[发明专利]一种提高转炉终点钢水残锰含量的方法

说明书

本发明提供一种提高转炉终点钢水残锰含量的方法，转炉废钢装入量按废钢比不大于15％进行控制；冶炼前期向转炉放入白灰渣料的同时加入铁碳球渣料，第一批造渣料加入量为总加入量的50～70％，氧枪开吹枪位在0.8～1.2m，吹炼1～2min后将枪位提高到2.2～2.6m；吹炼3～6min后加入剩余渣料量的25～40％。冶炼中期先将氧枪提升到2.5～3.0m，吹炼10～30s，然后将氧枪降到基本枪位。冶炼后期枪位控制在1.0～1.2m，出钢前2～5min，向炉内加入剩余的渣料。本发明能够提高终点钢液中的残锰含量，减少合金化时合金加入量，降低炼钢成本，降低终渣中FeO含量，减少转炉吹损，并有效防止回磷和出钢下渣。

技术领域

本发明属于炼钢工艺领域，特别是涉及一种提高转炉终点钢水残锰含量的方法。

背景技术

锰可以改善钢的抗拉强度、可加工性、韧性、硬度和耐磨性，另外也能够降低钢中硫的不利影响，因此锰被视为钢中的主要元素之一。转炉在完成对铁水的冶炼任务后，原有铁水中的锰大部分被氧化了，根据钢种的不同需要额外向钢液中配加锰铁合金以达到钢种的成分要求。在实际生产过程中，钢液中的残锰含量对锰铁的加入量有重要影响，残锰含量越高，加入的合金锰铁量就越少，冶炼成本就越低。

在当前钢铁行业不景气的情况下，如何提高转炉终点钢水残锰含量减少出钢合金化锰铁用量，对于降低炼钢生产成本来说至关重要。研究表明，转炉钢水终点残锰含量的提高，会使钢水氧化性下降，还有利于钢液的洁净化。因此，提高钢液中残锰含量不仅有利于降低生产成本，同时也能提高钢液的质量。但是在常规的冶炼方法中，钢液中的残锰含量很低，尤其在冶炼低碳钢时，钢的碳含量由铁水的4.1％脱到0.05％时，其钢液中锰含量已由铁水中0.18％的锰含量降低到了0.06％，大部分都氧化进入到了炉渣当中。

对于转炉终点钢液中残锰含量控制方法的相关文献与专利报道比较少，为了提高钢液中残锰的含量，2015年第3期《中国冶金》发表的“提高转炉终点残锰效果的探讨”一文中，提到在转炉开始吹炼时，向转炉内加入含锰渣料来提高钢液中残锰含量的方法，此方法虽然能够提高钢液中残锰的含量，但是从成本角度上看，加入的含锰渣料较普通的造渣料要贵，起不到降低成本作用。2010年第1期《炼钢》发表的“转炉炼钢加锰矿提高终点锰含量的试验研究”一文中，介绍一种提高钢液中残锰含量的冶炼方案，即在转炉吹炼800s后倒炉，向转炉内加入锰矿，从而提高终点钢液的残锰含量。该方法虽然能够起到提高终点钢液中残锰含量的作用，但是由于锰矿的加入是在转炉吹炼的后期进行的，锰矿的加入会降低炉内钢液的温度，容易造成出钢温度达不到出钢的要求，同时锰矿中的杂质也容易对钢液造成污染，不利于钢液洁净度的提高。

综上所述，目前提高钢液中残锰含量的方法主要是借助于向转炉内加入含锰造渣料或锰矿来实现的，而根据铁水中锰的氧化特点，通过冶炼方法的调整来提高钢液中残锰含量的方法还没有相关的报道。

发明内容

本发明提供一种能够提高钢液中残锰含量的冶炼方法，目的在于提高钢液中的残锰含量，减少炉后合金化时锰铁的加入量，从而降低冶炼成本。

根据铁水中锰在转炉内吹炼不同阶段的氧化特点，对冶炼工艺进行控制，从而提高钢液中残锰含量，其具体方法为：将转炉整个冶炼过程中铁水中锰变化过程分为冶炼前期、冶炼中期和冶炼后期，铁水中的锰进入炉渣当中为冶炼前期；锰进入炉渣当中以后到进入钢液当中为冶炼中期；锰进入钢液当中以后到进入炉渣当中为冶炼后期。三个时期铁水中的锰发生的化学反应如下：

冶炼前期：

△G_o＝-405250+125.41T

为放热反应；

冶炼中期：

(MnO)+[C]＝[Mn]+CO (2)

△G_o＝287440-170.08T