一种转炉生产高锰钢的方法

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，特别是涉及一种转炉生产高锰钢的方法。

背景技术

高锰钢具有良好的强度、延展性及耐磨性，广泛应用于能源、交通、工程机械等领域。但在高锰钢转炉生产过程中，需要加入大量的金属锰或锰合金，一方面必然会大幅降低钢液温度导致精炼炉升温时间长影响生产周期，增加生产成本，另一方面由于温度不足合金无法充分溶于钢液影响终点成分和增加精炼炉处理负担，大量合金的加入成为高锰钢转炉工业化生产的瓶颈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种转炉生产高锰钢的方法。

为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：

一种转炉生产高锰钢的方法，包括：

向转炉内加入原辅料;

进行转炉吹炼；

在设定出钢温度条件下，进行出钢，得到钢水；

对钢水进行精炼。

作为本发明所述转炉生产高锰钢的方法的一种优选方案，其中：所述原辅料包括铁水、废钢、锰合金以及辅料，所述辅料包括生白云石、生烧石灰、镁球以及球团矿。

作为本发明所述转炉生产高锰钢的方法的一种优选方案，其中：所述铁水与所述废钢按照重量比为11:1进行添加。

作为本发明所述转炉生产高锰钢的方法的一种优选方案，其中：在将所述锰合金加入转炉之前，还包括对锰合金进行预热，所述对锰合金进行预热包括：将猛合金平铺在钢包底部，采用煤气烘烤，烘烤时间为1h~2h。

作为本发明所述转炉生产高锰钢的方法的一种优选方案，其中：所述进行转炉吹炼包括：采用大流量氧气进行顶吹，冶炼过程中氧气流量设定为38000~44000Nm3/h。

作为本发明所述转炉生产高锰钢的方法的一种优选方案，其中：所述在设定出钢温度条件下，进行出钢，得到钢水包括：

在转炉吹炼之后，进行钢包调运；

对钢包底吹采用分级控制，分为等待出钢、出钢以及出钢结束三个阶段，且出钢阶段的底吹流量大于等待出钢阶段和出钢结束阶段的底吹流量。

作为本发明所述转炉生产高锰钢的方法的一种优选方案，其中：所述在设定出钢温度条件下，进行出钢，得到钢水之后，还包括：

在出钢结束后，对钢包转运至精炼工位。

作为本发明所述转炉生产高锰钢的方法的一种优选方案，其中：转炉钢包底部设置中有格栅板，转炉底吹孔上方设置有盖板。

本发明的有益效果是：

本发明通过对锰合金的预热可降低钢液温降25~30℃，减少精炼炉加热及处理时间约60-70min。在底吹孔上方增添盖板，可有效提高钢包底吹效果，使生产顺利进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明提供的转炉生产高锰钢的方法的流程示意图；

图2为本实施例提供的转炉生产高锰钢的方法中转炉吹炼时氧枪枪位及氧气流量的示意图；

图3为本发明提供的转炉生产高锰钢的方法中盖板的安装示意图。

具体实施方式

为使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施方式并结合附图，对本发明作出进一步详细的说明。

图1为本申请实施例提供的转炉生产高锰钢的方法的流程示意图。该方法包括步骤S101~步骤S104，具体步骤说明如下：

步骤S101：向转炉内加入原辅料。

具体的，原辅料包括铁水、废钢、锰合金以及辅料。其中，辅料包括生白云石、生烧石灰、镁球以及球团矿。其中，石灰加入量=（2.14×铁水硅含量×碱度×1000/石灰有效氧化钙含量）×装入量，白云石的加入量=（终渣要求MgO的量C-石灰带入的MgO的量A-炉衬熔损带出的MgO的量B）/白云石中MgO的含量% =D（㎏），镁球固定加入量1t，球团矿根据实际冶炼温度进行加入。本实施例中铁水成分如表1所示。

表1

根据装入量及表1确定的辅料加入量如表2所示。石灰及镁球开吹2min内加完，生白及球团矿视炉内反应加入。

表2

考虑到钢包容量和需要加入大量的合金，铁水与废钢按照重量比为11:1进行添加。本实施例中，具体装入制度为铁水110t，废钢10t。

本实施例中所加的锰合金为金属锰，根据生产经验，金属的有效收得率为98%，根据钢种成分计算获得需要在钢包内加入金属锰的量为32t。高锰钢的成分参见表3。

表3

较佳的，在将锰合金加入转炉之前，还包括对锰合金进行预热。对锰合金进行预热包括：将锰合金平铺在钢包底部，采用煤气烘烤，烘烤时间为1h~2h。在本实施例中，将32t金属锰平铺在钢包底部，采用自产煤气进行预热，升温速度约为9℃/min，根据精炼炉处理要求，预热温度为大于900℃，预热时间为100min。通过采用钢包锰合金预热的方式进行锰元素的合金化，提高了钢液的温度补偿，并使多个生产工序在同一时间进行。

步骤S102：进行转炉吹炼。

具体的，转炉吹炼采用大流量氧气顶吹，冶炼过程氧气流量设定38000

～44000Nm

步骤S103：在设定出钢温度条件下，进行出钢，得到钢水。

具体的，本实施例设定的出钢温度为1640℃。考虑到出钢温降及中和合金温度，该温度既可以满足精炼炉温度要求又不会对转炉去磷产生影响。出钢过程采用“滑板挡渣+挡渣锥”复合双挡技术结合下渣检测智能控制手段，确保钢水纯净度。本实施例中高锰钢的出钢成分及温度如表4所示。

表4

较佳的，在转炉吹炼之后，进行钢包调运。将钢包调运安排在转炉吹炼结束，一方面可以减少钢包合金温降，另一方面转炉底吹静搅降低钢种氧含量，提高锰合金的有效收得率。

对钢包底吹时采用分级控制，分为等待出钢、出钢以及出钢结束三个阶段，底吹流量按“低-高-低”控制，即出钢阶段的底吹流量大于等待出钢阶段和出钢结束阶段的底吹流量，确保合金溶于钢液。

在转炉出钢结束后，尽快将钢包转运至精炼工位，减少不必要的热损失。加热，造渣并测定钢液温度和Mn含量，根据测定结果和钢种对钢液中的成分进行微调。

步骤S104：对钢水进行精炼。在本实施例中，精炼炉的取样成分及温度如表5所示，精炼处理时间为360min，达到精炼要求。

表5

需要说明的是，在预热锰合金及出钢过程中，金属锰的熔点约为1244℃，其预热温度大于900℃，钢包中内块状的锰合金有很大机率浸入钢包底吹孔，对钢包造成不可逆的损害。因此，本实施例在钢包底部加装格栅板，同时底吹孔上方增加盖板，保护底吹孔安全，且不会对钢包底吹强度造成影响。该盖板尺寸为50cm×50cm可保护底吹孔安全，具体安装方式如图3所示。

由此，本申请的技术方案通过对锰合金的预热可降低钢液温降25~30℃，减少精炼炉加热及处理时间约60-70min。在底吹孔上方增添盖板，可有效提高钢包底吹效果，使生产顺利进行。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式；凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。