.0029%。
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实施例二工业纯铁的冶炼方法。转炉入炉铁水优先选用锰含量低于0.30%的铁水，自产优质低锰废钢。转炉冶炼前一炉结束后全部将转炉中的残钢残渣留住，转炉冶炼加入铁水及废钢，铁水128t，废钢29t，铁水中锰含量为0.28%，废钢全部为锰含量低于0.40%的自产优质切头切尾钢锭。
[0011]
转炉冶炼前期加入第一批渣料进行造渣，加入渣料为：石灰3.67t，白云石2.71t，吹炼过程实行顶底复吹操作，供氧流量按正常要求控制，枪位采用低枪位并根据实际情况进行适当调整，快速化渣，渣化好后吹炼10min，除掉2/3的前期渣，倒完前期渣后接着加入第二批渣料，二批渣料加入量为石灰2.8t，采用正常的顶吹供氧工艺（氧枪位、流量等）进行吹炼，吹炼过程因转炉实际温度高加入750kg矿石，出钢前因炉渣太稀，加入了450kg白云石进行稠渣操作，转炉终点温度1590℃，终点碳含量为0.06%，终点锰含量为0.060%，出钢过程实行严格挡渣操作，严禁出钢下渣，出钢过程加入200kg的合成渣对钢液进行预精炼，出钢结束后将钢包吊到lf精炼工位进行精炼；钢水在lf炉前期采用去大氩气搅拌进行钢渣反应，进一步将钢中的锰扩散到渣中，搅拌10min后进行捞渣操作，去除精炼初期顶渣。lf精炼中后期造碱性渣脱硫及调整钢水温度，精炼炉渣碱度为2.3，lf精炼结束得到钢水中的锰含
量为0.0025%的超低锰，精炼结束后将钢包吊到连铸进行浇铸，浇铸50t后取中包样，成品锰含量为0.0025%。