一种不锈钢增氮的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102719610A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102719610A(43)申请公布日2012.10.10(21)申请号201210212049.4(22)申请日2012.06.26(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)C21C7/10(2006.01)权利要求书权利要求书11页页说明书说明书33页页(54)发明名称一种不锈钢增氮的方法(57)摘要本发明涉及一种不锈钢增氮的方法，它的步骤依次是：（一）在VOD精炼炉处理结束，钢包扣盖；（二）用压强0.5～1.2MPa氮气通过钢包底吹入钢液中增氮；（三）根据钢种对氮含量要求和增氮过程温降，用下述公式(c)计算出增氮时间进行增氮，要确保增氮后钢液温度不低于其液相线温度，以防止钢液凝固；钢液在增氮过程中温降按1～3℃/min，氮溶解度按70～90％计算；用公式(a)求出钢液需增氮量：△NV＝[N]-[N]前(a)；用公式(b)计算出在VOD精炼炉增氮时间：tM＝[T前－(T液+20)]/△T(b)；用公式(c)计算出钢液在VOD精炼炉增氮量：△NV=(1.25×Q×t×α)/W(c)。本发明的不锈钢增氮的方法，解决了控氮不锈钢在生产中碳、氮、氢含量控制的问题。CN102796ACN102719610A权利要求书1/1页1.一种不锈钢增氮的方法，它的步骤依次是：（一）在VOD精炼炉处理结束，钢包扣盖；（二）用压强0.5～1.2MPa氮气通过钢包底供气装置吹入钢液中增氮；（三）根据钢种对氮含量要求和增氮过程温降，用下述公式(c)计算出增氮时间进行增氮，要确保增氮后钢液温度不低于其液相线温度，以防止钢液凝固；钢液在增氮过程中温降按1～3℃/min，氮溶解度按70～90％计算；用公式(a)求出钢液需增氮量：△NV＝[N]-[N]前(a)(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(%)[N]前—增氮前钢液中氮含量(%)用公式(b)计算出在VOD精炼炉增氮时间：tM＝[T前－(T液+20)]/△T(b)(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(℃)用公式(c)计算出钢液在VOD精炼炉增氮量：△NV=(1.25×Q×t×α)/W(c)(c)式中：△NV—钢液在VOD精炼炉增氮量(%)Q—钢包底吹总流量(L/min)t－增氮时间(min)W－钢液重量(g)α－氮在钢液中的溶解度(%)由(c)式求出增氮时间t。2CN102719610A说明书1/3页一种不锈钢增氮的方法技术领域[0001]本发明涉及一种不锈钢增氮的方法。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0.08％-0.20％。[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，可降低吨钢生产成本，减少氮化合金中的杂质带来的污染。[0004]目前，在生产含氮不锈钢时，不同精炼炉有各自的优劣势：在K-OBM-S和AOD炉生产含氮不锈钢时，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，特别是双相不锈钢，比碳含量大于0.015％钢种在冶炼周期65min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％以下是其强项，但是钢中氮含量在脱碳和脱氢的同时也被脱至300ppm左右，不能满足一些钢种对氮含量的要求。发明内容[0005]为满足不同控氮不锈钢对氮含量的要求，本发明提供一种不锈钢在VOD精炼炉增氮的方法，本方法可使不锈钢中碳含量控制在0.003～0.015％、氢含量控制在0.00005～0.00025％、氮含量控制在0.08～0.20％。[0006]本发明的技术方案是：在VOD处理结束，钢包扣盖，将氮气通过钢包底吹装置吹入钢液中增氮，增氮时部分氮气未被钢液吸收会浮出液面，若长时间连续增氮，钢液与渣间及钢包空间内会充满氮气，可起到隔绝空气阻止钢液与空气接触被氧化的作用；另外，用廉价的氮气替代氮化合金，通过钢包底吹供气装置吹入钢中氮气进行氮合金化，可降低生产成本，提高钢质纯净度，同时还能缩短K-OBM-S和AOD精炼炉冶炼时间，提高不锈钢产能，本方法比在0.4～0.6atm下用氮气增氮提高钢液氮溶解度1.5倍。[0007]本不锈钢增氮方法的步骤依次是：（一）在VOD精炼炉处理结束，钢包扣盖；（二