[发明专利]一种基于锰铁还原脱磷冶炼低磷高锰钢的方法

权利要求书

1.一种基于锰铁还原脱磷冶炼低磷高锰钢的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：以废钢为原料，采用电弧炉冶炼高锰钢，待废钢熔化后，进行氧化脱磷，脱磷完成后扒出氧化脱磷渣得到低磷钢液，得到的氧化脱磷渣冷却后破碎并放入渣罐备用，所得低磷钢液在1460-1580℃范围内时由钢包运输至LF钢包精炼炉；

以中碳锰铁为原料，按电弧炉冶炼高锰钢时废钢质量的20％作为添加量，利用中频感应炉将中碳锰铁升温至熔融状态，并将熔融状态的中碳锰铁保持在温度1300℃-1400℃；

S2：待低磷钢液到达LF钢包精炼炉后，向LF钢包精炼炉中添加一号造渣剂造还原渣，然后向LF钢包精炼炉中添加还原剂进行预脱氧得到低磷低氧钢液，其中，一号造渣剂的用量是低磷钢液质量的1.5％-2.0％，还原剂的用量是低磷钢液质量的0.1％-0.2％；所述一号造渣剂为CaO、CaF₂、SiO₂和Al₂O₃的混合物，混合物中各物质的质量占比为：CaO占比55％-65％、CaF₂占比20％-30％、SiO₂占比5％-15％、Al₂O₃占比2％-10％；

向中频感应炉中添加二号造渣剂，二号造渣剂的用量为中碳锰铁质量的1.5％-2.0％，所述二号造渣剂为CaO、CaF₂、SiO₂和CaC₂的混合物，混合物中各物质的质量占比为：CaO占比60％-70％，CaF₂占比0％-15％，SiO₂占比10％-20％，CaC₂占比5％-15％；

S3：待中频感应炉中形成覆盖渣后，向中频感应炉中加入SiCa合金，SiCa合金的用量是中碳锰铁质量的0.5％-1.0％，反应10-20min，进行还原脱磷；

S4：在S3还原脱磷反应结束后，扒除中频感应炉内的还原脱磷渣，获得熔融低磷锰铁，保持还原脱磷渣温度在1350℃-1450℃倒入S1存储氧化脱磷渣的渣罐中；

S5：将S4中获取的熔融低磷锰铁兑入经过S2处理后得到的低磷低氧钢液中，保持钢液温度在1460-1580℃，继续进行LF炉还原精炼10-15min；

S6：判断当前钢液中Mn元素含量是否满足钢种成分要求，若满足则进行S7，若Mn元素含量低于钢种成分要求则进行S8；

所述钢种成分要求为：C占比1.00％-1.20％，Si占比0.40％-0.60％，Mn占比10％-15％，P占比0.030％以下，S占比0.010％以下；

S7：保持钢液温度1460-1580℃，加入S2中所述的还原剂进行终脱氧并出钢，还原剂用量为钢液质量的0.018％-0.022％；

S8：向当前钢液中添加中碳锰铁，冶炼3-7min返回S6；所述中碳锰铁的添加量由如下公式确定：

单位kg；

2.如权利要求1所述基于锰铁还原脱磷冶炼低磷高锰钢的方法，其特征在于：所述S2中的还原剂是Si含量70％-80％的硅铁或SiC或硅锰合金或硅钙合金或铝合金。

3.如权利要求1所述基于锰铁还原脱磷冶炼低磷高锰钢的方法，其特征在于：所述S2中中碳锰铁中C含量为锰铁总质量的1.0％-2.5％，Mn含量为锰铁总质量的75％-80％。

4.如权利要求1所述基于锰铁还原脱磷冶炼低磷高锰钢的方法，其特征在于：所述S3中SiCa合金中的有效成分的质量占比为：Si含量为50％-65％，Ca含量为30％-35％。