所屬技術(shù)領域
本發(fā)明涉及一種電爐錳合金化的方法,具體講是一種冶煉不銹鋼時電爐錳合金化的方法。
背景技術(shù)：
錳在鋼中是有益元素，一部分固溶于鐵素體（或奧氏體）中，另一部分形成合金滲碳體。錳能顯著提高鋼的淬透性，對基體有一定的固溶強化作用，在低含量范圍內(nèi)，能提高強度、硬度和耐磨性，在高含量范圍內(nèi)，作為主要的奧氏體化元素。錳鐵合金是煉鋼過程不可缺少的合金。
鎳系不銹鋼中含有一定的錳，錳在不銹鋼中能穩(wěn)定奧氏體的作用，在304系不銹鋼中含有≤2.0%的錳。在不銹鋼生產(chǎn)過程中，加入一定的錳鐵或電解錳進行合金化。一般有兩種加入方法：一是在電爐內(nèi)或aod前期加入高碳錳鐵，高碳錳鐵中含有約8%cc和0.2%p，在冶煉過程中會帶來p含量增加，不銹鋼鋼冶煉過程不能脫磷，降低了鉻鎳生鐵的配加量，成本較高。二是在aod還原時加入硅錳或電解錳進行合金化，硅錳含有一定的碳含量，需要aod前期深脫碳進一步降低鋼中碳含量，加入電解錳會導致冶煉成本增加的問題?？傊?，不銹鋼aod采用高錳、電解錳等貴重錳合金進行錳合金化成本高、電爐熔化過程中氧耗較高。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了克服現(xiàn)有冶煉不銹鋼時電爐錳合金化的方法的上述不足，本發(fā)明提供一種比不銹鋼aod采用高錳、電解錳貴重錳合金進行錳合金化成本低、電爐熔化過程中氧耗少的冶煉不銹鋼時電爐錳合金化的方法。
本發(fā)明的機理是：
1、在電爐加入氧化錳礦，利用電爐中配加的鉻鎳生鐵含si、c元素進行還原，增加鋼水中錳含量，降低aod內(nèi)錳合金或電解錳的加入量；
2、采用氧化錳礦進行錳合金化，可充分利用鉻鎳生鐵、高碳鉻鐵中的si、c元素還原氧化錳礦，利用了氧化錳礦中的固體氧，每噸氧化錳礦帶入按70～100nm3氧計算，降低了電爐熔化過程的吹氧量；
3、不銹鋼采用氧化錳礦進行合金化，減少aod合金加入量，可降低不銹鋼的冶煉成本。
本發(fā)明的工藝路線：電爐—aod—lf（lts）—連鑄。
本冶煉不銹鋼時電爐錳合金化的方法包括下述依次的步驟：
1、電爐內(nèi)配加輕薄鎳不銹廢鋼、si≥1.5%的鉻鎳生鐵、高碳鉻鐵、錳含量35～50%的氧化錳礦及不銹渣鋼進行配料，配料順序為：輕薄鎳不銹廢鋼、鉻鎳生鐵、氧化錳礦、高碳鉻鐵、不銹渣鋼，氧化錳礦配加在鉻鎳生鐵中間，氧化錳礦加入量20kg/t～40kg/t，電爐配料錳含量達到1.0%～2.0%。
2、加入上述配料后送電熔化，通電量達到60kwh/t以上時，分批加入石灰。送電量達到265kwh/t以上，配料變紅后，自耗氧槍開始吹氧助熔，自耗氧槍吹氧量為50～60nm3/min?？偞笛醯难鹾牧窟_到5～8nm3/t，停吹氧氣。
3、吹煉過程中，根據(jù)爐況分批加入石灰，爐渣堿度控制在1.3～1.7。通電至爐內(nèi)形成熔池，氧氣吹渣進行攪拌，繼續(xù)送電熔化，電爐熔清后吹氮氣或氬氣攪拌4～6min，加快氧化錳礦完全還原，并均勻成分溫度，爐內(nèi)配料（廢鋼）全部熔化后停電，測溫取樣，出鋼。
4、電爐出鋼后，在扒渣工位進行扒渣，扒渣后的鋼水兌入aod內(nèi)進行精煉，aod吹煉結(jié)束，采用硅鐵、硅錳進行還原，并調(diào)整錳含量到鋼種規(guī)定目標，出鋼。
5、aod出鋼后，鋼水吊到lf爐進行精煉及溫度調(diào)整，吊到連鑄工序進行連鑄。
上述的冶煉不銹鋼時電爐錳合金化的方法中，為了起弧便，在步驟1中輕薄鎳不銹廢鋼、鉻鎳生鐵、氧化錳礦、高碳鉻鐵、不銹渣鋼加入后，還要在料籃上部再加輕薄鎳不銹廢鋼。
本發(fā)明的有益效果
在電爐采用氧化錳礦進行錳合金化，充分利用鉻鎳生鐵中硅、碳元素進行還原，滿足了不銹鋼錳含量要求；電爐加入錳礦進行錳合金化，可減少電爐吹氧量，降低了電爐氧氣消耗；降低不銹鋼冶煉成本。電爐錳收得率不低于90%，噸鋼降本30～40元。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的具體實施方式進一步說明。對于下面的實施例的說明有助于理解本發(fā)明，但并不是對本發(fā)明的限制。
實施例一
本實施例是160噸電爐生產(chǎn)304不銹鋼。
304不銹鋼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%,其余為fe與不可避免的雜質(zhì)。
工藝流程：160噸電爐熔化廢鋼、生鐵—180噸aod爐脫碳—180噸lf爐精煉—連鑄。
本冶煉不銹鋼電爐錳合金化的方法包括下述依次的步驟：
（1）、電爐內(nèi)配加輕薄鎳不銹廢鋼、鉻鎳生鐵、高碳鉻鐵、氧化錳礦及不銹渣鋼進行配料，配料順序為：輕薄鎳不銹廢鋼8噸、鉻鎳生鐵100噸、氧化錳礦5噸、高碳鉻鐵45噸、不銹渣鋼10噸，再加輕薄鎳不銹廢鋼7噸（爐料底部加入輕薄鎳不銹廢鋼是為了減輕裝料時對電爐底部耐火材料的沖擊。電爐配料時其中的鉻鎳生鐵與廢鋼、不銹渣鋼的量可以調(diào)整)。錳礦加入量3.5噸～7噸，本實施例是5噸，電爐配料錳含量達到1.0%～2.0%，本實施例是1.3%。
（2）電爐加入上述配料（廢鋼）后送電熔化，通電量達到10000kwh以上時，開始分批加入石灰。送電量達到45000kwh以上，配料變紅電爐底部形成熔池后，自耗氧槍開始吹氧助熔，總吹氧量達到1200nm3時，總吹氧的氧耗量達到8nm3/t，停吹氧氣。
（3）、吹煉過程中，分批加入石灰，爐渣堿度控制在1.3～1.7，本實施例是1.5。通電至爐內(nèi)形成熔池，氧氣吹渣進行攪拌，繼續(xù)送電熔化，電爐熔清后吹氮氣或氬氣攪拌4～6min，加快氧化錳礦完全還原，并均勻成分溫度，爐內(nèi)配料（廢鋼）全部熔化后停電，測溫取樣，出鋼。
（4）、電爐出鋼后，在扒渣工位進行扒渣，扒渣后的鋼水兌入一個180噸aod內(nèi)進行精煉，aod吹煉結(jié)束，采用硅鐵、硅錳進行還原，并調(diào)整錳含量到鋼種規(guī)定目標，出鋼。
（5）、aod出鋼后，鋼水吊到lf爐進行精煉及溫度調(diào)整，吊到連鑄工序進行連鑄。lf爐精煉后，鋼水190噸，成分重量的百分比為：
c0.02%，si0.6%，mn1.2%，p0.030%，
s0.004%，cr18.0%，ni8.0%,其余為fe與不可避免的雜質(zhì)。
實施例二
本實施例是90噸電爐生產(chǎn)304不銹鋼。
本實施例的工藝流程：90噸電爐熔化廢鋼、生鐵—2×45噸aod爐脫碳—50噸lf爐精煉—連鑄。
（1）、電爐內(nèi)配加輕薄鎳不銹廢鋼、鉻鎳生鐵、高碳鉻鐵、氧化錳礦及不銹渣鋼進行配料，配料順序為：輕薄鎳不銹鋼廢鋼、鉻鎳生鐵、氧化錳礦、高碳鉻鐵、不銹渣鋼，氧化錳礦加入量2噸～4噸，本實施例為3噸，電爐配料錳含量達到1.0～2.0%，本實施例為1.4%。
（2）電爐加入上述配料（廢鋼）后送電熔化，通電量達到5000kwh以上時，開始分批加入石灰。送電量達到20000kwh以上，爐壁氧槍吹氧助熔，不銹鋼爐料變紅后，自耗氧槍開始吹氧助熔，總吹氧量達到500nm3時，總吹氧的氧耗量達到5nm3/t，停吹氧氣。
（3）、吹煉過程中，根據(jù)爐況分批加入石灰，爐渣堿度控制在1.5～1.7，本實施例是1.6。通電至爐內(nèi)基本形成熔池，氧氣吹渣進行攪拌，繼續(xù)送電熔化，電爐熔清后吹氮氣或氬氣攪拌4～6min，加快氧化錳礦完全還原，并均勻成分溫度，爐內(nèi)廢鋼全部熔化后停電，測溫取樣，出鋼。
（4）、電爐出鋼后，在扒渣工位進行扒渣，扒渣后的鋼水兌入兩個aod內(nèi)進行精煉，aod吹煉結(jié)束，采用硅鐵、硅錳進行還原，并調(diào)整錳含量到鋼種規(guī)定目標，出鋼。
（5）、aod出鋼后，鋼水吊到lf爐進行精煉及溫度調(diào)整，吊到連鑄工序進行連鑄。lf爐精煉后，鋼水46噸，成分重量的百分比為：
c0.02%，si0.6%，mn1.3%，p0.030%，s0.003%，cr18.4%，ni8.05%,其余為fe與不可避免的雜質(zhì)。