[發明專利]一種采用AOD-VCR爐冶煉高錳TWIP鋼的方法

有效

• 申請號: 202110030085.8
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112877585B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 潘文博;陳建斌;黃紅虹;趙明慧
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/06;C21C7/068;C21C7/06;C21C7/10;C21C7/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 徐俊

本發明公開了一種采用AOD?VCR爐冶煉高錳TWIP鋼的方法。冶煉的高錳TWIP鋼的成分包括C≤0.06wt％、Mn 15～26wt％、Si 2.0～3.0wt％、Al 2.5～3.5wt％、P≤0.03wt％以及余量的Fe和不可避免的雜質；具體工藝步驟包括：1)通過AOD精煉吹氧脫碳，將鋼液中碳降低到0.2wt％后加入錳進行合金化；2)錳合金化后，采用金屬鋁還原爐渣中錳的氧化物，提高錳收得率，并依靠金屬鋁的氧化發熱調整鋼液溫度作為溫度補償，然后進行VCR真空精煉。采用本發明的方法低碳域脫碳速率高，易達超低碳級，可大幅降低冶煉成本。

技術領域

本發明涉及一種采用AOD-VCR爐冶煉高錳TWIP鋼的方法，屬于煉鋼技術領域。

背景技術

TWIP鋼作為其中最具潛力的鋼種之一，由于其高強度，高塑性，高應變硬化性等優點被應用于汽車工業。

專利文獻CN103031482A公開了一種雙相不銹鋼的錳合金化方法，其采用金屬錳鐵合金或金屬錳進行合金化，并且全部在還原期加入，當錳含量稍高時，過高的合金量會大大降低AOD的精煉溫度，錳用量激增，還原前的AOD的精煉溫度會超過1800℃，爐襯壽命低，降低了AOD的爐齡。

專利文獻CN103468874A公開了一種采用氬氧爐冶煉低碳TWIP鋼的生產方法，采用高爐鐵水等，通過氬氧爐(AOD)生產了碳含量不大于0.06％的低碳TWIP鋼；該法當碳含量低于0.2％時，由于去碳保錳作用減弱，因此錳會大量氧化，導致錳的收得率低。

專利文獻CN105087865B公開了一種通過氬氧爐(AOD)，以氮氣替代氬氣冶煉高錳TWIP鋼的方法；在碳含量很低的精煉階段，繼續吹氮降低一氧化碳分壓以實現脫碳的目的會受到限制。

專利文獻CN103526038A公開了一種高強度高塑性TWIP鋼電渣重熔生產方法，采用60～70％CaF₂+20～30％Al₂O₃+5～15％CaO的渣系冶煉TWIP鋼；該方法的生產效率低，能耗高，難以實現工業化大規模生產。

專利文獻CN106811685A公開了一種低碳高錳鋼的冶煉方法，將脫硫后的鐵水兌入轉爐，終點控制碳含量為0.03％～0.05％，出鋼氧值400～500ppm，溫度控制在1660～1680℃；進RH爐溫度大于1610℃，將碳脫至0.01％以下；加入錳和鋁的混合物進行錳合金化；溫度控制在1600℃以上后在進入LF爐，最終錳含量控制在15％～20％，碳含量控制在0.05％以下。此方流程繁瑣，為防止爐內降溫將消耗大量熱能，成本較高。

專利文獻CN110724792A公開了一種用LF精煉爐生產低溫環境用高錳鋼的冶煉方法，通過座包吹氬、鋼水脫氧、鋼水脫硫、精煉造渣、添加合金、成分溫度微調等工序，最終鋼水Mn≥22.5％，錳合金收得率≥96％，O、S雜質含量低，O≤0.0030％、S≤0.003％，滿足錳合金含量高、收得率高，氧硫雜質含量低的技術要求。但是此方法精煉時間過長，氬氣消耗大，成本高。

專利文獻CN107245637B公開了一種AOD冶煉高錳不銹鋼的方法，在預還原期使用硅鐵合金與錳進行脫氧和合金化，一邊合金化一邊升溫，同時合理控制各種工藝參數。雖然此方法減少了錳被氧化或燒損，提高了錳的收得率，減少了高溫對AOD爐的損耗，但冶煉的鋼中碳含量較高。

專利文獻CN110117695A公開了一種LNG船用高錳鋼的冶煉方法，在初煉爐加入超過50t的生鐵和鐵水，在LF爐中多批次加入金屬錳合金化，VD座包后微調各成分。最終鋼中錳含量控制在22.5～25.5％，但此法生產時間較長，能耗較高，生產效率低。

發明內容

本發明解決的技術問題是：現有技術中冶煉高錳TWIP鋼的方法條件苛刻、工藝復雜、生產效率低、能耗高和成本較高的技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種采用AOD-VCR爐冶煉高錳TWIP鋼的方法，包括如下步驟：