一种Mn含量8.0%高合金钢的冶炼方法

摘要

一种Mn含量8.0%高合金钢的冶炼方法，化学成分质量百分比是：C为0.95～1.05，Si≤0.40，Mn为7.00～9.00，P≤0.020，S≤0.020，Cr为1.20～1.70，Mo为0.30～0.40，V为0.15～0.25，余量是铁及不可避免的杂质；冶炼工艺路线是铁水预处理——炼钢采用转炉+中频炉——LF炉精炼——RH炉精炼——连铸机；其中转炉冶炼全部使用铁水冶炼，转炉出钢温度≥1630℃；转炉出钢钢水化学成分质量百分比是：C≥0.10，P≤0.005，S≤0.015，余量是铁及不可避免的杂质。本发明冶炼的锰含量8.0%高合金钢成本低，与采用不锈钢线冶炼的锰含量8.0%高合金钢相比，本发明冶炼的锰含量8.0%高合金钢成本可以降低吨合金钢690元。

权利要求

1.一种Mn含量8.0%高合金钢的冶炼方法，化学成分质量百分比是：C为0.95～1.05，Si≤0.40，Mn为7.00～9.00，P≤0.020，S≤0.020，Cr为1.20～1.70，Mo为0.30～

0.40，V为0.15～0.25，余量是铁及不可避免的杂质；其特征是转炉冶炼全部使用铁水冶炼，转炉出钢温度≥1630℃；转炉出钢钢水化学成分质量百分比是：C≥0.10，P≤0.005，S≤0.015，余量是铁及不可避免的杂质；

转炉出钢后添加合金进行钢水脱氧和合金化，生产80吨高合金钢水的合金加入量分别是：铝锰铁为200 kg，碳粉为500 kg，低磷锰铁为500 kg，硅合金为100 kg，钼合金为480 kg，钒合金为380kg；

中频炉冶炼依次添加下述合金：铬合金为7000～7500 kg，低磷锰合金3500～4000 kg，高磷锰合金为3000～3500 kg；合金熔炼终点温度为1600～1650℃； LF炉精炼进站加入石灰700～800kg ，加入铝粉100～150 kg；

进站吹氩搅拌＞5min；LF炉精炼出站温度是1490～1520℃；

RH炉真空精炼处理的真空度10Mbar下循环10min以上。

说明书

一种Mn含量8.0%高合金钢的冶炼方法

技术领域

[0001] 本发明属于冶金领域，具体涉及一种Mn含量8.0%高合金钢的冶炼方法。

背景技术

[0002] 高抗磨性的钢种,由于其在低温状态下具有良好的机械性能，使其广泛应用在铁路上辙岔、转辙器，碎石机的颚板、衬板，防弹板、保险箱钢板及拖拉机、坦克等的履带板等领域。随着市场对高抗磨性产品需求的增加，生产高抗磨性钢种成为冶金行业的一种发展趋势。

[0003] 但由于此类钢种合金含量非常高，传统的碳钢冶炼工艺由于没有VOD等精炼设施，只能在转炉炉后或LF炉精炼工序添加大量合金，但均会导致钢水温降过大，加入钢中合金熔化时间长，造成钢中成分调节困难和不能满足生产节奏，因而无法实现连铸生产。因此目前此类高合金钢种均无法采用传统碳钢冶炼工艺生产连铸坯，一般均采用不锈钢冶炼工艺生产，导致钢种生产成本增加，并占用不锈钢生产资源，影响不锈钢产能。

发明内容

[0004] 为了降低生产成本，增加不锈钢产能，本发明提供冶炼时间短的一种Mn含量8.0%的高合金钢的冶炼工艺。

[0005] 本发明的技术方案是：本发明采用转炉+中频炉+精炼炉的碳钢冶炼工艺；

[0006] 本发明的合金添加量以生产80吨高合金钢水的量添加，按照比例以此类推。

[0007] 本发明钢种的化学成分质量百分比是：C为0.95～1.05，Si≤0.40，Mn为7.00～9.00，P≤0.020，S≤0.020，Cr为1.20～1.70，Mo为0.30～0.40，V为0.15～0.25，余量是铁及不可避免的杂质；

[0008] 本发明的工艺路线：铁水预处理——炼钢采用转炉 + 中频炉——LF炉精炼——RH炉精炼——连铸机；

[0009] 其中，转炉冶炼工艺：

[0010] ①要求全部使用铁水冶炼；

[0011] ②铁水与钢水比是69:80；（以生产80吨高合金钢水为例）；

[0012] ③转炉出钢钢水终点温度≥1630℃，化学成分质量百分比是：C≥0.10，P≤0.005，S≤0.015，余量是铁及不可避免的杂质；

[0013] ④ 出钢后补加合金进行钢水脱氧和合金化，合金加入量如下（以生产80吨钢水为例）：铝锰铁为200 kg，碳粉为500 kg，低磷锰铁为500 kg，硅合金为100 kg，钼合金为480 kg，钒合金为380kg；

[0014] 中频炉冶炼工艺：

[0015] ① 转炉出钢后开到中频炉依次兑入如下合金（以生产80吨高合金钢水为例）：铬合金为7000～7500 kg，低磷锰合金为3500～4000 kg，高磷锰合金为3000～3500 kg；

[0016] ② 终点温度要求：合金熔炼至1600～1650℃。

[0017] LF炉精炼工艺：

[0018] ①进站加700～800kg石灰 ，加入铝粉100～150kg。

[0019] ②进站吹氩搅拌＞5min后再取样，取样后根据试样结果进行成分微调。

[0020] ③出站温度要求1490～1520℃。

[0021] RH中空处理工艺：

[0022] 生产时真空使用热罐，避免温度损失；过程禁止吹氧升温，要求在真空度10mbar下循环10min以上；该钢种生产后需生产两炉以上普碳钢。

[0023] 本发明提高加入合金的温度可以有效减少加入合金后钢水的温降，减小合金加入对钢水温度的影响。

[0024] 本发明可以有效避免转炉为了提高终点钢水温度而增加吹氧量，造成钢水氧化性过强而恶化钢水纯净度。

[0025] 本发明使碳钢生产线冶炼高合金钢连铸坯成为可能，降低了Mn含量8.0%高合金钢的生产成本，避免了高合金钢生产对不锈钢产能的影响。采用中频炉提高合金温度，缩短过程合金熔化时间和精炼生产时间。

[0026] 本发明采用中频炉提高合金温度，缩短过程合金熔化时间和精炼生产时间。

[0027] 本发明冶炼的锰含量8.0%高合金钢成本低，与采用不锈钢线冶炼的锰含量8.0%高合金钢相比，本发明冶炼的锰含量8.0%高合金钢成本可以降低吨合金钢690元。

具体实施方式

[0028] 生产一炉锰含量8.0%的高合金钢，断面220*1060mm。采用工艺路线包括下述工序：铁水预处理——炼钢采用转炉 + 中频炉——LF精炼——RH真空精炼——连铸机。

[0029] 预处理工序与现有的炼钢预处理相同；

[0030] 转炉冶炼采用全铁水冶炼，不添加废钢；转炉出钢温度是1659℃；炉后温度是1597；转炉炉后出钢化学成分质量百分比分别是C为0.62，Si为0.04，Mn为0.76，Cr为
0.016，Mo为0.397，V为0.25，余量是铁及不可避免的杂质；

[0031] 中频炉冶炼配加7.2吨铬合金、4吨低磷锰合金和3吨高磷锰合金；兑入合金后合金溶液温度是1536℃；合金溶液化学成分质量百分比分别是C为0.832，Si为0.06，Mn为8.28，Cr为1.55，Mo为0.33，V为0.22，余量是铁及不可避免的杂质；

[0032] 所述铬合金化学成分如下：

[0033]

[0034] 所述低磷锰合金化学成分如下：

[0035]