[发明专利]提高小转炉终点钢水锰含量的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢水冶炼方法，尤其是一种提高小转炉终点钢水锰含量的冶炼方法，专门适用于小转炉。

背景技术

目前在业内将锰元素合金化的方法通常有两种，第一种是先利用锰矿石生产含锰铁合金，再把含锰铁合金投入钢包中，以提高终点钢水锰含量；第二种是直接将锰矿石加入转炉中进行合金化。实践证明，第二种方法优于第一种方法，不仅能降低铁合金消耗量，降低成本，缩短流程，节能减排，还能以锰矿石代替铁矿石作为氧化剂，也可作为冷却剂用以调温。

锰元素在转炉内初期被大量氧化，但在冶炼后期氧化趋于平衡，随着碳元素的氧化，炉渣中FeO含量降低，MnO被还原，金属Mn进入钢水中；提高转炉终点钢水锰含量可降低锰铁用量，有利于降低炼钢生产成本；随着终点钢水锰含量的提高，钢水氧化性下降，炉渣脱硫率提高，从而提高钢水纯净度。

据申请人所知，我国95%的锰矿石为含锰量较低的贫锰矿，严重制约了直接投加锰矿石的效果，目前大都通过改进工艺来改善效果，使直接投加锰矿石的方法可以实施推广。

例如，宝钢炼钢厂采用“三脱”（即脱硫、脱磷、脱硅）铁水进行少渣吹炼，同时配加锰矿，锰矿含锰量为34%～36%；生石灰单耗11.3kg/t·s，轻烧白云石单耗6.3kg/t·s，转炉渣量30kg/t·s，为常规渣量的1/3；添加锰矿大于8kg/t·s，在转炉吹止碳含量大于0.08%的情况下，锰的收得率大于50%。

再如，莱钢炼钢厂曾于其1号转炉进行了加锰矿试验，锰矿含锰量为27%，每炉200kg，在开吹时一次加入炉内，由于加入量少、终点碳低、渣量大，Mn回收率只有28%，需要做进一步改进。之后将铁水“三脱”，转炉少渣炼钢，提高终点碳含量，最终锰矿合金化后Mn的回收率达到75%以上。

又如，申请号201010183481.6申请公告号CN101880743A的中国发明专利申请（名称：一种转炉少渣冶炼进行锰矿合金化的工艺），通过转炉中途倒渣减少渣量，冶炼初期加入锰矿1kg/t-2.5kg/t，减少转炉冶炼过程渣量，中途倒出炉渣50%以上，出钢时采用高拉碳的工艺，碳含量控制在0.08%以上，供气强度在0.03-0.3Nm³/min·t，贫锰矿收得率达到40%以上。

然而，由于小转炉不具备铁水“三脱”、双渣冶炼、顶底复合吹炼的条件，上述工艺均无法直接适用于小转炉，而且申请人也未发现专门针对小转炉的直接投加锰矿石工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术存在的问题，提出一种提高小转炉终点钢水锰含量的冶炼方法，专门针对小转炉特点，可在小转炉上有效实施直接投加锰矿石的工艺。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：

一种提高小转炉终点钢水锰含量的冶炼方法，其特征是，包括以下步骤：

第一步、在小转炉冶炼初期，向炉内铁水中加入造渣料；所述造渣料包括石灰和轻烧白云石，加入量分别为石灰20-30kg/t铁水，轻烧白云石5-10kg/t铁水；同时保持氧气压力为0.8-0.9Mpa，保持氧枪枪位高度为800-900mm；

第二步、待炉内成渣后，立即向炉内铁水中加入石灰10-15kg/t铁水，并控制铁水温度逐渐上升；

第三步、在小转炉冶炼中期，于硅锰反应期完成后碳开始剧烈氧化、铁水温度迅速上升的阶段，分至少2批次加入锰矿，锰矿的加入总量为6-8kg/t铁水；同时保持氧枪枪位高度为1000-1400mm，调整氧枪枪位高度时逐渐调整；

第四步、在距离小转炉冶炼中期结束至少8min之前，向炉内加入石灰10-15kg/t铁水，以及轻烧白云石5-20kg/t铁水；

第五步、在小转炉冶炼后期，将氧气压力逐渐提高到至少0.9Mpa，同时将氧枪枪位高度逐渐降至最低限位；

第六步、在小转炉冶炼终点，氧枪深吹时间为至少15s；实施拉碳操作，使终点钢水中碳含量≥重量百分数0.1%，使氧含量降低50-100ppm，锰含量达到重量百分数0.11-0.13%；同时使终渣MnO含量升高，FeO含量降低，并使终渣碱度为3-5；控制终点温度为1640℃-1680℃；

第七步、小转炉冶炼结束。

本发明进一步完善的技术方案如下：

优选地，第三步中，锰矿含锰量为重量百分数15-30%。