降低转炉过程钢水增氮的冶炼方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114635006A(43)申请公布日2022.06.17(21)申请号202210330734.0(22)申请日2022.03.31(71)申请人宝武集团鄂城钢铁有限公司地址436002湖北省鄂州市鄂城区武昌大道215号(72)发明人汪晛夏金魁方建红金海兵黄道昌(74)专利代理机构黄石市三益专利商标事务所42109专利代理师滕金叶(51)Int.Cl.C21C5/28(2006.01)C21C5/34(2006.01)C21C7/06(2006.01)C21C7/00(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称降低转炉过程钢水增氮的冶炼方法(57)摘要本发明涉及一种降低转炉过程钢水增氮的冶炼方法，包括：对废钢原料的氮含量、尺寸作出限制要求，转炉前期底吹氩改为氮氩复合吹炼，并提高气体流量，冶炼中后期采用底吹纯氩气，并提高底吹气体流量；冶炼终点温度≤1630℃，氧枪切换为氩气，往转炉内吹扫氩气10‑30s；出钢过程，出钢前先在钢包底部预先加入1.0‑1.2Kg/t电石，出钢过程在钢流冲击区抛洒电石0.5‑1.0Kg/t，利用电石脱氧产生的CO形成气幕，隔绝钢液与空气接触，降低钢水吸氮；出钢过程钢液[O]含量控制在(200‑400)×10‑4%；出钢前20s钢包启动底吹氩，排空钢包内空气，自出钢前20s至出钢结束，出钢结束后立即关氩气，钢包加盖保温及防止钢液裸露增氮；本发明工艺流程简单清晰，可操作性强，易于控制。CN114635006ACN114635006A权利要求书1/1页1.降低转炉过程钢水增氮的冶炼方法，其特征在于包括下述步骤：（1）装入制度：采用铁水+废钢冶炼，其中铁水比例≥82%，废钢比例≤18%；不允许使用回炉钢水冶炼；（2）废钢质量：选用优质低氮废钢，废钢中w[N］≤100×10‑4%；要求冶炼中前期烟气分析CO%≥45%，即在冶炼中前期保证废钢彻底溶清，为避免冶炼后期废钢熔化造成增氮，对废钢尺寸做出限制，要求废钢尺寸：长×宽×厚度尺寸≤1.5m×1.5m×0.3m；（3）转炉底吹氩要求：冶炼前期因熔池C‑O反应剧烈，熔池具备良好的去氮能力，因此冶炼前期转炉底吹采用氮氩复合吹炼，氮气∶氩气比例1∶1，气体流量280‑350NL/min，当冶炼过程烟气分析CO%＜40%时，至转炉出钢结束前，提高转炉底吹气体流量并采用纯氩气，单管氩气流量450‑500NL/min；（4）冶炼终点温度控制及吹氩保护：因高温易造成钢液吸氮，要求冶炼终点温度≤1630℃，终点提枪时氧枪切换为氩气，往转炉本体内吹扫氩气10‑30s，避免空气进入造成吸氮；（5）出钢过程控制：控制出钢过程增氮是降低增氮的关键环节，在出钢过程，出钢前先在钢包底部预先加入1.0‑1.2Kg/t电石，出钢过程在钢流冲击区抛洒电石0.5‑1.0Kg/t，利用电石脱氧产生的CO形成气幕，隔绝钢液与空气接触，降低出钢过程钢水裸露造成的吸氮；（6）出钢过程钢液[O]含量控制：出钢过程仅加入锰系合金，出钢过程不加硅、铝强脱氧，出钢过程钢液[O]含量控制在(200‑400)×10‑4%，降低出钢过程增氮；（7）钢包底吹氩：出钢前20s钢包启动底吹氩，排空钢包内空气，自出钢前20s至出钢结束，钢包底吹氩流量600‑800NL/min，出钢结束后立即关氩气，钢包加盖保温及防止钢液裸露。2CN114635006A说明书1/5页降低转炉过程钢水增氮的冶炼方法技术领域[0001]本发明涉及钢铁冶金，转炉冶炼技术领域，特别是一种降低转炉过程钢水增氮的冶炼方法。背景技术[0002]氮对于大多数钢种是一种有害元素，氮含量高是引起的纯净度、流动性、铸坯表面质量及性能波动等一系列问题的关键因素，易造成铸坯产生开裂和引起晶间腐蚀，另外钢材氮化物的析出会导致产生时效和蓝脆现象，造成钢材的韧性、塑性、深冲、热加工和焊接等性能下降。由于氮会使钢的性能变差，所以大部分钢种对熔炼w[N］均有严格的控制要求，为降低N含量高对钢材质量影响，一般要求钢中w[N］≤80×10‑4%，低氮钢中w[N］≤50×10‑4%，甚至更低。一般大气中氮的分压为0.79Kg/m3，冶炼过程当钢水温度为1600℃时，氮在钢水中溶解度为[N]≈390×10‑4%。高温状态下钢水吸氮是必然的。所以在转炉冶炼过程，在相对开放的环境下，钢水增氮是一个无法避免的过程，因此，如何低成本降低转炉冶炼过程钢水增氮，是长久以来，本行业内一直致力于解决的一个问题。发明内容[0003]本发明的目的就是针对现有技术中已经存在的上述问题，提供一种降低转炉过程钢水增氮的冶炼方法，本方法通过针对性的改进冶炼操作方法及原材料使用，弥补了其它炼钢方法的不足，操作简单、安全，可以有效降低冶炼过