阅读说明：本技术 一种高锰钢的炼钢方法 (Steelmaking method of high manganese steel ) 是由 李建朝 赵国昌 李�杰 龙杰 高雅 付冬阳 付振坡 刘丹 袁平 师帅 赵晓辉 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：一种高锰钢的炼钢方法,采用LF炉进行精炼,在LF炉渣变白之前分批次向钢液中加入电解锰,按重量计,当钢液中锰含量达到a％±2％时,再加入铝脱氧剂进行脱氧变渣,所述a％为高锰钢成品目标锰含量范围的中限。本发明减少了钢液中的氮含量,使钢液中的氮含量在60ppm以下,减少了AlN夹杂在晶界析出,消除了高锰高铝钢因AlN夹杂导致开裂。(A steel-making method of high manganese steel adopts an LF furnace for refining, electrolytic manganese is added into molten steel in batches before LF furnace slag is whitened, and when the manganese content in the molten steel reaches a% +/-2% by weight, an aluminum deoxidizer is added for deoxidation and slag change, wherein the a% is the middle limit of the target manganese content range of a high manganese steel finished product. The method reduces the nitrogen content in the molten steel, ensures that the nitrogen content in the molten steel is below 60ppm, reduces the precipitation of AlN inclusions in crystal boundaries, and eliminates the cracking of the high-manganese high-aluminum steel caused by the AlN inclusions.)

一种高锰钢的炼钢方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种高锰钢的炼钢方法。

背景技术

Fe-Mn-Al 系奥氏体高锰无磁钢具有高强度、高韧性和高加工硬化性，该系奥氏体高锰无磁钢是超导储能设备、磁流体发电设备、超导发电机、超导输电和电磁推进船等，必不可少的结构材料。

为保持其稳定的奥氏体及低磁导率，必须加入18%以上的锰元素，同时为防止试样加工过程中产生相变必须加入1.5%以上的Al元素。由于该系钢锰、铝含量均较高，锰含量达到18%以上，铝含量高达1.5%以上，在生产锰、铝含量如此高的钢种时，由于需要加入大量锰合金LF精炼周期较长，传统的LF精炼工序渣白后喂锰容易增加钢液中的N含量、使氮化铝夹杂增多；大量氮化铝夹杂在凝固过程中会在晶界析出，导致钢板表面产生大面积裂纹及钢板探伤不合，所以需要发明一种针对高锰高铝钢的新型喂锰方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高锰钢的炼钢方法，减少钢中氮化铝夹杂物。

本发明的技术方案为：一种高锰钢的炼钢方法，采用LF炉进行精炼，在LF炉渣变白之前分批次向钢液中加入电解锰，按重量计，当钢液中锰含量达到a％±2％时，再加入铝脱氧剂进行脱氧变渣，所述a％为高锰钢成品目标锰含量范围的中限。

进一步的，LF精炼过程，钢液升温至1580-1620℃，开始加入电解锰。

进一步的，所述分批次向钢液中加入电解锰，每次加入2.5～3.5吨电解锰，加入的时间间隔为10～15分钟，按照高锰钢成品锰含量目标要求确定加入次数。

进一步的，所述脱氧剂为铝粒。

进一步的，所述脱氧剂还含有铝线、电石、碳粉中的一种或者一种以上。

进一步的，所述加入脱氧剂进行脱氧变渣过程，加入铝线20～27kg/吨钢，电石1.5～2.0kg/吨钢，铝粒1.2～1.6 kg/吨钢，碳粉0.005～0.02 kg/吨钢。

进一步的，精炼渣变白后白渣保持25～30mim。

进一步的，所述高锰钢，Mn和Al的重量百分含量分别为Mn 18％～30％，Al 1.5％～5％。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

本发明通过先加入电解锰随后在进行变渣的冶炼工艺，利用氧是表面活性物质，氧在表面富集，可以占据一部分可吸附氮的表面位置，阻碍了氮在这些位置上的吸附，减少钢液中的氮含量，使钢液中的氮含量在60ppm以下，减少了AlN夹杂在晶界析出，消除了高锰高铝钢因AlN夹杂导致开裂。本方法生产的高锰高铝钢板中锰含量控制精准，夹杂物均在1.0级以下，探伤可合GBⅠ级。

具体实施方式

以下对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是，本发明不限定于以下的实施方式。

采用电炉/转炉进行钢液初炼，出钢钢液中C≥0.07%、P≤0.005%，温度1540-1560℃。采用LF炉进行钢液精炼，LF精炼座包后，钢液温度升至1580-1620℃，在LF炉渣变白之前分批次加入电解锰，开始加入2.5～3.5吨电解锰，随后每隔10-15分钟加入2.5～3.5吨电解锰，按照高锰钢成品锰含量目标要求确定加入次数。当锰含量达到a％±2％时，再加入铝粒、铝线、电石、碳粉等进行脱氧变渣，加入量为铝线20～27kg/吨钢，电石1.5～2.0kg/吨钢，铝粒1.2～1.6 kg/吨钢，碳粉0.005～0.02 kg/吨钢。LF精炼升温过程步骤的底吹氩气压力在0.3-0.5Mpa，加入电解锰期间保持大氩气搅拌步骤的底吹氩气压力在1.0-1.5Mpa，确保电解锰充分融化。精炼渣变白后白渣保持25-30mim。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1－6

实施例1－5采用上述实施方式进行生产，生产的钢板化学成分及其重量百分含量范围见表1。LF精炼过程开始加入电解锰时钢液温度、每次加入电解锰重量、电解锰加入的时间间隔、电解锰加入次数见表2，高锰钢成品目标锰含量范围的中限a％值见表3，加入脱氧剂进行脱氧变渣时钢液中Mn含量见表3，铝线、铝粒、电石、碳粉加入量见表3，精炼渣变白后白渣保持时间见表3。

表1

表2

表3

实施例1－6所得高锰高铝钢板中夹杂物按照《GB10561-2005钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》夹杂物评级标准评级，夹杂物均在1.0级以下，探伤根据《GB/T 2970-2016厚钢板超声检测方法》可合Ⅰ级，表面良好无裂纹。

以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。