CN106811685B - 一种低碳高锰钢的冶炼方法 - Google Patents
一种低碳高锰钢的冶炼方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106811685B CN106811685B CN201510866622.7A CN201510866622A CN106811685B CN 106811685 B CN106811685 B CN 106811685B CN 201510866622 A CN201510866622 A CN 201510866622A CN 106811685 B CN106811685 B CN 106811685B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- manganese
- converter
- steel
- carbon
- temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 229910000617 Mangalloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 20
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 42
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 41
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 40
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 39
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 39
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims abstract description 21
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 8
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 238000005261 decarburization Methods 0.000 claims description 9
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims description 7
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000009835 boiling Methods 0.000 claims description 5
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 11
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 4
- 238000007664 blowing Methods 0.000 abstract 1
- -1 manganese metals Chemical class 0.000 description 9
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000009749 continuous casting Methods 0.000 description 6
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002551 Fe-Mn Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000937 TWIP steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N chromium iron Chemical class [Cr].[Fe] UPHIPHFJVNKLMR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
- C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/0006—Adding metallic additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
- C21C7/068—Decarburising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
- C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
- C21C7/10—Handling in a vacuum
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
Abstract
本发明公开了一种低碳高锰钢的冶炼方法,将脱硫后的铁水兑入转炉,终点控制碳含量为0.03%~0.05%,出钢氧值400~500ppm,温度控制在1660~1680℃;进RH炉温度大于1610℃,将碳脱至0.01%以下;将RH炉处理好的钢水兑入转炉,兑钢水之前,转炉炉内加入金属锰和铝的混合物以便进行锰合金化;兑钢水之后摇炉,下枪点吹,待炉内合金全部熔化后出钢,温度控制在1600℃以上;进入LF炉后,如温度低于1530℃,先将温度提至1530℃以上再进行锰的合金化,LF炉搬出的温度大于1500℃。本发明可稳定的将钢中最终锰含量控制在15%~20%,碳含量控制在0.05%以下,解决了常规转炉、精炼无法生产低碳高锰钢的问题。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域,特别涉及到一种低碳高锰钢的冶炼方法。
背景技术
随着钢铁产品竞争的日趋激烈,高附加值产品也更多的被开发,高锰钢更多的被重视和应用。一般来讲,高锰钢用于耐磨、耐冲击和高硬度领域。所以有以汽车用TWIP钢一类的高碳高锰钢,也有如耐磨钢Mn13,或者在Mn13的基础上加B或者进一步提高C和Mn的钢,这些均属于高碳高锰钢的范畴。也有一些具有阻尼特性的钢种如Fe-Mn类或者Fe-Cr类钢种,以Fe-Mn类为例,其属于低碳高锰范畴,这些钢种在热处理之后可得到特殊的马氏体组织,可利用其阻尼性能应用于各个领域。
同中碳高锰、高碳高锰钢类似,由于合金量大,低碳高锰钢一般也是电炉+模铸生产,很少有转炉+精炼的方式生产。但是电炉+模铸的方法成材率低,普钢厂亟待开发转炉+精炼的冶炼工艺代替电炉冶炼。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低碳高锰钢的冶炼方法,适用于成品碳含量的质量百分比小于0.05%、锰含量质量百分比为15%~20%的高锰钢。通过转炉-RH脱碳、LF控制增碳而达到碳的要求,通过转炉和LF炉的加锰使锰的合金化分步完成并且保证收得率,解决常规转炉、精炼无法生产低碳高锰钢的问题。
本发明通过以下技术方案实现:
一种低碳高锰钢的冶炼方法,其特征在于,采用转炉-RH-转炉-LF工艺路线生产成品碳含量的质量百分比小于0.05%、锰含量的质量百分比为15%~20%的高锰钢,包括以下步骤:
(1)将脱硫后的铁水兑入转炉,转炉正常操作,终点控制碳含量的质量百分比为0.03%~0.05%,沸腾出钢,出钢氧值400~500ppm,出钢温度控制在1660℃~1680℃;
(2)进RH炉温度大于1610℃,搬入后进行脱碳操作,将碳脱至质量百分比为0.01%以下,不加任何脱氧剂,破空。将钢包吊回转炉炉前,将RH炉处理好的钢水兑入转炉。兑钢水之前,转炉炉内加入金属锰和铝的混合物以便进行锰合金化。兑钢水之后摇炉,下枪点吹,待炉内合金全部熔化后,则出钢,出钢温度控制在1600℃以上,运至LF炉;
(3)进入LF炉后,如温度低于1530℃,先将温度提至1530℃以上再进行锰的合金化,在LF炉中最终完成锰的调节。合金化要多次加金属锰。锰合金化的同时脱硫等正常进行,保证LF炉搬出的温度大于1500℃,之后上机等待浇注。
所述步骤(2)中转炉最终完成90%~95%的锰的合金化,铝的加入量为金属锰重量的1/8~1/10。
所述步骤(2)中下枪点吹1min30s~1min50s,如果有未熔化的合金,继续点吹20~30s再出钢。
所述步骤(2)中转炉锰合金化过程中加入金属Mn的重量按其收得率75%~85%配加。
所述步骤(3)中的多批次为2~5次,每次金属锰的加入量小于16kg/t钢。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
基于转炉、RH炉和LF炉各元素氧化、还原的矛盾关系,本发明通过控制转炉和RH脱碳、LF少增碳来控制终点碳值,使成品碳的质量百分比控制到小于0.05%,在转炉和LF炉进行锰的合金化操作,通过在转炉对锰进行大量的合金化,从而减小了LF炉处理负担,使LF炉达到了少增碳的目的,同时也保证了较高的合金收得率。本发明可稳定的将钢中最终锰含量的质量百分比控制在15%~20%,碳含量的质量百分比控制在0.05%以下。整个流程比用LF炉全部配锰时间短、增碳少。LF炉搬出上机,配出的成分、温度均精准,成分和温度的波动小,利于浇注。
具体实施方式
实施例中所涉及的百分比均为质量百分比。
实施例1:
一种低碳高锰钢的冶炼方法,具体步骤如下:
(1)将脱硫后的铁水兑入转炉,转炉为100t顶吹转炉。转炉进行脱碳脱磷等操作,出钢碳值为0.05%、氧值为495ppm。沸腾出钢,出钢温度1668℃;
(2)进入RH炉之前测温为1612℃,进站后抽真空进行脱碳操作。将碳脱至0.01%时,不加任何脱氧剂,破空,钢包吊回转炉炉前。此时钢中碳为0.01%,锰为0.054%;
(3)提前将22t金属锰和2.5t铝混匀并加入转炉,将从RH炉搬出的钢水兑入转炉中,摇炉三次后,下枪点吹1min40s,之后抬抢摇炉观察有一小坨合金未熔化,接着下枪点吹30s后出钢。出钢温度为1609℃,此时钢中碳为0.034%,锰为17%。
(4)进入LF炉后测温为1533℃,整个LF过程加入1.1t金属锰,分两次加入。第一次加入600kg金属锰,第二次加入500kg金属锰。每次加入后都底吹氩搅拌,始终保持温度大于1520℃。LF炉处理完毕搬出测温为1520℃,此时钢水碳为0.046%,钢水锰为18.02%。
LF炉搬出之后等待上机浇注。取连铸中包钢水样和连铸坯样检测,成品各成分均达到要求。
实施例2:
一种低碳高锰钢的冶炼方法,具体步骤如下:
(1)将脱硫后的铁水兑入转炉,转炉为100t顶吹转炉。转炉进行脱碳脱磷等操作,出钢碳值为0.04%、氧值为498ppm。沸腾出钢,出钢温度1670℃;
(2)进入RH炉之前测温为1623℃,进站后抽真空进行脱碳操作。将碳脱至0.01%时,不加任何脱氧剂,破空,钢包吊回转炉炉前。此时钢中碳为0.01%,锰为0.05%;
(3)提前将22t金属锰和2.4t铝混匀并加入转炉,将从RH炉搬出的钢水兑入转炉中,摇炉三次后,下枪点吹1min50s,之后抬抢摇炉观察合金全部熔化准备出钢。出钢温度为1612℃,此时钢中碳为0.035%,锰为17%。
(4)进入LF炉后测温为1533℃,整个LF过程加入0.85t金属锰,分两次加入。第一次加入500kg金属锰,第二次加入350kg金属锰。每次加入后都底吹氩搅拌,始终保持温度大于1520℃。LF炉处理完毕搬出测温为1524℃,此时钢水碳为0.042%,钢水锰为18.09%。
LF炉搬出之后等待上机浇注。取连铸中包钢水样和连铸坯样检测,成品各成分均达到要求。
实施例3:
一种低碳高锰钢的冶炼方法,具体步骤如下:
(1)将脱硫后的铁水兑入转炉,转炉为100t顶吹转炉。转炉进行脱碳脱磷等操作,出钢碳值为0.0422%、氧值为497ppm。沸腾出钢,出钢温度1664℃;
(2)进入RH炉之前测温为1607℃,进站后抽真空进行脱碳操作。将碳脱至0.01%时,不加任何脱氧剂,破空,钢包吊回转炉炉前。此时钢中碳为0.01%,锰为0.06%;
(3)提前将21.5t金属锰和2.4t铝混匀并加入转炉,将从RH炉搬出的钢水兑入转炉中,摇炉三次后,下枪点吹1min45s,之后抬抢摇炉观察有一小坨合金未熔化,接着下枪点吹30s后出钢。出钢温度为1619℃,此时钢中碳为0.039%,锰为16.5%。
(4)进入LF炉后测温为1536℃,整个LF过程加入1.7t金属锰,分两次加入。第一次加入900kg金属锰,第二次加入800kg金属锰。每次加入后都底吹氩搅拌,始终保持温度大于1520℃。LF炉处理完毕搬出测温为1519℃,此时钢水碳为0.049%,钢水锰为18.11%。
LF炉搬出之后等待上机浇注。取连铸中包钢水样和连铸坯样检测,成品各成分均达到要求。
Claims (5)
1.一种低碳高锰钢的冶炼方法,其特征在于,采用转炉-RH-转炉-LF工艺路线生产成品碳含量的质量百分比小于0.05%、锰含量的质量百分比为15%~20%的高锰钢,包括以下步骤:
(1)将脱硫后的铁水兑入转炉,终点控制碳含量的质量百分比为0.03%~0.05%,沸腾出钢,出钢氧值400~500ppm,出钢温度控制在1660~1680℃;
(2)进RH前钢水的温度大于1610℃,搬入后进行脱碳操作,将碳含量脱至质量百分比为0.01%以下,不加任何脱氧剂,破空;将钢包吊回转炉炉前,将RH炉处理好的钢水兑入转炉,兑钢水之前,转炉炉内加入金属锰和铝的混合物以便进行锰合金化;兑钢水之后摇炉,下枪点吹,待炉内合金全部熔化后,则出钢,出钢温度控制在1600℃以上,运至LF炉;
(3)进入LF炉后,如温度低于1530℃,先将温度提至1530℃以上,再进行锰的合金化,在LF炉中最终完成锰的调节;合金化要少量多批次加金属锰;LF炉搬出的温度大于1500℃,之后上机等待浇注。
2.根据权利要求1所述的一种低碳高锰钢的冶炼方法,其特征在于,所述步骤(2)中转炉最终完成90%~95%的锰的合金化,铝的加入量为金属锰重量的1/8~1/10。
3.根据权利要求1或2所述的一种低碳高锰钢的冶炼方法,其特征在于,所述步骤(2)中下枪点吹1min30s~1min50s,如果有未熔化的合金,继续点吹20~30s再出钢。
4.根据权利要求1或2所述的一种低碳高锰钢的冶炼方法,其特征在于,所述步骤(2)中转炉锰合金化过程中加入金属Mn的重量按其收得率75%~85%配加。
5.根据权利要求1或2所述的一种低碳高锰钢的冶炼方法,其特征在于,所述步骤(3)中的多批次为2~5次,每次金属锰的加入量小于16kg/t钢。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510866622.7A CN106811685B (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种低碳高锰钢的冶炼方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510866622.7A CN106811685B (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种低碳高锰钢的冶炼方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106811685A CN106811685A (zh) | 2017-06-09 |
CN106811685B true CN106811685B (zh) | 2018-02-27 |
Family
ID=59108044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510866622.7A Active CN106811685B (zh) | 2015-12-02 | 2015-12-02 | 一种低碳高锰钢的冶炼方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106811685B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112391571A (zh) * | 2020-11-25 | 2021-02-23 | 攀钢集团西昌钢钒有限公司 | 一种高强高铝高锰钢洁净度的控制方法 |
CN113088828B (zh) * | 2021-03-25 | 2022-04-19 | 江苏省沙钢钢铁研究院有限公司 | 一种高Mn高Al钢及其真空熔炼工艺 |
CN115109893A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-27 | 福建三钢闽光股份有限公司 | 一种钢材的低碳冶炼工艺 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59205454A (ja) * | 1983-05-09 | 1984-11-21 | Daido Steel Co Ltd | 快削鋼とその製造法 |
UA82962C2 (en) * | 2005-12-02 | 2008-05-26 | Sms Demag Ag | Method and smelting unit for obtaining steel with high manganese and low carbon content |
CN100434556C (zh) * | 2006-09-26 | 2008-11-19 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 高锰含量不锈钢在冶炼中的加锰方法 |
CN104531939B (zh) * | 2015-01-15 | 2016-11-09 | 唐山钢铁集团有限责任公司 | 一种高合金高强度钢的冶炼方法 |
-
2015
- 2015-12-02 CN CN201510866622.7A patent/CN106811685B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106811685A (zh) | 2017-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104962800B (zh) | 一种不锈钢材料的冶炼方法 | |
CN105039648B (zh) | 一种用氩氧脱碳炉冶炼低碳高锰含量钢水的方法 | |
CN102978505B (zh) | 高强if钢的冶炼方法 | |
CN103642970B (zh) | 一种低碳铝镇静钢的冶炼方法 | |
CN103642976B (zh) | 一种h13钢的冶炼工艺 | |
CN102994871B (zh) | 一种使用含钒铁水冶炼中高碳硬线用钢的方法 | |
CN103468866B (zh) | 一种中高碳钢水的精炼工艺 | |
CN102994700A (zh) | 一种稳定提高含硼钢中硼含量的冶炼方法 | |
CN106811685B (zh) | 一种低碳高锰钢的冶炼方法 | |
CN107236894A (zh) | 一种低硫、低钛含铝钢的炼钢方法 | |
CN110423859A (zh) | 一种马氏体不锈钢主轴的低磷冶炼工艺 | |
CN104531939B (zh) | 一种高合金高强度钢的冶炼方法 | |
CN106811570A (zh) | 一种中碳高锰钢的冶炼方法 | |
CN109825769B (zh) | 一种含钼不锈钢焊条钢及其制备方法 | |
CN105132621A (zh) | 一种低硅不含铝焊丝用钢的冶炼工艺 | |
CN107760887A (zh) | 一种利用倾翻炉冶炼低铝中钒铁的方法 | |
CN108330240A (zh) | 连铸q235钢种成分降铝无钙化处理的方法 | |
CN105063269B (zh) | 钢轨钢的调渣方法 | |
CN104946844B (zh) | 钢轨钢的精炼方法 | |
CN103484599A (zh) | 一种高锰耐磨钢的冶炼方法 | |
CN105369010B (zh) | 一种控制硼钢中硼含量的方法 | |
CN106319153A (zh) | 一种不锈钢的aod冶炼工艺 | |
CN104178596B (zh) | 电弧炉返回吹氧法冶炼不锈钢的工艺 | |
CN103031488B (zh) | 一种热轧钢制造方法及热轧钢 | |
CN109897930A (zh) | 一种转炉生产含钼钢的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |