低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法.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CN110453029A(43)申请公布日2019.11.15(21)申请号201910910575.X(22)申请日2019.09.25(71)申请人敬业钢铁有限公司地址050409河北省石家庄市平山县南甸镇88号(72)发明人窦为学曹喜军常立山谢力王胜徐海强王红国(74)专利代理机构沈阳优普达知识产权代理事务所(特殊普通合伙)21234代理人张志伟(51)Int.Cl.C21C5/34(2006.01)C21C7/10(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法(57)摘要本发明涉及钢铁冶金领域，具体为一种低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法。该方法通过在转炉冶炼全程底吹氮气替代Ar气，当转炉底吹效果不佳，后搅阶段用氧枪向钢水吹氮的转炉吹炼工艺；出钢前钢包在底部预置铝铁，出钢过程向钢包内吹氮气增氮替代添加含氮合金增氮，出钢过程加合金固氮；出完钢继续底吹氮气向钢水供氮，保证进入真空精炼前钢水中的氮含量＞80PPm；在真空工序，运用控制氮环流时间的方法实现精确增氮，在处理结束前高真空度下，切换Ar气的方式实现精确脱氮技术，实现精确控制钢水中氮含量。本发明的方法操作方便，降成本效果明显，适合在其他转炉真空生产线推广应用。CN110453029ACN110453029A权利要求书1/2页1.一种低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法，其特征在于，通过在转炉冶炼全程底吹氮气替代Ar气，当转炉底吹效果不佳，后搅阶段用氧枪向钢水吹氮的转炉吹炼工艺；出钢前钢包在底部预置铝铁，出钢过程向钢包内吹氮气增氮替代添加含氮合金增氮，出钢过程加合金固氮；出完钢继续底吹氮气向钢水供氮，保证进入真空精炼前钢水中的氮含量＞80PPm；在真空工序，运用控制氮环流时间的方法实现精确增氮，在处理结束前高真空度下，切换Ar气的方式实现精确脱氮技术，从而实现精确控制钢水中氮含量。2.根据权利要求1.所述的低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法，其特征在于，该方法操作步骤如下：1)转炉冶炼全程底吹氮气，出钢前转炉氧枪向钢水吹氮2～4分钟，供气量和溅渣护炉气量相同；2)在钢包底部预置脱氧合金铝铁，出钢过程向钢包内吹氮，出钢三分之一开始补加硅铁合金固氮；3)出完钢继续底吹氮气向钢水供氮，吹氮时间t按下式计算：吹氮时间t＝Q*R*(目标氮含量-60)/K式中，Q代表吹气系数，根据氮气流量大小确定范围为1.0～1.3；R代表钢包液面亮圈系数，根据钢包钢液面翻腾情况确定范围为0.5～1.05；K代表增氮速度，为6PPm/min；4)钢水到达真空炉外精炼站的氮含量＞80Pm，在真空处理12～16分钟都会达到平衡点附近；在此基础上处理结束前真空运用控制不同真空度下氮环流时间的方法，实现精确增加钢中氮含量，具体计算公式如下：控制真空度时间t1＝A*(目标氮含量-氮平衡值N)/(M*K1)式中，M代表真空度系数，根据控制的真空度高低确定，取值1.0或1.6；N在真空处理12～16分钟时间钢水中氮含量；A代表真空室状态系数，根据插入管内孔形态、Ar气小管通畅和真空室漏气率情况确定范围为1.0～1.07；K1代表增氮速度，为3PPm/min；5)当出现氮平衡值N特别高的范围为100～1000ppm，在处理结束前高真空度100～150Pa下使用切换氩气的方式实现精确脱氮，从而实现精确控制钢水中氮含量；切换氩气时间t2计算公式如下：切换氩气时间t2＝A1*(氮平衡值N-目标氮含量)/(K2)式中，N在真空处理12～16分钟时间钢水中氮含量；A1代表真空室状态系数，根据插入管内孔形态、Ar气小管通畅和真空室漏气率情况确定范围为1.0～0.93；K2代表降氮速度，为4PPm/min。3.根据权利要求2所述的低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法，其特征在于，转炉出钢前底吹后搅阶段转炉氧枪向钢水吹氮2～4分钟，是指在转炉炉役后期底吹效果不好情况下能够顶吹增氮。4.根据权利要求2所述的低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法，其特征在于，在此基础上处理结束前真空运用控制不同真空度下氮环流的方法实现精确增加钢中氮2CN110453029A权利要求书2/2页含量，是指关掉部分真空泵控制不同真空度。5.根据权利要求2所述的低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法，其特征在于，高真空度下使用切换氩气的方式实现精确脱氮，是指真空处理结束前用氩气替代氮气作钢水循环驱动气体。3CN110453029A说明书1/4页低成本精确控制高氮含硅低合金钢氮含量的方法技术领域[0001]本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及转炉和真空精炼工序高氮钢的冶炼技术，具体地指一种低成本精确控