专利名称：一种Si-Mn脱氧钢精炼脱氧用锰铁及其使用方法
技术领域：
本发明属于钢液二次精炼技术领域，尤其涉及一种精炼用锰铁合金及其使用方 法。
背景技术：
Mn元素在钢中通常起提高强度、细化晶粒等作用，同时是一种重要的脱氧用合金， 是钢中不可缺少的五大元素之一。在Si-Mn脱氧钢的冶炼过程中，通常使用锰铁在转炉炉 后和精炼工序对钢液进行脱氧和合金化。专利号为CN200610135185. 2的中国专利公开了一种用于钢脱氧与合金化的微 碳铝锰铁合金及其制备方法。合金的化学成分(质量百分比)为铝30%-60%，锰 5%-25%，碳<0.08%，铁余量。合金的制备方法将原料金属铝，金属锰和优质(低碳、 低硅、低磷、低硫)废钢按计算结果配料。依一定程序加入工频感应电炉内，经熔化、除渣、 镇静后出炉，铸成微碳铝锰铁合金。此含量适用于普通钢的脱氧，更适合于各种精品钢，专 用钢和超低碳纯净钢的脱氧与合金化。专利号为CN03111474. 1的中国专利公布了一种用于炼钢脱氧和合金化的硅钡锰 铁合金，其化学成分(质量百分比)为Si 40% -60%, Ba 15% -30%, Mn -40%，余 量为Fe及不可避免杂质。该合金可使钢液脱氧和合金化一步完成；同时硅的脱氧能力、脱 氧剂的有效利用率和脱硫效果可得到提高，钢中夹杂可减少。但是，上述专利未对合金中P、S、Al、N含量作出规定。对于普通级别的Si-Mn脱 氧钢来说，使用普通的锰铁生产即可满足产品要求。但是对高级别Si-Mn脱氧钢来说，需要 使用P、S、Al、N含量低的锰铁，防止合金杂质污染钢液。为进一步生产高级别的Si-Mn脱 氧纯净钢就需要开发出新型锰铁及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种能提高Si-Mn脱氧钢纯净 度的精炼脱氧合金化用锰铁及其使用方法。本发明是这样实现的该Si-Mn脱氧钢精炼脱氧合金化用锰铁的成分重量百分比 为[Mn] :94% 99%，[P] < 0. 01%, [S] < 0. 01%, [Al] < 0. 02%, [N] < 0. 02%，其余 为铁和不可避免的杂质。本发明锰铁中的锰主要起到脱氧合金化的作用。锰铁中的磷、硫通过合金加入钢 液后恶化钢质，因此要求锰铁中磷硫含量尽可能的低，都不大于0. 01%。锰铁合金带入的 Al元素过多，会使钢液中形成Al2O3等不可变形的氧化物夹杂的危险增加，因而要求锰铁中 的铝含量也要低，不大于0. 02%。锰铁中的氮通过合金加入钢液，增加钢液氮含量，因此要 求合金氮含量要低，不大于0. 020%。本发明所述Si-Mn脱氧钢精炼脱氧合金化用锰铁为块状或粒状，其粒度为10 70mmo
本发明Si-Mn脱氧钢精炼脱氧合金化用锰铁的使用方法包括以下步骤1)锰铁 的烘干锰铁合金在使用前必须进行烘干，烘干温度80 200°C，烘干时间1 5小时，以 避免向钢中带入[H]等有害元素，损害钢的性能；2)第一次添加锰铁在转炉炉后，对钢水 成分进行测量，在炉后向钢包中加入锰铁合金，加入量按加入后钢液[Mn]含量低于目标值 0. 10% 0. 20%计算得出，进行初脱氧和初步合金化；3)第二次添加锰铁LF精炼开始后 10 20分钟再次对钢水成分进行测量，进行第二次脱氧和合金化，锰铁合金的加入量按加 入后钢液Mn含量低于目标值0. 03% 0. 05%计算得出；4)第三次添加锰铁在LF精炼结 束前10 20分钟时再次测量钢水成分，如果锰含量未达到目标值士 0. 02%，则再次添加锰 铁进行终脱氧和成分微调，使钢水锰含量达到上述控制范围；如果前两次加入的锰铁已使 钢液锰含量达到目标值士0. 02%，则不再进行该第三次锰铁的脱氧合金化；5)LF精炼后钢 水的处置LF精炼结束后，对钢水进行弱吹氩处理，吹氩量为50 150Nl/min，吹氩搅拌时 间为5 15分钟，以促进钢液的成分均勻化和夹杂物上浮排出钢液。本发明转炉炉后出钢过程钢液温度控制在1580 1640°C之间；精炼过程钢液温 度控制在1550 1620°C之间。与普通锰铁使用方法相比较，本发明使用了在LF精炼后，对钢水进行吹氩搅拌的 处理方法，以提高钢质纯净度。采用本发明所述成分的锰铁合金并按照本发明所述的使用方法对Si-Mn脱氧钢 进行精炼脱氧合金化，与采用一般锰铁合金相比，钢中残余[Al]含量和[N]含量明显下降。
具体实施例方式下面通过实施例对本发明作进一步的描述。本发明实施例以生产SWRH72A为例。SWRH72A目标Mn含量0. 55%，大罐钢水为98 吨。本发明实施例锰铁成分见表1 (余量为铁和不可避免的杂质)，锰铁添加方法见表2，其 使用效果见表3。表1本发明实施例锰铁的化学成分(wt% )
权利要求
一种Si Mn脱氧钢精炼脱氧合金化用锰铁，其特征在于锰铁的成分重量百分比为[Mn]94％～99％，[P]＜0.01％，[S]＜0.01％，[Al]＜0.02％，[N]＜0.02％，其余为铁和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的Si-Mn脱氧钢精炼脱氧合金化用锰铁，其特征在于所述的锰 铁为块状或粒状，其粒度为10 70mm。
3.—种权利要求1或2所述锰铁的使用方法，其特征在于包括以下步骤1)锰铁的烘 干烘干温度80 200°C，烘干时间1 5小时；2)第一次添加锰铁转炉出钢前测量钢水 成分，然后在转炉炉后按照比钢液锰含量的目标值低0. 10% 0. 20%的量添加锰铁，进行 初脱氧和初步合金化；3)第二次添加锰铁在LF精炼开始后10 20分钟再测量钢水成 分，再按照比钢液锰含量的目标值低0. 03% 0. 05%的量添加锰铁，进行第二次脱氧和合 金化；4)精炼后钢水的处置将钢水静置，并进行弱吹氩。
4.根据权利要求3所述锰铁的使用方法，其特征在于在LF精炼结束前10 20分钟时 再次测量钢水成分，如锰含量未达到目标值士0. 02%，则第三次添加锰铁进行终脱氧和成 分微调，使钢水锰含量达到上述控制范围。
5.根据权利要求3或4所述锰铁的使用方法，其特征在于在转炉炉后出钢过程中钢液 温度控制在1580 1640°C ；在精炼过程中钢液的温度控制在1550 1620°C。
6.根据权利要求3或4所述的硅铁的使用方法，其特征在于所述吹氩量为50 150N1/ min,吹氩时间为5 15分钟。
全文摘要
本发明提供一种Si-Mn脱氧钢精炼脱氧用锰铁及其使用方法，其成分[Mn]94％～99％，[P]＜0.01％，[S]＜0.01％，[Al]＜0.02％，[N]＜0.02％，其余为铁和不可避免的杂质。其方法1、烘干(温度80～200℃，时间1～5小时)；2、添加锰铁(在转炉炉后、LF精炼开始后10～20分钟和结束前10～20分钟分3次测量钢水成分，并分别按规定要求添加锰铁)3、精炼后钢水的处置(将钢水静置，并进行弱吹氩)。采用本发明所述成分的锰铁合金并按照本发明所述的使用方法对Si-Mn脱氧钢进行精炼脱氧合金化，与采用一般锰铁合金相比，钢中残余[Al]含量和[N]含量明显下降。
文档编号C21C7/06GK101993977SQ20091001312
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月10日 优先权日2009年8月10日
发明者任玉辉, 常宏伟, 常桂华, 张晓军, 曹亚丹, 李德刚, 杨辉, 王秉喜, 白喜峰, 耿继双, 薛军, 郭大勇, 马成, 高航 申请人:鞍钢股份有限公司