本發(fā)明屬于冶金技術領域，特別涉及到一種低碳高錳鋼的冶煉方法。
背景技術：
隨著鋼鐵產品競爭的日趨激烈，高附加值產品也更多的被開發(fā)，高錳鋼更多的被重視和應用。一般來講，高錳鋼用于耐磨、耐沖擊和高硬度領域。所以有以汽車用TWIP鋼一類的高碳高錳鋼，也有如耐磨鋼Mn13，或者在Mn13的基礎上加B或者進一步提高C和Mn的鋼，這些均屬于高碳高錳鋼的范疇。也有一些具有阻尼特性的鋼種如Fe-Mn類或者Fe-Cr類鋼種，以Fe-Mn類為例，其屬于低碳高錳范疇，這些鋼種在熱處理之后可得到特殊的馬氏體組織，可利用其阻尼性能應用于各個領域。
同中碳高錳、高碳高錳鋼類似，由于合金量大，低碳高錳鋼一般也是電爐+模鑄生產，很少有轉爐+精煉的方式生產。但是電爐+模鑄的方法成材率低，普鋼廠亟待開發(fā)轉爐+精煉的冶煉工藝代替電爐冶煉。
技術實現要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種低碳高錳鋼的冶煉方法，適用于成品碳含量的質量百分比小于0.05％、錳含量質量百分比為15％～20％的高錳鋼。通過轉爐-RH脫碳、LF控制增碳而達到碳的要求，通過轉爐和LF爐的加錳使錳的合金化分步完成并且保證收得率，解決常規(guī)轉爐、精煉無法生產低碳高錳鋼的問題。
本發(fā)明通過以下技術方案實現：
一種低碳高錳鋼的冶煉方法，其特征在于，采用轉爐-RH-轉爐-LF工藝路線生產成品碳含量的質量百分比小于0.05％、錳含量的質量百分比為15％～20％的高錳鋼，包括以下步驟：
(1)將脫硫后的鐵水兌入轉爐，轉爐正常操作，終點控制碳含量的質量百分比為0.03％～0.05％，沸騰出鋼，出鋼氧值400～500ppm，出鋼溫度控制在1660℃～1680℃；
(2)進RH爐溫度大于1610℃，搬入后進行脫碳操作，將碳脫至質量百分比為0.01％以下，不加任何脫氧劑，破空。將鋼包吊回轉爐爐前，將RH爐處理好的鋼水兌入轉爐。兌鋼水之前，轉爐爐內加入金屬錳和鋁的混合物以便進行錳合金化。兌鋼水之后搖爐，下槍點吹，待爐內合金全部熔化后，則出鋼，出鋼溫度控制在1600℃以上，運至LF爐；
(3)進入LF爐后，如溫度低于1530℃，先將溫度提至1530℃以上再進行錳的合金化，在LF爐中最終完成錳的調節(jié)。合金化要多次加金屬錳。錳合金化的同時脫硫等正常進行，保證LF爐搬出的溫度大于1500℃，之后上機等待澆注。
所述步驟(2)中轉爐最終完成90％～95％的錳的合金化，鋁的加入量為金屬錳重量的1/8～1/10。
所述步驟(2)中下槍點吹1min30s～1min50s，如果有未熔化的合金，繼續(xù)點吹20～30s再出鋼。
所述步驟(2)中轉爐錳合金化過程中加入金屬Mn的重量按其收得率75％～85％配加。
所述步驟(3)中的多批次為2～5次，每次金屬錳的加入量小于16kg/t鋼。
本發(fā)明與現有技術相比具有以下有益效果：
基于轉爐、RH爐和LF爐各元素氧化、還原的矛盾關系，本發(fā)明通過控制轉爐和RH脫碳、LF少增碳來控制終點碳值，使成品碳的質量百分比控制到小于0.05％，在轉爐和LF爐進行錳的合金化操作，通過在轉爐對錳進行大量的合金化，從而減小了LF爐處理負擔，使LF爐達到了少增碳的目的，同時也保證了較高的合金收得率。本發(fā)明可穩(wěn)定的將鋼中最終錳含量的質量百分比控制在15％～20％，碳含量的質量百分比控制在0.05％以下。整個流程比用LF爐全部配錳時間短、增碳少。LF爐搬出上機，配出的成分、溫度均精準，成分和溫度的波動小，利于澆注。
具體實施方式
實施例中所涉及的百分比均為質量百分比。
實施例1：
一種低碳高錳鋼的冶煉方法，具體步驟如下：
(1)將脫硫后的鐵水兌入轉爐，轉爐為100t頂吹轉爐。轉爐進行脫碳脫磷等操作，出鋼碳值為0.05％、氧值為495ppm。沸騰出鋼，出鋼溫度1668℃；
(2)進入RH爐之前測溫為1612℃，進站后抽真空進行脫碳操作。將碳脫至0.01％時，不加任何脫氧劑，破空，鋼包吊回轉爐爐前。此時鋼中碳為0.01％，錳為0.054％；
(3)提前將22t金屬錳和2.5t鋁混勻并加入轉爐，將從RH爐搬出的鋼水兌入轉爐中，搖爐三次后，下槍點吹1min40s，之后抬搶搖爐觀察有一小坨合金未熔化，接著下槍點吹30s后出鋼。出鋼溫度為1609℃，此時鋼中碳為0.034％，錳為17％。
(4)進入LF爐后測溫為1533℃，整個LF過程加入1.1t金屬錳，分兩次加入。第一次加入600kg金屬錳，第二次加入500kg金屬錳。每次加入后都底吹氬攪拌，始終保持溫度大于1520℃。LF爐處理完畢搬出測溫為1520℃，此時鋼水碳為0.046％，鋼水錳為18.02％。
LF爐搬出之后等待上機澆注。取連鑄中包鋼水樣和連鑄坯樣檢測，成品各成分均達到要求。
實施例2：
一種低碳高錳鋼的冶煉方法，具體步驟如下：
(1)將脫硫后的鐵水兌入轉爐，轉爐為100t頂吹轉爐。轉爐進行脫碳脫磷等操作，出鋼碳值為0.04％、氧值為498ppm。沸騰出鋼，出鋼溫度1670℃；
(2)進入RH爐之前測溫為1623℃，進站后抽真空進行脫碳操作。將碳脫至0.01％時，不加任何脫氧劑，破空，鋼包吊回轉爐爐前。此時鋼中碳為0.01％，錳為0.05％；
(3)提前將22t金屬錳和2.4t鋁混勻并加入轉爐，將從RH爐搬出的鋼水兌入轉爐中，搖爐三次后，下槍點吹1min50s，之后抬搶搖爐觀察合金全部熔化準備出鋼。出鋼溫度為1612℃，此時鋼中碳為0.035％，錳為17％。
(4)進入LF爐后測溫為1533℃，整個LF過程加入0.85t金屬錳，分兩次加入。第一次加入500kg金屬錳，第二次加入350kg金屬錳。每次加入后都底吹氬攪拌，始終保持溫度大于1520℃。LF爐處理完畢搬出測溫為1524℃，此時鋼水碳為0.042％，鋼水錳為18.09％。
LF爐搬出之后等待上機澆注。取連鑄中包鋼水樣和連鑄坯樣檢測，成品各成分均達到要求。
實施例3：
一種低碳高錳鋼的冶煉方法，具體步驟如下：
(1)將脫硫后的鐵水兌入轉爐，轉爐為100t頂吹轉爐。轉爐進行脫碳脫磷等操作，出鋼碳值為0.0422％、氧值為497ppm。沸騰出鋼，出鋼溫度1664℃；
(2)進入RH爐之前測溫為1607℃，進站后抽真空進行脫碳操作。將碳脫至0.01％時，不加任何脫氧劑，破空，鋼包吊回轉爐爐前。此時鋼中碳為0.01％，錳為0.06％；
(3)提前將21.5t金屬錳和2.4t鋁混勻并加入轉爐，將從RH爐搬出的鋼水兌入轉爐中，搖爐三次后，下槍點吹1min45s，之后抬搶搖爐觀察有一小坨合金未熔化，接著下槍點吹30s后出鋼。出鋼溫度為1619℃，此時鋼中碳為0.039％，錳為16.5％。
(4)進入LF爐后測溫為1536℃，整個LF過程加入1.7t金屬錳，分兩次加入。第一次加入900kg金屬錳，第二次加入800kg金屬錳。每次加入后都底吹氬攪拌，始終保持溫度大于1520℃。LF爐處理完畢搬出測溫為1519℃，此時鋼水碳為0.049％，鋼水錳為18.11％。
LF爐搬出之后等待上機澆注。取連鑄中包鋼水樣和連鑄坯樣檢測，成品各成分均達到要求。