爐外精煉是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)流程的重要環(huán)節(jié),鋼材的質(zhì)量很大程度上取決于爐外精煉過(guò)程,鐵合金的加入會(huì)起到起鋼水脫氧和合金化的作用。其中,錳系鐵合金是產(chǎn)量最大、用量最大和用途最廣的鐵合金。
品種鋼對(duì)錳系鐵合金提出了低磷、低硫、低鈦、低鋁、低氮、低氧、低氫等要求。當(dāng)前的錳系鐵合金的質(zhì)量并不能達(dá)到品種鋼的要求,其存在的主要質(zhì)量問(wèn)題有:錳硅鐵合金中Ti、Al、P、O、N、H含量高;中、低碳錳鐵合金中的P、S、O、N、H含量高。應(yīng)加強(qiáng)對(duì)錳系鐵合金中各類雜質(zhì)含量的控制,主要是:
1、氣體含量
由于在800-1000℃,氮?dú)馀c錳快速反應(yīng),且冷卻過(guò)程中也在增氮,因此提高冷卻速度對(duì)降氮有利。控制爐料的H2O含量(吸附水和結(jié)晶水)和降低焦炭揮發(fā)分,減少爐內(nèi)合金與氫的接觸,可降低錳系鐵合金中的氫含量。同時(shí),避免在破碎、運(yùn)輸、儲(chǔ)存的過(guò)程中與潮濕的空氣接觸,以防止合金發(fā)生吸氫反應(yīng)。
2、碳、硫和氧含量
降低錳硅鐵合金中碳含量的可行途徑有:鎮(zhèn)靜降碳;提高錳硅合金的硅含量;合成渣精煉降碳。
通過(guò)造堿性渣,對(duì)合金進(jìn)行渣洗精煉,可降低錳系鐵合金中的硫含量。
通過(guò)重熔精煉,可使錳系鐵合金中的氧化物夾雜上浮至合金表面,被頂渣吸附。此外,還可借鑒煉鋼過(guò)程的脫氧原理和工藝,對(duì)錳系鐵合金進(jìn)行鋁脫氧和硅脫氧,降低氧含量。
3、鋁和鈦含量
錳硅鐵合金中鋁和鈦含量較高,其控制方法為精料入爐和爐外精煉。錳硅鐵合金的爐外脫鋁、脫鈦可借鑒硅鐵精煉的方法。
4、磷含量的控制
錳系鐵合金磷含量的控制通過(guò)降低原料中的磷和爐外脫磷實(shí)現(xiàn)。降低原料中磷的方法有錳礦脫磷和冶煉低磷富錳渣2種。錳礦脫磷的過(guò)程工藝復(fù)雜,而冶煉低磷富錳渣流程較長(zhǎng),成本和能耗較高。錳鐵爐外脫磷可能是1種操作相對(duì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可行的方法。