一种不锈钢的增氮方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102719611A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102719611A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210213878.4(22)申请日2012.06.27(71)申请人山西太钢不锈钢股份有限公司地址030003山西省太原市尖草坪街2号(72)发明人张增武刘亮陈景锋侯东涛(74)专利代理机构太原市科瑞达专利代理有限公司14101代理人王思俊(51)Int.Cl.C21C7/00(2006.01)C22C33/04(2006.01)权利要求书权利要求书22页页说明书说明书55页页(54)发明名称一种不锈钢的增氮方法(57)摘要本来明涉及一种不锈钢的增氮方法，它包括的步骤：第一步、在VOD精炼炉处理结束，用公式(a)求出钢液需增氮总量∑△N，用公式(b)计算在VOD精炼炉最长增氮时间；∑△N＝△NV＋△NL＝[N]-[N]前(a)；tM＝[T前－(T液＋20)]/△T(b)；第二步、将钢液吊到LF炉；计算出钢液在LF精炼炉需增氮量△NL，用公式(c)求出在LF精炼炉增氮时间t，用公式(d)求出在LF精炼炉增氮前至少需要的温度TL前；t＝[TL前－(T液＋20)]/△T(d)：升温达到增氮所需要的温度后，钢包扣盖，用压强0.80-1.2MPa氮气通过钢包底吹供气装置吹入钢液中增氮。本不锈钢的增氮方法可使不锈钢中氮含量控制在0.20％以上；用廉价的氮气替代氮化合金。CN102796ACN102719611A权利要求书1/2页1.一种不锈钢的增氮方法，它包括下述依次的步骤：第一步、在VOD精炼炉处理结束，用公式(a)求出钢液需增氮总量∑△N，再用公式(b)计算出在VOD精炼炉最长增氮时间；∑△N＝△NV＋△NL＝[N]-[N]前(a)tM＝[T前－(T液＋20)]/△T(b)(a)式中：[N]—钢种要求达到的氮含量(%)△NV—钢液在VOD精炼炉增氮量(%)△NL－钢液在LF精炼炉增氮量(%)[N]前—VOD精炼炉增氮前钢液中氮含量(%)∑△N－达到钢种要求氮含量钢液需增氮总量(%)(b)式中：tM－最长增氮时间(min)T前－增氮前钢液温度(℃)T液－液相线温度(℃)△T－钢液在增氮过程中的温降(℃/min)钢包扣盖，用压强0.80-1.2MPa的氮气通过钢包底供气装置吹入钢液中进行增氮；为防止钢液凝固，增氮后钢液温度不低于液相线温度，在VOD精炼炉处理结束，增氮时间不能超过最长增氮时间tM；VOD增氮结束，取样经化学分析做出在VOD增氮后的氮含量，求出△NV；第二步、将钢液吊到LF炉；用公式(a)计算出钢液在LF精炼炉需增氮量△NL，用公式(c)求出在LF精炼炉增氮时间t，再用公式(d)求出在LF精炼炉增氮前至少需要的温度TL前；∑△N＝△NV＋△NL＝[N]-[N]前(a)△NL＝(1.25×Q×t×α)/W(c)t＝[TL前－(T液＋20)]/△T(d)(c)式中：△NL－钢液在LF的增氮量(%)Q－钢包底吹总流量(L/min)t－在LF的增氮时间(min)W－钢液重量(g)α－氮在钢液中的溶解度(%)(d)式中：TL前－LF精炼炉增氮前至少需要的温度T液－液相线温度(℃)△T－钢液在增氮过程中的温降(℃/min)；升温达到增氮所需要的温度后，钢包扣盖，用压强0.80-1.2MPa氮气通过钢包底吹供气装置吹入钢液中增氮；钢液在精炼炉扣盖增氮，过程温降按1-3℃/min计算，氮溶解度按75-95％计算；在LF2CN102719611A权利要求书2/2页精炼炉弱搅拌前底吹气体全部用氮气，弱搅拌时底吹气体用氩气。2.根据权利要求1的述的不锈钢的增氮方法，其特征是：对于增氮量大的钢种，若增氮前钢液温度超过1650℃，考虑到钢包包衬耐材寿命，可用同样方式在LF精炼炉升温在不超过1650℃前提下，进行多次升温增氮，直到达到氮含量要求。3CN102719611A说明书1/5页一种不锈钢的增氮方法技术领域[0001]本发明涉及一种不锈钢的增氮方法。背景技术[0002]氮作为合金化元素加入钢中能起稳定奥氏体，改善钢的力学性能和耐蚀性等作用。为此，部分不锈钢将钢中氮含量增至0.20％以上。[0003]用廉价的氮气替代氮化锰或氮化铬等氮化合金进行氮合金化，可降低生产成本，减少氮化合金中的杂质带来的污染。[0004]目前，在生产控氮不锈钢时，不同精炼炉有各自的优劣势：在K-OBM-S和AOD炉生产控氮不锈钢时，对控制钢中氮含量具有一定的优势，但将钢中碳含量脱到0.015％以下有一定难度，尤其是双相不锈钢，冶炼周期比碳含量大于0.02％钢种高出一倍多，不但影响炉衬寿命而且还影响产能；在VOD精炼炉可将钢中碳含量脱到0.015％以下、氢含量脱到0.00025％以下，但是钢中