[發明專利]一種高錳鋼冶煉過程中增錳的方法

有效

• 申請號: 202110012680.9
• 申請日: 2021-01-06
• 公開（公告）號: CN112853042B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 黃玉平;廖相巍;趙成林;張曉光;李德軍;栗紅;陳東;張維維;趙亮;康磊
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/064;C21C7/076
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本發明涉及一種高錳鋼精煉過程中增錳脫硫的方法，將錳礦粉和鋁粉混合后得到混合粉劑；在冶煉高錳鋼過程中，將混合粉劑加入熔渣中，利用熔渣高溫使錳礦粉和鋁粉發生氧化反應，反應生成的液態金屬錳直接沉降到鋼液面進入鋼液，增加鋼液中的錳含量；氧化鋁與熔渣中的氧化鈣結合生成12CaO·7Al₂O₃。本發明在高錳鋼冶煉過程中能夠達到增錳、脫硫和純凈化鋼液的目的。

技術領域

本發明涉及高錳鋼冶煉技術領域，尤其涉及一種高錳鋼冶煉過程中增錳的方法。

背景技術

在含錳鋼冶煉過程中，錳一般以錳鐵合金或金屬錳、電解錳等的形式加入熔煉爐中；對于錳含量不高的鋼種，通過對鋼水進行化學升溫或物理升溫的方法，即可以彌補錳合金化過程帶來的溫度損失。但對于錳含量較高(＞10％)的鋼種，單純采用對鋼水升溫的方法會帶來兩種弊端：

一、如果采用物理升溫方法，則升溫時間較長，以LF爐電極升溫為例，由于長時間升溫，會加劇鋼包耐材的損傷，同時鋼水增氮嚴重，導致鋼水成分無法滿足要求。

二、如果采用化學升溫的方法，以加鋁吹氧升溫為例，則會造成鋼水中存在大量氧化鋁夾雜，對鋼水潔凈度不利。

因此，對于錳含量較高鋼種的生產，如何補償錳合金化帶來的溫度損失是冶煉過程的難題。

公告號為CN105838848B的中國發明專利公開了“一種高錳鋼的制備方法”，由以下步驟組成：廢鋼加熱熔化；通入氧氣，時間5～10分鐘，保持爐溫大于1550℃，爐渣渣量不少于2％；扒出部分爐渣，加入電解錳、生鐵、高碳錳鐵、低碳鉻鐵，熔化，熔化后加鋼水總量的60％鋁-20％硅-20％鈣合金脫氧；鋼水爐渣中撒入鋼水總量的1％碳-50％硅-49％鈣復合粉，保持5～10分鐘，通入加熱和脫水的氬氣，保持5～10分鐘；將鋼水倒入經烘烤的鋼包中，包底預置釔基稀土，出鋼溫度1460～1500℃，澆注溫度1370～1390℃，凝固冷卻，即獲得所述高錳鋼。

公告號為CN105803322B的中國發明專利公開了“一種高錳鋼及其制備方法”，高錳鋼由以下成分及質量百分含量組成：C：0.9～1.6％、Mn：12～26％、Cr：1.5～2.5％、Ti：2.0～2.5％、W：4.0～5.0％、P≤0.04％，余量為Fe和不可避免的雜質。高錳鋼制備方法由以下步驟組成：根據成分要求，將碳粉、電解錳粉、高碳錳鐵粉和高碳鉻鐵粉均勻混合成含鎢-鈦高錳鋼合金粉，用冷等靜壓法，在壓力120～180MPa下保持20～40分鐘制備高錳鋼胚體；高錳鋼胚體在1300～1400℃，真空度1～10Pa下燒結，冷卻獲得所述高錳鋼。

上述專利文獻中的2種方法均能夠提高鋼中的錳含量，但是均存在兩個問題：一是使用電解錳等原料，成本較高。二是錳合金化時，不能兼顧鋼液脫硫和鋼液純凈化。

發明內容

本發明提供了一種高錳鋼冶煉過程中增錳的方法，在高錳鋼冶煉過程中能夠達到增錳、脫硫和純凈化鋼液的目的。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種高錳鋼冶煉過程中增錳的方法，將錳礦粉和鋁粉混合后得到混合粉劑；在冶煉高錳鋼過程中，將混合粉劑加入熔渣中，利用熔渣高溫使錳礦粉和鋁粉發生氧化反應，反應生成的液態金屬錳直接沉降到鋼液面進入鋼液，增加鋼液中的錳含量；氧化鋁與熔渣中的氧化鈣結合生成12CaO·7Al₂O₃。

一種高錳鋼冶煉過程中增錳脫硫的方法，具體包括如下步驟：

(1)根據高錳鋼的鋼液量及錳成分要求，計算得出混合粉劑的用量；按錳礦粉中MnO、FeO、SiO₂的質量含量，計算所需錳礦粉和鋁粉的質量，計算過程如下：

a)計算鋼液中錳的質量Q_Mn：

Q_Mn＝Q×W_Mn