本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種低碳高錳鋼的冶煉方法。

背景技術(shù)：

隨著鋼鐵產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，高附加值產(chǎn)品也更多的被開(kāi)發(fā)，高錳鋼更多的被重視和應(yīng)用。一般來(lái)講，高錳鋼用于耐磨、耐沖擊和高硬度領(lǐng)域。所以有以汽車用TWIP鋼一類的高碳高錳鋼，也有如耐磨鋼Mn13，或者在Mn13的基礎(chǔ)上加B或者進(jìn)一步提高C和Mn的鋼，這些均屬于高碳高錳鋼的范疇。也有一些具有阻尼特性的鋼種如Fe-Mn類或者Fe-Cr類鋼種，以Fe-Mn類為例，其屬于低碳高錳范疇，這些鋼種在熱處理之后可得到特殊的馬氏體組織，可利用其阻尼性能應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。

同中碳高錳、高碳高錳鋼類似，由于合金量大，低碳高錳鋼一般也是電爐+模鑄生產(chǎn)，很少有轉(zhuǎn)爐+精煉的方式生產(chǎn)。但是電爐+模鑄的方法成材率低，普鋼廠亟待開(kāi)發(fā)轉(zhuǎn)爐+精煉的冶煉工藝代替電爐冶煉。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低碳高錳鋼的冶煉方法，適用于成品碳含量的質(zhì)量百分比小于0.05％、錳含量質(zhì)量百分比為15％～20％的高錳鋼。通過(guò)轉(zhuǎn)爐-RH脫碳、LF控制增碳而達(dá)到碳的要求，通過(guò)轉(zhuǎn)爐和LF爐的加錳使錳的合金化分步完成并且保證收得率，解決常規(guī)轉(zhuǎn)爐、精煉無(wú)法生產(chǎn)低碳高錳鋼的問(wèn)題。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種低碳高錳鋼的冶煉方法，其特征在于，采用轉(zhuǎn)爐-RH-轉(zhuǎn)爐-LF工藝路線生產(chǎn)成品碳含量的質(zhì)量百分比小于0.05％、錳含量的質(zhì)量百分比為15％～20％的高錳鋼，包括以下步驟：

(1)將脫硫后的鐵水兌入轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐正常操作，終點(diǎn)控制碳含量的質(zhì)量百分比為0.03％～0.05％，沸騰出鋼，出鋼氧值400～500ppm，出鋼溫度控制在1660℃～1680℃；

(2)進(jìn)RH爐溫度大于1610℃，搬入后進(jìn)行脫碳操作，將碳脫至質(zhì)量百分比為0.01％以下，不加任何脫氧劑，破空。將鋼包吊回轉(zhuǎn)爐爐前，將RH爐處理好的鋼水兌入轉(zhuǎn)爐。兌鋼水之前，轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)加入金屬錳和鋁的混合物以便進(jìn)行錳合金化。兌鋼水之后搖爐，下槍點(diǎn)吹，待爐內(nèi)合金全部熔化后，則出鋼，出鋼溫度控制在1600℃以上，運(yùn)至LF爐；

(3)進(jìn)入LF爐后，如溫度低于1530℃，先將溫度提至1530℃以上再進(jìn)行錳的合金化，在LF爐中最終完成錳的調(diào)節(jié)。合金化要多次加金屬錳。錳合金化的同時(shí)脫硫等正常進(jìn)行，保證LF爐搬出的溫度大于1500℃，之后上機(jī)等待澆注。

所述步驟(2)中轉(zhuǎn)爐最終完成90％～95％的錳的合金化，鋁的加入量為金屬錳重量的1/8～1/10。

所述步驟(2)中下槍點(diǎn)吹1min30s～1min50s，如果有未熔化的合金，繼續(xù)點(diǎn)吹20～30s再出鋼。

所述步驟(2)中轉(zhuǎn)爐錳合金化過(guò)程中加入金屬M(fèi)n的重量按其收得率75％～85％配加。

所述步驟(3)中的多批次為2～5次，每次金屬錳的加入量小于16kg/t鋼。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果：

基于轉(zhuǎn)爐、RH爐和LF爐各元素氧化、還原的矛盾關(guān)系，本發(fā)明通過(guò)控制轉(zhuǎn)爐和RH脫碳、LF少增碳來(lái)控制終點(diǎn)碳值，使成品碳的質(zhì)量百分比控制到小于0.05％，在轉(zhuǎn)爐和LF爐進(jìn)行錳的合金化操作，通過(guò)在轉(zhuǎn)爐對(duì)錳進(jìn)行大量的合金化，從而減小了LF爐處理負(fù)擔(dān)，使LF爐達(dá)到了少增碳的目的，同時(shí)也保證了較高的合金收得率。本發(fā)明可穩(wěn)定的將鋼中最終錳含量的質(zhì)量百分比控制在15％～20％，碳含量的質(zhì)量百分比控制在0.05％以下。整個(gè)流程比用LF爐全部配錳時(shí)間短、增碳少。LF爐搬出上機(jī)，配出的成分、溫度均精準(zhǔn)，成分和溫度的波動(dòng)小，利于澆注。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例中所涉及的百分比均為質(zhì)量百分比。

實(shí)施例1：

一種低碳高錳鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

(1)將脫硫后的鐵水兌入轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐為100t頂吹轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳脫磷等操作，出鋼碳值為0.05％、氧值為495ppm。沸騰出鋼，出鋼溫度1668℃；

(2)進(jìn)入RH爐之前測(cè)溫為1612℃，進(jìn)站后抽真空進(jìn)行脫碳操作。將碳脫至0.01％時(shí)，不加任何脫氧劑，破空，鋼包吊回轉(zhuǎn)爐爐前。此時(shí)鋼中碳為0.01％，錳為0.054％；

(3)提前將22t金屬錳和2.5t鋁混勻并加入轉(zhuǎn)爐，將從RH爐搬出的鋼水兌入轉(zhuǎn)爐中，搖爐三次后，下槍點(diǎn)吹1min40s，之后抬搶搖爐觀察有一小坨合金未熔化，接著下槍點(diǎn)吹30s后出鋼。出鋼溫度為1609℃，此時(shí)鋼中碳為0.034％，錳為17％。

(4)進(jìn)入LF爐后測(cè)溫為1533℃，整個(gè)LF過(guò)程加入1.1t金屬錳，分兩次加入。第一次加入600kg金屬錳，第二次加入500kg金屬錳。每次加入后都底吹氬攪拌，始終保持溫度大于1520℃。LF爐處理完畢搬出測(cè)溫為1520℃，此時(shí)鋼水碳為0.046％，鋼水錳為18.02％。

LF爐搬出之后等待上機(jī)澆注。取連鑄中包鋼水樣和連鑄坯樣檢測(cè)，成品各成分均達(dá)到要求。

實(shí)施例2：

一種低碳高錳鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

(1)將脫硫后的鐵水兌入轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐為100t頂吹轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳脫磷等操作，出鋼碳值為0.04％、氧值為498ppm。沸騰出鋼，出鋼溫度1670℃；

(2)進(jìn)入RH爐之前測(cè)溫為1623℃，進(jìn)站后抽真空進(jìn)行脫碳操作。將碳脫至0.01％時(shí)，不加任何脫氧劑，破空，鋼包吊回轉(zhuǎn)爐爐前。此時(shí)鋼中碳為0.01％，錳為0.05％；

(3)提前將22t金屬錳和2.4t鋁混勻并加入轉(zhuǎn)爐，將從RH爐搬出的鋼水兌入轉(zhuǎn)爐中，搖爐三次后，下槍點(diǎn)吹1min50s，之后抬搶搖爐觀察合金全部熔化準(zhǔn)備出鋼。出鋼溫度為1612℃，此時(shí)鋼中碳為0.035％，錳為17％。

(4)進(jìn)入LF爐后測(cè)溫為1533℃，整個(gè)LF過(guò)程加入0.85t金屬錳，分兩次加入。第一次加入500kg金屬錳，第二次加入350kg金屬錳。每次加入后都底吹氬攪拌，始終保持溫度大于1520℃。LF爐處理完畢搬出測(cè)溫為1524℃，此時(shí)鋼水碳為0.042％，鋼水錳為18.09％。

LF爐搬出之后等待上機(jī)澆注。取連鑄中包鋼水樣和連鑄坯樣檢測(cè)，成品各成分均達(dá)到要求。

實(shí)施例3：

一種低碳高錳鋼的冶煉方法，具體步驟如下：

(1)將脫硫后的鐵水兌入轉(zhuǎn)爐，轉(zhuǎn)爐為100t頂吹轉(zhuǎn)爐。轉(zhuǎn)爐進(jìn)行脫碳脫磷等操作，出鋼碳值為0.0422％、氧值為497ppm。沸騰出鋼，出鋼溫度1664℃；

(2)進(jìn)入RH爐之前測(cè)溫為1607℃，進(jìn)站后抽真空進(jìn)行脫碳操作。將碳脫至0.01％時(shí)，不加任何脫氧劑，破空，鋼包吊回轉(zhuǎn)爐爐前。此時(shí)鋼中碳為0.01％，錳為0.06％；

(3)提前將21.5t金屬錳和2.4t鋁混勻并加入轉(zhuǎn)爐，將從RH爐搬出的鋼水兌入轉(zhuǎn)爐中，搖爐三次后，下槍點(diǎn)吹1min45s，之后抬搶搖爐觀察有一小坨合金未熔化，接著下槍點(diǎn)吹30s后出鋼。出鋼溫度為1619℃，此時(shí)鋼中碳為0.039％，錳為16.5％。

(4)進(jìn)入LF爐后測(cè)溫為1536℃，整個(gè)LF過(guò)程加入1.7t金屬錳，分兩次加入。第一次加入900kg金屬錳，第二次加入800kg金屬錳。每次加入后都底吹氬攪拌，始終保持溫度大于1520℃。LF爐處理完畢搬出測(cè)溫為1519℃，此時(shí)鋼水碳為0.049％，鋼水錳為18.11％。

LF爐搬出之后等待上機(jī)澆注。取連鑄中包鋼水樣和連鑄坯樣檢測(cè)，成品各成分均達(dá)到要求。