專利名稱：一種真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法。
背景技術(shù)：
錳是煉鋼常用的合金元素，由于錳的蒸汽壓較高，在高真空狀態(tài)下會引起大量揮發(fā)，現(xiàn)有的真空感應(yīng)爐冶煉鋼水控制錳含量的方法主要有兩種，一種是使用純鐵作為原料， 純鐵熔化后在精煉末期加入金屬錳或電解錳，這種方法的不足之處是不能使用含錳廢鋼作為爐料，增加冶煉成本；另一種是使用含錳鋼，再在精煉末期補加錳，原料中錳的揮發(fā)損失較大，最高可達(dá)80%，而且揮發(fā)量與原料中錳含量、原料成分、熔煉溫度及真空度等諸多因素有關(guān)，原料中錳回收率小于50%，成品錳很難精確控制。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有真空感應(yīng)爐冶煉鋼水控制錳含量的方法的上述不足，本發(fā)明提供一種利用廢鋼冶煉而且錳回收率高的真空感應(yīng)爐冶煉鋼水的控制錳含量的方法本發(fā)明的技術(shù)方案是在真空感應(yīng)爐冶煉含量錳鋼時，根據(jù)鋼液中錳揮發(fā)機理，創(chuàng)造有利于提高錳元素回收率的工藝因素，先抽真空到2_3Pa，爐料開始熔化時向爐內(nèi)充入惰性氣體氬氣或氮氣，最小充氣壓強按下式計算Ig Pfc0 = Ar'+BlgT+TCXlO^+D (1)其中，純物質(zhì)蒸氣壓，單位為mmHg(X0. 133KPa)，A = -14520，B = -3. 02，C =0，D = 19. 24大于計算的該鋼種精煉溫度下的錳蒸汽壓，直到爐料全部熔化，精煉、出鋼。原料中錳回收率達(dá)90% -95%。本真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法包括下述依次的步驟I 裝料把清潔干燥的含量錳廢鋼、鐵合金裝入真空感應(yīng)爐。II關(guān)閉爐蓋抽真空關(guān)閉爐蓋，抽真空12-16分鐘，當(dāng)爐內(nèi)壓強不大于10 時，送電加熱爐料。III 充氣當(dāng)爐內(nèi)壓強< 2. OPa時，觀察爐料發(fā)紅開始熔化前，關(guān)閉真空泵，停止抽真空，并向爐內(nèi)充入氬氣或氮氣，充氣的最小壓強按下(1)式計算Ig Pfc0 = Ar'+BlgT+TCXlO^+D (1)其中，P/-純物質(zhì)蒸氣壓，單位為mmHg(X0. 133KPa), A = -14520，B = -3.02，C =0，D = 19. 24
t0017] Pfc = a^XP^0 = ^XNllln X Pllln0 (2)式中，Psfa-鋼液中Mn的蒸氣壓，單位mmHg(X0. 133KPa)，鋼液中 Mn 的活度，單位 mmHg(X0. 133KPa)。
錳的活度系數(shù)Nfc-錳的摩爾分?jǐn)?shù)濃度鋼液中Nsfa總小于1，小于1，所以鋼液中錳的蒸氣壓Pfc總小于Pfc°。在通常的煉鋼溫度下，即T = 1600°C時，由式⑴計算得= 40. 7mmHg = 5000Pa所以充入氬氣或氮氣壓力大于純物質(zhì)錳的蒸氣壓5000 即可。IV熔化爐料熔化速度彡1/2爐最大容量/小時。V 精煉裝入坩堝內(nèi)的固體原料全部熔化成鋼水，在氬氣或氮氣氣氛下精煉，精煉時間 18-22分鐘，一般為20分鐘。VI合金化在氬氣的保護(hù)下，調(diào)整錳成分之外的其它成分符合冶煉鋼種的要求后，按計算出的需要補加的電解錳加入真空感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行冶煉。 精煉結(jié)束后，出鋼澆注，采用直接澆注的方式澆注。本真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法是在真空感應(yīng)爐中(極限真空度6。 67 X 10_2!^)，加入含錳廢鋼作原料，先抽真空使?fàn)t內(nèi)真空管度至2-3Pa，同時送電加熱爐料， 在爐料表面發(fā)劃而尚未熔化時，向爐內(nèi)沖入氬氣或氮氣，并且保持相同氬氣或氮氣壓力到出鋼澆注結(jié)束。最小氣壓強按(1)與(2)式計算，原料中錳的回收率達(dá)90%-95%。爐料開始熔化前抽真空到2-3Pa，可充分去除坩堝和原料所含的水、氣和爐內(nèi)空氣，避免米料中錳及其它元素的氧化損失。本發(fā)明可使用含錳廢鋼作為原料冶煉含錳鋼，成本較低。本發(fā)明方法簡單可靠，通過在爐料熔化、精煉過程上中向爐內(nèi)充入一定壓力的氬氣或氮氣，避免了爐料中錳元素的揮發(fā)，提高爐料中錳回收率。具體實施例方式下面結(jié)合實施例詳細(xì)說明本真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法的具體實施方式
，但本發(fā)明的具體實施方式
不局限于下述的實施例。實施例一設(shè)備采用200kg高真空感應(yīng)爐極限真空度為6. 67 X10_2Pa，電源功率為250KW，頻率為 2500HZ，裝爐量 102. 34kgo鋼種耐熱不銹鋼EQ309L本發(fā)明冶煉一爐EQ309L鋼需要廢鋼、合金重量見表1，EQ309L成分的標(biāo)準(zhǔn)成分和控制目標(biāo)見表2。表 權(quán)利要求
1. 一種真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法，它包括下述依次的步驟 I裝料把清潔干燥的含量錳廢鋼、鐵合金裝入真空感應(yīng)爐； II關(guān)閉爐蓋抽真空關(guān)閉爐蓋，抽真空12-16分鐘，當(dāng)爐內(nèi)壓強不大于10 時，送電加熱爐料； III充氣當(dāng)爐內(nèi)壓強< 2. OPa時，觀察爐料發(fā)紅開始熔化前，關(guān)閉真空泵，停止抽真空，并向爐內(nèi)充入氬氣或氮氣，充氣的最小壓強按下(1)式計算 Ig Pfc0 = Ar'+BlgT+TCX 1(T3+D (1) 其中Psfa0-純物質(zhì)蒸氣壓，單位為 mmHg(X0. 133KPa)，A = -14520，B = -3. 02，C = 0，D = 19. 24 ；IV熔化爐料熔化速度< 1/2爐最大容量/小時； V精煉裝入坩堝內(nèi)的固體原料全部熔化成鋼水，在氬氣或氮氣氣氛下精煉，精煉時間18-22 分鐘；VI合金化在氬氣的保護(hù)下，調(diào)整錳成分之外的其它成分符合冶煉鋼種的要求后，按計算出的需要補加的電解錳加入真空感應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行冶煉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法，它包括下述依次的步驟I裝料把清潔干燥的含量錳廢鋼、鐵合金裝入真空感應(yīng)爐；II關(guān)閉爐蓋抽真空當(dāng)爐內(nèi)壓強不大于10Pa時，送電加熱爐料；III充氣當(dāng)爐內(nèi)壓強≤2.0Pa時，停止抽真空，并向爐內(nèi)充入氬氣或氮氣，充氣的最小壓強按下式計算lgPMn0＝AT-1+BlgT+TC×10-3+D其中，PMn0-純物質(zhì)蒸氣壓，單位為mmHg(×0.133KPa)，A＝-14520，B＝-3.02，C＝0，D＝19.24。IV熔化爐料；V精煉在氬氣或氮氣氣氛下精煉；VI合金化在氬氣的保護(hù)下，調(diào)整錳成分之外的其它成分符合冶煉鋼種的要求。本真空感應(yīng)爐冶煉含錳鋼控制錳含量的方法成本較低，錳的回收率高。
文檔編號C22C33/06GK102477475SQ201010557779
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月20日
發(fā)明者馮煥林, 王賀利, 趙鴻燕 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司