CN113584255B - 一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化各工序锰合金化工艺、限定LF炉精准差异化锰合金化措施和RH炉精准差异化锰合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺，实现控制中高锰钢以及超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份配加的稳定控制。本发明提供的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，可有效、精准、稳定地控制中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份配加稳定控制，为LD/LF/RH各工序实现高效精准锰成份控制、高效经济锰合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象。

Description

一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法

技术领域

本发明涉及含钒半钢(铁水)冶炼技术领域，更具体地说，是涉及一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法。

背景技术

超低碳钢具有优良的加工性能、电磁性能和韧性等优点，广泛应用于汽车和家电行业，一直在迅速发展。尤其是IF钢，已成为一个国家汽车用钢板生产水平的标志，世界许多先进钢铁厂都非常重视IF钢的生产，安赛乐米塔尔、新日铁、JFE、蒂森克虏伯、美钢联、浦项等先进钢厂的IF钢年产量均在200万吨以上。IF钢是高级别汽车用板中的典型钢种，是衡量一个国家汽车钢板生产的重要标志之一，目前以IF钢为基础发展起来的高防腐蚀性能深冲热镀锌IF钢板、高强度IF钢板、深冲高强度烘烤硬化IF钢板等系列超低碳钢，已广泛应用于汽车内板与面板的生产。

锰的相对原子质量是54.94。银白色金属，质坚而脆。属于VIIB族元素。密度7.44克/立方厘米。熔点1244℃。在固态状态时它以四种同素异形体存在α锰(体心立方)，β锰(立方体)，γ锰(面心立方)，δ锰(体心立方)。工业上可以用通直流电电解硫酸锰溶液的方法制备金属锰。这种方法成本较高，但成品纯度好。制备溶液采用锰矿粉与无机酸反应加热制取锰盐溶液，同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂，用加氧化剂氧化中和的方法除去铁，加硫化净化剂除去重金属，然后过滤分离，在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。工业生产广泛采用硫酸浸锰方法制取电解液，用氯化锰盐溶液电解制取金属锰的方法还未形成规模性生产。

锰：是一种弱脱氧剂。适量的锰可有效提高钢材强度，消除硫、氧对钢材的热脆影响，改善钢材热加工性能，并改善钢材的冷脆倾向，同时不显著降低钢材的塑性、冲击韧性。普通碳素钢中锰的含量约为0.3％～0.8％。含量过高(达1.0％～1.5％以上)使钢材变脆***，并降低钢材的抗锈性和可焊性。

锰元素在钢中的作用：

一、锰对钢的显微组织及热处理的影响：

①锰是良好的脱氧剂和脱硫剂，工业用钢中均含有一定量的锰。

②锰固溶于铁素体和奥氏体中，能扩大奥氏体区，使临界温度升高。

③锰极大降低了钢的马氏体转变温度(其作用仅次于碳)和钢中相变的速度，提高钢的淬透性，增加残留奥氏体含量。

④使钢的调质组织均匀、细化，避免了渗碳层中的碳化物聚集成块。但增大了钢的过热敏感性和回火脆性。

⑤锰是弱碳化物形成元素。

二、锰对钢的力学性能的影响：

①锰强化铁素体或奥氏体的作用不及碳、磷、硅，在增加强度的同时对延展性无影响。

②由于细化了珠光体，显著提高了低碳和中碳珠光体钢的强度，使延展性有所降低。

③通过提高淬透性提高了调质处理索氏体钢的力学性能。

④在严格控制热处理工艺、避免过热时晶粒长大以及回火脆性的前提下，锰不会降低钢的韧性。

三、锰对钢的物理、化学及工艺性能的影响：

①随着锰含量的增加，钢的热导率急剧下降，线胀系数上升，使快速加热或冷却时形成较大内应力，零件开裂倾向增大。

②使钢的电导率急剧降低，电阻率相应增大。

③使矫顽力增大，饱和磁感、剩余磁感和磁导率均下降，因而对永磁合金有利，对软磁合金有害。

④锰含量很高时，钢的抗氧化性能下降。

⑤与钢中的硫形成较高熔点的MnS，避免了晶界上FeS薄膜的形成，消除钢的热脆性，改善热加工性能。

⑥高锰奥氏体钢的变形阻力较大，且钢锭中柱状结晶明显，锻轧时较易开裂。

⑦由于提高了淬透性和降低了马氏体转变温度，对焊接性能有不利影响。

⑧锰有增加钢晶粒粗化的倾向，若冶炼浇铸和锻轧后冷却不当，容易使钢产生白点。

四、锰在钢中的应用：

①易切削钢中常有适量的锰和磷，MnS夹杂使切屑易于碎断。

②普通低合金钢中利用锰提高钢的强度，锰的质量分数一般为1％～2％。

③渗碳和调质合金结构钢的许多系列中锰的质量分数不超过2％。

④锰可提高弹簧钢、轴承钢和工具钢产品的淬透性。

锰在钢铁工业中主要用于钢的脱硫和脱氧；也用作为合金的添加料，以提高钢的强度、硬度、弹性极限、耐磨性和耐腐蚀性等；在高合金钢中，还用作奥氏体化合元素，用于炼制不锈钢、特殊合金钢、不锈钢焊条等。此外，还用于有色金属、化工、医药、食品、分析和科研等方面。

合金锰钢的脾气十分古怪而有趣：如果在钢中加入2.5～3.5％的锰，那么所制得的低锰钢简直脆得像玻璃一样，一敲就碎。然而，如果加入13％以上的锰，制成高锰钢，那么就变得既坚硬又富有韧性。高锰钢加热到淡橙色时，变得十分柔软，很易进行各种加工。另外，它没有磁性，不会被磁铁所吸引。如今，人们大量用锰钢制造钢磨、滚珠轴承、推土机与掘土机的铲斗等经常受磨的构件，以及铁锰锰轨、桥梁等。由于用锰钢作为结构材料，非常结实，而且用料比别的钢材省，平均每平方米的屋顶只用45公斤锰钢。在军事上，用高锰钢制造钢盔、坦克钢甲、穿甲弹的弹头等。炼制锰钢时，是把含锰达60～70％的软锡矿和铁矿一起混合冶炼而成的。辅助锰是炼钢时用锰铁脱氧而残留在钢中的，锰有很好的脱氧能力，能把钢中的FeO还原成铁，改善钢的质量；还可以与硫形成MnS，从而减轻了硫的有害作用。降低钢的脆性，改善钢的热加工性能；锰能大部分溶于铁素体，形成置换固溶体，使铁素体强化提高钢的强度和硬度。锰是钢中的有益元素。

锰是良好的脱氧剂和脱硫剂。钢中一般都含有一定量的锰，它能消除或减弱由于硫引起的钢的热脆性，从而改善钢的热加工性能。

锰和铁形成的固溶体，提高钢中铁素体和奥氏体的硬度和强度；同时又是碳化物形成的元素，进入渗碳体中取代一部分铁原子，锰在钢中由于降低临界转变温度，起到细化珠光体的作用，也间接地起到提高珠光体钢强度的作用。锰稳定奥氏体组织的能力仅次于镍，也强烈增加钢的淬透性。已用含量不超过2％的锰与其他元素配合制成多种合金钢。

锰具有资源丰富、效能多样的特点，获得了广泛的应用，如含锰较高的碳素结构钢、弹簧钢。在高碳高锰耐磨钢中，锰含量可达10％～14％，经固溶处理后有良好的韧性，当收到冲击而变形时，表面层将因变形而强化，具有高的耐磨性。

锰与硫形成熔点较高的MnS，可防止因FeS而导致的热脆现象。锰有增加钢晶粒粗化的倾向和回火脆性敏感性。若冶炼浇注和锻轧后冷却不当，容易使钢产生白点。

目前炼钢厂生产的需加入锰铁锰合金化的钢种，据各钢种工艺路径不同，有规程要求锰铁在转炉工序加入，即要求转炉吹炼结束后出钢时加入锰铁进行预脱氧并锰合金化，也有规程要求LF炉工序加入锰铁对钢水进一步锰合金化、锰成份微调，还有部分低(微)碳钢、超低碳钢需在RH工序真空终脱氧前或后向钢水中加入锰铁对钢水锰合金化、锰成份微调，因各工序加入锰铁对钢水锰合金化、锰成份微调时机参差不齐，加入标准不统一、规范，如此易导致锰铁合金收得率偏低、不稳定，需加入锰铁对钢水锰合金化、锰成份微调的钢拟需加入锰铁加入量偏大，也易造成成本浪费。经统计收得率仅约80％左右，且频繁导致锰成份控制失控，亦造成工序合金成本增加。其加入量较多，造成合金浪费，工序加工成本增加，因此很有必要对现有锰铁合金化工艺进行优化改进，以提高锰铁合金收得率，降低锰铁合金加入量、消耗量，提高相应钢种锰成份控制精度和稳定性，促进并实现经济生产顺行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法，可有效、精准、稳定地控制中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份配加稳定控制，为LD/LF/RH各工序实现高效精准锰成份控制、高效经济锰合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份整体控制水平，确保了高级别汽车面板用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、高强IF钢、BH烘烤硬化钢等品种钢的质量稳定性。

本发明提供了一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化各工序锰合金化工艺、限定LF炉精准差异化锰合金化措施和RH炉精准差异化锰合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺，实现控制中高锰钢以及超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份配加的稳定控制。

优选的，所述优化各工序锰合金化工艺包括：

针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC不同工艺路径中高锰钢，规范、优化不同工艺路径各工序锰合金化加入时机。

优选的，所述LD转炉工序锰合金化的要求包括：

出钢毕加入规范为出钢量至1/2时加入。

优选的，所述LF炉精准差异化锰合金化措施中，锰铁合金收得率均按95％计算；具体包括：

非磷强化钢炉次：LF工序Mn元素配加均按作业指导书执行；

磷强化钢炉次：LF工序镇静磷强化钢：Mn元素配加按作业指导书执行。

优选的，所述RH炉精准差异化锰合金化措施中，锰铁合金收得率均按95％计算；具体包括：

非磷强化：RH工序Mn元素配加均按作业指导书执行；

磷强化钢炉次。

优选的，所述磷强化钢炉次的过程具体包括：

RH工序非铝升温炉次；

RH工序铝升温炉次。

优选的，所述RH工序非铝升温炉次具体为：

较低Mn磷强化钢、电工钢：锰收得率按90％计算，Mn成分控制目标按中限；

较高Mn磷强化钢：锰收得率按88％计算，Mn成分控制目标按中限；

镇静磷强化钢：低锰钢Mn收得率按95％，高锰钢Mn收得率按98％计算，Mn成分控制目标按中限。

优选的，所述RH工序铝升温炉次具体为：

较低Mn磷强化钢的、电工钢：锰收得率按90％计算，Mn成分控制目标按中限，加铝脱氧后用金属锰补配锰0.02％；

较高Mn磷强化钢的：锰收得率按88％计算，Mn成分控制目标按中限，加铝脱氧后用金属锰补配锰0.02％。

优选的，所述优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺要求中高锰合金化用锰均一次性加入，尽量避免二次锰合金化，对现有生产工艺、生产组织均未造成任何不良影响，能有效地促进并实现经济、均衡、稳定的生产，促进经济生产顺行。

本发明提供了一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化各工序锰合金化工艺、限定LF炉精准差异化锰合金化措施和RH炉精准差异化锰合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺，实现控制中高锰钢以及超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份配加的稳定控制。与现有技术相比，本发明提供的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，可有效、精准、稳定地控制中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份配加稳定控制，为LD/LF/RH各工序实现高效精准锰成份控制、高效经济锰合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份整体控制水平，确保了高级别汽车面板用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、高强IF钢、BH烘烤硬化钢等品种钢的质量稳定性。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法，使用“半钢”(攀西地区钒钛磁铁矿高炉铁水经提钒转炉提取铁水中钒后的钢水)或“铁水”转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化各工序锰合金化工艺、限定LF炉精准差异化锰合金化措施和RH炉精准差异化锰合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺，实现控制中高锰钢以及超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份配加的稳定控制。

本发明提供的中高锰钢高效经济锰合金化的方法基本不增加新的投资，可广泛应用于国内的钢铁企业，在生产高级别汽车用中高锰钢，针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC工艺路径中高锰钢、超低碳钢生产工艺路径，通过对转炉吹炼终点控制、转炉炉后小平台、LF精炼及RH精炼各工序工艺开展***地研究，在调查分析炼钢、精炼过程中锰合金收得率变化规律的基础上，通过大数据分析应用，可有效、精准、稳定地控制中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序锰成份配加稳定控制，为LD/LF/VD/VOD/VAD/RH实现高效精准锰成份控制、高效经济锰合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份整体控制水平，确保了高级别汽车面板用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、加磷高强IF钢、BH烘烤硬化钢等典型中高锰品种钢的质量稳定性，为以IF钢为典型代表的超低碳钢、中高锰钢的生产提供了技术保障。该技术改进或工艺发明对与西昌钢钒工艺类似的首钢京唐钢铁，采用半钢冶炼(双联法)的厂家生产中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份控制提供了解决方案。

本发明的技术方案采取以下技术措施：

转炉炉后精炼小平台、LF精炼炉、RH精炼炉前均配置相同的钢样炉前快速分析***，由于***间存在***及分析误差，为提高LD/LF/RH炉各工序锰成份稳定控制效率，减少以中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份整体控制水平，采取的技术措施如下：

(1)规范、优化各工序锰合金化工艺：

针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC不同工艺路径中高锰钢，规范、优化不同工艺路径各工序锰合金化加入时机。

其中，LD转炉工序锰合金化：出钢毕加入规范为出钢量至1/2时加入；一方面因锰铁在转炉出完钢加入，易加在渣面上，造成锰铁合金收得率低(优化前LD工序锰铁其收得率仅约80％，优化后可提高至约95％)。

(2)LF炉精准差异化锰合金化措施，锰铁合金收得率均按95％计算：

①非磷强化钢炉次：LF工序Mn元素配加均按作业指导书执行；

②磷强化钢炉次：LF工序镇静磷强化钢：Mn元素配加按作业指导书执行。

(3)RH炉精准差异化锰合金化措施，锰铁合金收得率均按95％计算：

1)非磷强化：RH工序Mn元素配加均按作业指导书执行；

2)磷强化钢炉次：

①RH工序非铝升温炉次：

A、较低Mn(判钢下限Mn≤0.40％)磷强化钢、电工钢：锰收得率按90％计算，Mn成分控制目标按中限；

B、较高Mn(判钢下限Mn＞0.40％)磷强化钢：锰收得率按88％计算，Mn成分控制目标按中限；

C、镇静磷强化钢：低锰钢(判钢下限＜0.80％)Mn收得率按95％，高锰钢(判钢下限≥0.80％)Mn收得率按98％计算，Mn成分控制目标按中限。

②RH工序铝升温炉次：

A、较低Mn(判钢下限Mn≤0.40％)磷强化钢(且Mn范围大于等于0.10％)的、电工钢：锰收得率按90％计算，Mn成分控制目标按中限，加铝脱氧后用金属锰补配锰0.02％；

B、较高Mn(判钢下限Mn＞0.40％)磷强化钢(且Mn范围大于等于0.10％)的：锰收得率按88％计算，Mn成分控制目标按中限，加铝脱氧后用金属锰补配锰0.02％。

(4)规范、优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺：

要求中高锰合金化用锰均一次性加入，尽量避免二次锰合金化，对现有生产工艺、生产组织均未造成任何不良影响，能有效地促进并实现经济、均衡、稳定的生产，促进经济生产顺行。

本发明的技术方案为：本发明基本不增加新的投资，可广泛应用于国内的钢铁企业，在生产高级别汽车类用钢，针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC工艺路径中高锰钢、超低碳钢生产工艺路径，通过对转炉吹炼终点控制、转炉炉后小平台及LF/RH精炼各工序锰合金化控制开展***地研究，在调查分析炼钢过程冶金规律变化的基础上，通过大数据分析应用，可有效、精准、稳定地控制中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份配加稳定控制，为LD/LF/RH各工序实现高效精准锰成份控制、高效经济锰合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象。

本发明改进实施后，提高了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份整体控制水平，确保了高级别汽车类用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、高强IF钢、BH烘烤硬化钢等品种钢的质量稳定性，为以IF钢为典型代表的超低碳品种钢、中高锰钢的生产提供了技术保障。该技术改进或工艺发明对与西昌钢钒工艺类似的首钢京唐钢铁，采用半钢冶炼(双联法)的厂家生产中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份控制提供了解决方案。同时相应的减少了处理成本，明显地降低钢水处理合金消耗，实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。

该发明对采用LF/VD/VOD/VAD/RH精炼炉的钢厂，拟需提高以中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH锰成份控制稳定性，减少锰成份配加、控制失误或偏差可能导致的质量降级、改判等质量损失，提高中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LF/VD/RHLF/VD/VOD/VAD/RH锰成份整体控制水平，降低钢水处理过程吨钢成本及能耗，实现低成本生产，提供了有效地解决方法。

本发明的有益效果如下：LF/VD/VOD/VAD/RH精炼钢水处理过程减少锰成份控制失误、锰成份控制偏差可能导致的质量降级、改判等质量损失，相应可降低钢水处理工序成本，实现低成本生产。

当钢水成分调整合格后，钢的成分合格、生产节奏满足要求时可上铸机浇铸。

该发明对拟试制或生产高级别汽车类用钢的钢厂，实现批量生产中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢种，实现低成本生产，提供了有效地解决方法。

本发明提供了一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化各工序锰合金化工艺、限定LF炉精准差异化锰合金化措施和RH炉精准差异化锰合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺，实现控制中高锰钢以及超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份配加的稳定控制。与现有技术相比，本发明提供的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，可有效、精准、稳定地控制中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份配加稳定控制，为LD/LF/RH各工序实现高效精准锰成份控制、高效经济锰合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序锰成份整体控制水平，确保了高级别汽车面板用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、高强IF钢、BH烘烤硬化钢等品种钢的质量稳定性。

另外，使用该方法相应的减少了处理成本，明显地降低钢水处理合金消耗，实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。

为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。经生产实践表明，目前炼钢厂生产的需加入锰铁锰合金化的钢种，据各钢种工艺路径不同，有规程要求锰铁在转炉工序加入，即要求转炉吹炼结束后出钢时加入锰铁进行预脱氧并锰合金化，也有规程要求LF炉工序加入锰铁对钢水进一步锰合金化、锰成份微调，还有部分低(微)碳钢、超低碳钢需在RH工序真空终脱氧前或后向钢水中加入锰铁对钢水锰合金化、锰成份微调，因各工序加入锰铁对钢水锰合金化、锰成份微调时机参差不齐，加入标准不统一、规范，如此易导致锰铁合金收得率偏低、不稳定，需加入锰铁对钢水锰合金化、锰成份微调的钢拟需加入锰铁加入量偏大，也易造成成本浪费。经统计收得率仅约80％左右，且频繁导致锰成份控制失控，亦造成工序合金成本增加。其加入量较多，造成合金浪费，工序加工成本增加，因此很有必要对现有锰铁合金化工艺进行优化改进，以提高锰铁合金收得率，降低锰铁合金加入量、消耗量，提高相应钢种锰成份控制精度和稳定性，促进并实现经济生产顺行。

实施例1

攀钢西昌钢钒炼钢厂冶炼某炉次超低碳中高锰钢，RH到站钢水温度1628℃，转炉吹炼终点[Mn]％：0.026％、转炉炉后小平台钢样[P]％：0.0139％、LF精炼炉离站钢样[Mn]％：0.021％，钢水RH进站钢中自由氧活度[O]524ppm，则此炉钢水处理前碳氧平衡计算，处理前期应向钢水中吹入氧气进行吹氧强制脱碳操作，该钢种RH处理具体控制情况：RH钢水处理前期加入磷铁、金属锰合金进行磷、锰合金化，脱碳处理循环时间持续至约16～18分钟时(脱碳终)，此时对钢水进行测温定氧，钢中氧活度299ppm，加入铝粒进行终脱氧合金化，铝粒加入3分钟后加入钛合金、铌合金进行钛、铌合金化、均匀化循环处理，均匀化循环处理持续时间≥5分钟后，处理毕、***破空，钢水测温定氧、取样。处理毕，钢水成份、温度均符合后工序连铸浇铸要求。RH离站[Mn]％：0.42％，其他成份符合规程要求上钢。钢水离站吊运至铸机浇铸。此控制方法实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。

实施例2

攀钢西昌钢钒炼钢厂冶炼某炉次超低碳中高锰钢，RH到站钢水温度1633℃，转炉吹炼终点[Mn]％：0.021％、转炉炉后小平台钢样[P]％：0.0141％、LF精炼炉离站钢样[Mn]％：0.023％，钢水RH进站钢中自由氧活度[O]754ppm，则此炉钢水处理前碳氧平衡计算，无需向钢水中吹入氧气进行吹氧强制脱碳操作，该钢种RH处理具体控制情况：RH钢水处理前期加入磷铁、金属锰合金进行磷、锰合金化，脱碳处理循环时间持续至约16～18分钟时(脱碳终)，此时对钢水进行测温定氧，钢中氧活度338ppm，加入铝粒进行终脱氧合金化，铝粒加入3分钟后加入钛合金、铌合金进行钛、铌合金化、均匀化循环处理，均匀化循环处理持续时间≥5分钟后，处理毕、***破空，钢水测温定氧、取样。处理毕，钢水成份、温度均符合后工序连铸浇铸要求。RH离站[Mn]％：0.92％，其他成份符合规程要求上钢。钢水离站吊运至铸机浇铸。此控制方法实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。

实验结果表明，应用本发明提供的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC工艺路径中高锰钢锰铁合金收得率由发明技术方案实施前约80％提高至约95％，且锰成份波动范围更小，控制更为稳定。

由此，针对中高锰钢锰成份控制存在的问题，对影响中高锰钢锰成份控制的因素进行了细致的分析和深入研究，打通并建立起了高品质中高锰钢锰成份控制生产工艺平台，实现了中高锰钢锰成份稳定控制，为汽车面板用钢、高品质电工钢等钢种的开发提供了有力的技术支撑。目前就LF/RH炉工装水平而言，拟经LF/RH炉处理的以IF钢为典型代表的超低碳、中高锰钢锰成份控制稳定均衡是衡量LF/RH炉工序控制能力的一个重要指标。因此本发明得以广泛应用，特别是对拟试制或生产中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢种的钢厂，实现批量生产中高锰钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢，实现低成本生产，提供了有效地解决方法。

所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种中高锰钢高效经济锰合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，其特征在于，通过优化各工序锰合金化工艺、限定LF炉精准差异化锰合金化措施和RH炉精准差异化锰合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺，实现控制中高锰钢以及超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH各工序锰成份配加的稳定控制；

所述RH炉精准差异化锰合金化措施中，锰铁合金收得率均按95％计算；具体包括：

非磷强化：RH工序Mn元素配加均按作业指导书执行；

磷强化钢炉次；

所述磷强化钢炉次的过程具体包括：

RH工序非铝升温炉次；

RH工序铝升温炉次；

所述RH工序非铝升温炉次具体为：

较低Mn磷强化钢、电工钢：锰收得率按90％计算，Mn成分控制目标按中限；

较高Mn磷强化钢：锰收得率按88％计算，Mn成分控制目标按中限；

镇静磷强化钢：低锰钢Mn收得率按95％，高锰钢Mn收得率按98％计算，Mn成分控制目标按中限；

所述RH工序铝升温炉次具体为：

较低Mn磷强化钢的、电工钢：锰收得率按90％计算，Mn成分控制目标按中限，加铝脱氧后用金属锰补配锰0.02％；

较高Mn磷强化钢的：锰收得率按88％计算，Mn成分控制目标按中限，加铝脱氧后用金属锰补配锰0.02％。

2.根据权利要求1所述的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，其特征在于，所述优化各工序锰合金化工艺包括：

针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC不同工艺路径中高锰钢，规范、优化不同工艺路径各工序锰合金化加入时机。

3.根据权利要求2所述的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，其特征在于，所述LD转炉工序锰合金化的要求包括：

出钢毕加入规范为出钢量至1/2时加入。

4.根据权利要求1所述的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，其特征在于，所述LF炉精准差异化锰合金化措施中，锰铁合金收得率均按95％计算；具体包括：

非磷强化钢炉次：LF工序Mn元素配加均按作业指导书执行；

磷强化钢炉次：LF工序镇静磷强化钢：Mn元素配加按作业指导书执行。

5.根据权利要求1所述的中高锰钢高效经济锰合金化的方法，其特征在于，所述优化LD/LF/RH各工序钢水锰合金化工艺要求中高锰合金化用锰均一次性加入，尽量避免二次锰合金化，对现有生产工艺、生产组织均未造成任何不良影响，能有效地促进并实现经济、均衡、稳定的生产，促进经济生产顺行。