一种在电炉炼钢工艺中降低钢中氮含量得到低氮钢的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112981038A(43)申请公布日2021.06.18(21)申请号202110433004.9B22D11/111(2006.01)(22)申请日2021.04.22(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人杨树峰杨会泽刘威李京社陈永峰左小坦赵朋杨曙磊(74)专利代理机构北京格允知识产权代理有限公司11609代理人刘晓(51)Int.Cl.C21C5/54(2006.01)C21C7/00(2006.01)C21C7/04(2006.01)C21C7/06(2006.01)C21C7/10(2006.01)权利要求书2页说明书21页附图2页(54)发明名称一种在电炉炼钢工艺中降低钢中氮含量得到低氮钢的方法(57)摘要本发明涉及一种在电炉炼钢工艺中降低钢中氮含量得到低氮钢的方法。所述方法为：在电弧炉冶炼过程中采用废钢和铁水混合熔炼的方式，并辅以快速造渣技术，出钢过程中加入硅铁进行钢液弱脱氧；在LF精炼工序，电极口安装耐高温材料密封套，冶炼过程中加入精炼合成渣造渣，调整合适的底吹氩流量；在VD真空处理过程中，采用高真空度、延长处理时间及加大底吹氩气流量强搅拌的方式；在连铸过程中采用保护浇注和浸入式套管密封措施。本发明基于钢液吸氮和脱氮机理，结合各工序的操作特点，明显降低了钢中的氮含量，本发明方法操作简单，在电炉炼钢工艺中全流程控氮稳定，能有效保证最终得到的产品中氮的含量小于30ppm。CN112981038ACN112981038A权利要求书1/2页1.一种在电炉炼钢工艺中降低钢中氮含量得到低氮钢的方法，其特征在于，所述电炉炼钢工艺依次包括EAF电弧炉初炼、LF精炼、VD真空处理和连铸保护浇注，所述方法包括如下步骤：（1）EAF电弧炉初炼：采用包含废钢和铁水的冶炼炉料进行电弧熔炼，得到初炼钢液，所述初炼钢液中的氧含量为0.02~0.04%，碳含量为0.5~1.0%；其中，在电弧熔炼开始的第8~12min往所述冶炼炉料中加入第一部分石灰，在电弧熔炼开始的第20~30min往所述冶炼炉料中加入第二部分石灰以在所述EAF电弧炉内形成炉渣层；在电弧熔炼过程中，利用EAF电弧炉的炉壁侧氧枪喷吹氧气作为无烟碳粉的载气以使无烟碳粉吹入所述炉渣层内形成泡沫渣；（2）LF精炼：在LF精炼炉的电极口处安装耐高温材料密封套，并预先在LF精炼炉的钢包内加入精炼合成渣，然后将所述初炼钢液出钢至LF精炼炉的钢包内；在所述初炼钢液出钢的过程中，往所述初炼钢液中加入硅铁脱氧剂，在将所述初炼钢液全部出钢至LF精炼炉的钢包中后加入无烟碳粉进行LF精炼，得到精炼钢液；其中，所述精炼合成渣包含以质量百分比计的组分为：CaO，4855%；SiO，1520%；AlO，1825%；MgO，812%；FeO，0.11.1%；MnO，~2~23~~~0.20.8%；余量为杂质；并且，在所述精炼合成渣中，CaO与SiO的质量比值为3.03.6；所述~2~精炼合成渣的加入量为20~25kg/t；（3）VD真空处理：将所述精炼钢液进行VD真空处理，得到待浇注钢液；（4）连铸保护浇注：在连铸浸入式套管上焊接浸入式套管密封盒，然后采用如下方式将所述待浇注钢液进行浇注：长水口氩封保护，浇注中间包加覆盖剂保护，浇注中间包至结晶器加浸入式水口氩封保护，以及在浸入式套管密封盒内充入氩气保护，得到低氮钢。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述冶炼炉料中铁水的质量百分含量为30~40%；和/或所述第一部分石灰的加入量为10~15kg/t，所述第二部分石灰的加入量为15~20kg/t。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤（1）的电弧熔炼过程中，当所述冶炼炉料熔清后，对所述冶炼炉料进行取样测定碳含量，并根据所述冶炼炉料中的碳含量判断是否利用EAF电弧炉的炉壁侧氧枪喷吹氧气作为无烟碳粉的载气继续吹入无烟碳粉；当所述冶炼炉料中的碳含量不小于0.5%时，停止吹入无烟碳粉；当所述冶炼炉料中的碳含量小于0.5%时，继续吹入无烟碳粉；在步骤（1）中，所述无烟碳粉的总吹入量为20~30kg/t。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述EAF电弧炉设置有3支炉壁侧氧枪喷吹氧气和1支炉门水冷氧枪喷吹氧气；在电弧熔炼过程中，3支炉壁侧氧枪喷吹氧气的总流量为4500Nm3/h，炉门水冷氧枪喷吹氧气的流量为3000Nm3/h。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在LF精炼过程中，往LF精炼炉的钢包内底吹氩气，底吹氩气的流量为80~120NL/min，底吹氩气的时间不少于8min。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述精炼钢液中的硫含量小于0.006%。2CN112981