一种控制钢水中氮含量的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115537490A(43)申请公布日2022.12.30(21)申请号202211336285.7(22)申请日2022.10.28(71)申请人天铁热轧板有限公司地址056404河北省邯郸市涉县井店镇(72)发明人张焕琴张羽何健李树伟(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司12101专利代理师蒙建军(51)Int.Cl.C21C5/34(2006.01)C21C7/00(2006.01)C21C7/072(2006.01)权利要求书1页说明书3页(54)发明名称一种控制钢水中氮含量的方法(57)摘要发明公开了一种控制钢水中氮含量的方法，属于炼钢技术领域，包括S1、将原料注入转炉后；S2、转炉采用大流量底吹精细化控制模型，底吹强度控制在0.042m3/min·t～0.07m3/min·t；S3、分阶段进行氩气置换：第一阶段吹氩时间为19～21秒，流量为0至300NL/min；第二阶段吹氩时间为39～41秒，流量为300至1300NL/min；S4、控制底吹低和高流量切换点，使得转炉终点氮含量控制在15ppm以内；S5、转炉未出钢前，打开钢包底吹氩1min，降低钢包内空气比例；S6、将转炉冶炼后的钢水注入LF精炼炉进行LF精炼，钢包底吹氩气流量控制0.19～0.40Nm3/min。CN115537490ACN115537490A权利要求书1/1页1.一种控制钢水中氮含量的方法，其特征在于，至少包括：S1、将原料注入转炉后，温度控制在1500～1600℃；S2、转炉采用大流量底吹精细化控制模型，底吹强度控制在0.042m3/min·t～0.07m3/min·t；S3、分阶段进行氩气置换：第一阶段吹氩时间为19～21秒，流量为0至300NL/min；第二阶段吹氩时间为39～41秒，流量为300至1300NL/min；S4、控制底吹低和高流量切换点，使得转炉终点氮含量控制在15ppm以内；S5、转炉未出钢前，打开钢包底吹氩1min，采用氩气置换钢包内残余空气，降低钢包内空气比例；S6、将转炉冶炼后的钢水注入LF精炼炉，采用钢包造渣与吹氩新型控制技术进行LF精炼，钢包底吹氩气流量控制0.19～0.40Nm3/min。2.根据权利要求1所述的控制钢水中氮含量的方法，其特征在于，所述原料包括液态铁、废钢、合金和辅料。3.根据权利要求1所述的控制钢水中氮含量的方法，其特征在于，第一阶段吹氩时间为20秒，第二阶段吹氩时间为40秒。2CN115537490A说明书1/3页一种控制钢水中氮含量的方法技术领域[0001]本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种控制钢水中氮含量的方法。背景技术[0002]转炉冶炼钢水过程中，钢中氮含量控制较差，炼钢区域增氮现象较为严重。通过对板坯轧制后，钢材性能与钢中氮含量对照分析发现，钢材出现性能不合等质量缺陷与氮含量偏高存在高度相关性，氮含量≥55ppm时产品性能明显恶化。钢中氮含量过高对钛强化钢种影响更为显著，主要为生产大尺寸夹杂物，同时降低钛元素强化作用。[0003]钢中氮含量高时，氮与铁原子结合生成Fe4N质点，并在α‑Fe中以微细弥散的形式析出，增加了钢材时效性趋势，导致蓝脆等现象发生，进而使钢材的延展性、韧性、冷态加工等性能都得到不同程度的降低。另一方面，钢中氮元素可与钛、铝等元素形成不规则棱角的脆性夹杂，使钢材在冷态加工中发生表面缺陷，甚至发生钢材宏观偏析及组织疏松等系列质量问题。氮引起碳钢的淬火时效和形变时效，从而对碳钢的性能发生显著的影响。由于氮的时效作用，钢的硬度、强度提高，但塑性和韧性降低，特别对于形变时效，塑性和韧性的降低比较显著。因此，对于普通低合金钢，时效现象是有害的，因而氮是有害元素。有研究表明对于一般钢种而言，为使钢材具有较好的低温韧性及屈服强度，钢中氮含量应控制在60ppm以下。[0004]前期钢产氮含量控制较差，主要产品系列中间包样品氮含量分别为普碳钢39ppm，低合金钢40ppm，低碳钢35ppm。各种钢种超过60ppm的占比2.8％，控制水平不够理想。而且采用铝进行细晶强化的各种钢种，氮化铝的析出导致坯壳高温脆性增加，铸坯发生表面裂纹特别是角部裂纹缺陷的风险显著增加，只能加钛固氮并对相关钢种进行取角样检测，增加了生产成分及检测消耗。同时多种产品需加入钛元素进行强化，钢水氮含量偏高导致生成的钛氮化物尺寸过大，不但起不到应有的强化作用，还会导致严重的质量风险。发明内容[0005]本发明提供一种控制钢水中氮含量的方法，用于在正常生产条件下，控制普碳钢钢水中氮含量。[0006]本发明的目的是提供一种控制钢水中氮含量的方法，包括：[0007]S1、将原料注入转炉后，温度控制在1500～1600℃；[0008]S2、转