CN107236842A - 一种冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法，包括下述步骤：电炉内配加轻薄镍不锈废钢、Si≥1.5%的铬镍生铁、高碳铬铁、锰含量35～50%的氧化锰矿及不锈渣钢进行配料，氧化锰矿加入量20kg/t～40kg/t。加入上述配料后送电熔化，分批加入石灰；配料变红后，自耗氧枪开始吹氧助熔，总吹氧的氧耗量达到5～8Nm3/t，停吹氧气。吹炼过程中加入石灰，炉渣碱度控制在1.3～1.7；氧气吹渣搅拌，炉内配料全部熔化后停电，测温取样出钢。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种电炉锰合金化的方法,具体讲是一种冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法。
背景技术
锰在钢中是有益元素，一部分固溶于铁素体（或奥氏体）中，另一部分形成合金渗碳体。锰能显著提高钢的淬透性，对基体有一定的固溶强化作用，在低含量范围内，能提高强度、硬度和耐磨性，在高含量范围内，作为主要的奥氏体化元素。锰铁合金是炼钢过程不可缺少的合金。
镍系不锈钢中含有一定的锰，锰在不锈钢中能稳定奥氏体的作用，在304系不锈钢中含有≤2.0%的锰。在不锈钢生产过程中，加入一定的锰铁或电解锰进行合金化。一般有两种加入方法：一是在电炉内或AOD前期加入高碳锰铁，高碳锰铁中含有约8%cC和0.2%P，在冶炼过程中会带来P含量增加，不锈钢钢冶炼过程不能脱磷，降低了铬镍生铁的配加量，成本较高。二是在AOD还原时加入硅锰或电解锰进行合金化，硅锰含有一定的碳含量，需要AOD前期深脱碳进一步降低钢中碳含量，加入电解锰会导致冶炼成本增加的问题。总之，不锈钢AOD采用高锰、电解锰等贵重锰合金进行锰合金化成本高、电炉熔化过程中氧耗较高。
发明内容
为了克服现有冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法的上述不足，本发明提供一种比不锈钢AOD采用高锰、电解锰贵重锰合金进行锰合金化成本低、电炉熔化过程中氧耗少的冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法。
本发明的机理是：
1、在电炉加入氧化锰矿，利用电炉中配加的铬镍生铁含Si、C元素进行还原，增加钢水中锰含量，降低AOD内锰合金或电解锰的加入量；
2、采用氧化锰矿进行锰合金化，可充分利用铬镍生铁、高碳铬铁中的Si、C元素还原氧化锰矿，利用了氧化锰矿中的固体氧，每吨氧化锰矿带入按70～100Nm3氧计算，降低了电炉熔化过程的吹氧量；
3、不锈钢采用氧化锰矿进行合金化，减少AOD合金加入量，可降低不锈钢的冶炼成本。
本发明的工艺路线：电炉—AOD—LF（LTS）—连铸。
本冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法包括下述依次的步骤：
1 、电炉内配加轻薄镍不锈废钢、Si≥1.5%的铬镍生铁、高碳铬铁、锰含量35～50%的氧化锰矿及不锈渣钢进行配料，配料顺序为：轻薄镍不锈废钢、铬镍生铁、氧化锰矿、高碳铬铁、不锈渣钢，氧化锰矿配加在铬镍生铁中间，氧化锰矿加入量20kg/t～40kg/t，电炉配料锰含量达到1.0%～2.0%。
2、加入上述配料后送电熔化，通电量达到60kwh/t以上时，分批加入石灰。送电量达到265kwh/t以上，配料变红后，自耗氧枪开始吹氧助熔，自耗氧枪吹氧量为50～60Nm3/min。总吹氧的氧耗量达到5～8Nm3/t，停吹氧气。
3、吹炼过程中，根据炉况分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.3～1.7。通电至炉内形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，电炉熔清后吹氮气或氩气搅拌4～6min，加快氧化锰矿完全还原，并均匀成分温度，炉内配料（废钢）全部熔化后停电，测温取样，出钢。
4、电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入AOD内进行精炼，AOD吹炼结束，采用硅铁、硅锰进行还原，并调整锰含量到钢种规定目标，出钢。
5、AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。
上述的冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法中，为了起弧便，在步骤1中轻薄镍不锈废钢、铬镍生铁、氧化锰矿、高碳铬铁、不锈渣钢加入后，还要在料篮上部再加轻薄镍不锈废钢。
本发明的有益效果
在电炉采用氧化锰矿进行锰合金化，充分利用铬镍生铁中硅、碳元素进行还原，满足了不锈钢锰含量要求；电炉加入锰矿进行锰合金化，可减少电炉吹氧量，降低了电炉氧气消耗；降低不锈钢冶炼成本。电炉锰收得率不低于90%，吨钢降本30～40元。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式进一步说明。对于下面的实施例的说明有助于理解本发明，但并不是对本发明的限制。
实施例一
本实施例是160吨电炉生产304不锈钢。
304不锈钢的成分的重量百分比是：
C≤0.03%，Si≤1.0%，Mn≤2.0%，P≤0.040% ，S≤0.005%，Cr：17.5～18.5%，Ni：7.8～8.5%,其余为Fe与不可避免的杂质。
工艺流程：160吨电炉熔化废钢、生铁—180吨AOD炉脱碳—180吨LF炉精炼—连铸。
本冶炼不锈钢电炉锰合金化的方法包括下述依次的步骤：
（1）、电炉内配加轻薄镍不锈废钢、铬镍生铁、高碳铬铁、氧化锰矿及不锈渣钢进行配料，配料顺序为：轻薄镍不锈废钢8吨、铬镍生铁100吨、氧化锰矿5吨、高碳铬铁45吨、不锈渣钢10吨，再加轻薄镍不锈废钢7吨（炉料底部加入轻薄镍不锈废钢是为了减轻装料时对电炉底部耐火材料的冲击。电炉配料时其中的铬镍生铁与废钢、不锈渣钢的量可以调整)。锰矿加入量3.5吨～7吨，本实施例是5吨， 电炉配料锰含量达到1.0%～2.0%，本实施例是1.3%。
（2）电炉加入上述配料（废钢）后送电熔化，通电量达到10000kwh以上时，开始分批加入石灰。送电量达到45000kwh以上，配料变红电炉底部形成熔池后，自耗氧枪开始吹氧助熔，总吹氧量达到1200Nm3时，总吹氧的氧耗量达到8 Nm3/t，停吹氧气。
（3）、吹炼过程中，分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.3～1.7，本实施例是1.5。通电至炉内形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，电炉熔清后吹氮气或氩气搅拌4～6min，加快氧化锰矿完全还原，并均匀成分温度，炉内配料（废钢）全部熔化后停电，测温取样，出钢。
（4）、电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入一个180吨AOD内进行精炼，AOD吹炼结束，采用硅铁、硅锰进行还原，并调整锰含量到钢种规定目标，出钢。
（5）、AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。LF炉精炼后，钢水190吨，成分重量的百分比为：
C 0.02%， Si 0.6%， Mn 1.2%， P 0.030% ，
S 0.004%， Cr 18.0%， Ni 8.0%, 其余为Fe与不可避免的杂质。
实施例二
本实施例是90吨电炉生产304不锈钢。
本实施例的工艺流程：90吨电炉熔化废钢、生铁—2×45吨AOD炉脱碳—50吨LF炉精炼—连铸。
（1）、电炉内配加轻薄镍不锈废钢、铬镍生铁、高碳铬铁、氧化锰矿及不锈渣钢进行配料，配料顺序为：轻薄镍不锈钢废钢、铬镍生铁、氧化锰矿、高碳铬铁、不锈渣钢，氧化锰矿加入量2吨～4吨，本实施例为3吨，电炉配料锰含量达到1.0～2.0%，本实施例为1.4%。
（2）电炉加入上述配料（废钢）后送电熔化，通电量达到5000kwh以上时，开始分批加入石灰。送电量达到20000kwh以上，炉壁氧枪吹氧助熔，不锈钢炉料变红后，自耗氧枪开始吹氧助熔，总吹氧量达到500Nm3时，总吹氧的氧耗量达到5Nm3/t，停吹氧气。
（3）、吹炼过程中，根据炉况分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.5～1.7，本实施例是1.6。通电至炉内基本形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，电炉熔清后吹氮气或氩气搅拌4～6min，加快氧化锰矿完全还原，并均匀成分温度，炉内废钢全部熔化后停电，测温取样，出钢。
（4）、电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入两个AOD内进行精炼，AOD吹炼结束，采用硅铁、硅锰进行还原，并调整锰含量到钢种规定目标，出钢。
（5）、AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。LF炉精炼后，钢水46吨，成分重量的百分比为：
C 0.02% ， Si 0.6%， Mn 1.3%， P 0.030%， S 0.003%， Cr 18.4%， Ni 8.05%, 其余为Fe与不可避免的杂质。
Claims (2)
1.一种冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法，它包括下述依次的步骤：
电炉内配加轻薄镍不锈废钢、Si≥1.5%的铬镍生铁、高碳铬铁、锰含量35～50%的氧化锰矿及不锈渣钢进行配料，配料顺序为：轻薄镍不锈废钢、铬镍生铁、氧化锰矿、高碳铬铁、不锈渣钢，氧化锰矿配加在铬镍生铁中间，氧化锰矿加入量20kg/t～40kg/t，电炉配料锰含量达到1.0%～2.0%；
加入上述配料后送电熔化，通电量达到60kwh/t以上时，分批加入石灰；送电量达到265kwh/t以上，配料变红后，自耗氧枪开始吹氧助熔，自耗氧枪吹氧量为50～60Nm3/min；总吹氧的氧耗量达到5～8Nm3/t，停吹氧气；
吹炼过程中，根据分批加入石灰，炉渣碱度控制在1.3～1.7；通电至炉内形成熔池，氧气吹渣进行搅拌，继续送电熔化，电炉熔清后吹氮气或氩气搅拌4～6min，炉内配料全部熔化后停电，测温取样，出钢；
电炉出钢后，在扒渣工位进行扒渣，扒渣后的钢水兑入AOD内进行精炼，AOD吹炼结束，采用硅铁、硅锰进行还原，并调整锰含量到钢种规定目标，出钢；
AOD出钢后，钢水吊到LF炉进行精炼及温度调整，吊到连铸工序进行连铸。
2.根据权利要求1所述的冶炼不锈钢时电炉锰合金化的方法，其特征是：在步骤中轻薄镍不锈废钢、铬镍生铁、氧化锰矿、高碳铬铁、不锈渣钢加入后，还要在料篮上部再加轻薄镍不锈废钢。
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