CN103555882B - 一种低碳不锈钢钢包增氮的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低碳不锈钢钢包增氮的方法，它包括下述依次的步骤：Ⅰ在K-OBM-S转炉冶炼，出钢扒渣后，进VOD精炼炉；在VOD精炼炉将钢中碳含量脱至0.02％以下，还原；在VOD还原后，钢包扣盖，在0.8-1.3×105Pa气压下，将压强0.8～1.5MPa氮气，通过顶枪吹入钢液中进行氮合金化，顶枪喷头插入钢液内深度800-1300mm，增氮至钢种氮含量要求；Ⅱ在LF炉将钢液升温至浇铸温度，通过钢包底吹供气装置按每吨钢液每分吹入氩气7-15L，吹搅1-5min混匀钢液，之后浇铸。本钢包增氮的方法可兼顾钢中碳和氮含量的控制，将钢中碳含量控制在0.02％以下，氮含量达到0.10-0.30％。
Description
技术领域
本发明涉及一种低碳不锈钢钢包增氮的方法。具体讲是成品中碳含量不大于百分之0.03，氮含量不大于百分之0.30的增氮的方法。
背景技术
氮作为合金化元素加入钢中起稳定奥氏体，改善钢力学性能和耐蚀性等作用。为此，部分不锈钢为满足性能要求，将钢中碳含量控在0.02％以下，氮含量控制在0.10-0.30％。
用廉价的氮气可替代氮化锰或氮化铬等氮化合金进行氮合金化，提高钢质纯净度，降低生产成本，减少加氮化合金给钢质和环境带来的污染。
对于生产碳含量小于0.02％且氮含量0.10-0.30％的不锈钢，不同精炼炉有各自的生产方法：
第一、用K-OBM-S转炉生产氮含量0.10-0.30％不锈钢，对控制钢中氮含量具有一定的优势，但将钢中碳含量脱到0.02％以下，不但冶炼周期长影响产能，而且还影响炉衬寿命。
第二、用VOD精炼炉可将钢中碳含量脱到0.02％以下，但是钢中氮含量在脱碳的同时被脱至0.06％以下，对于氮含量0.10-0.30％的不锈钢，还需用氮化合金增氮。
发明内容
为克服现有碳含量小于0.02％且氮含量0.10-0.30％不锈钢在生产方法上的不足，本发明提供一种低碳不锈钢钢包增氮的方法，它可兼顾钢中碳和氮含量的控制，将钢中碳含量控制在0.02％以下，氮含量达到0.10-0.30％。
本发明的技术方案是：
在K-OBM-S转炉冶炼，出钢扒渣后，在VOD精炼炉将钢中碳含量脱至0.02％以下，还原后，在0.8-1.3×105Pa下，钢包扣盖，通过顶枪将氮气吹入钢液中进行氮合金化，增氮至钢种氮含量要求。
一种低碳不锈钢钢包增氮的方法，它包括下述依次的步骤：
Ⅰ 在K-OBM-S转炉冶炼，出钢扒渣后，进VOD精炼炉，钢包内带渣厚度0-60mm，钢包内空间高度大于1000mm。在VOD精炼炉将钢中碳含量脱至0.02％以下，还原。
在VOD还原后，钢包扣盖，在0.8-1.3×105Pa气压下，将压强0.8～1.5MPa氮气，通过顶枪吹入钢液中进行氮合金化，顶枪喷头插入钢液内深度800-1300mm，增氮至钢种氮含量要求。
Ⅱ在LF炉将钢液升温至浇铸温度，通过钢包底吹供气装置按每吨钢液每分吹入氩气7-15L，吹搅1-5min混匀钢液，之后浇铸。
本发明可兼顾钢中碳和氮含量的控制，可将不锈钢中碳含量控制在0.02％以下，氮含量达到0.10-0.30％。用廉价的氮气替代氮化合金，进行氮合金化，不但提高钢质纯净度，降低生产成本，缩短K-OBM-S转炉冶炼时间，提高产能，而且彻底消除加氮化合金增氮时巨大烟尘给环境带来的污染。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明一种低碳不锈钢钢包增氮的方法的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。
实施例
本实施例是在90t K-OBM-S和90t VOD精炼炉上进行，顶枪最大流量6000L/min，钢种S32750，液相线温度1450℃，成品化学成分质量百分配比：
C≤0.03；Si≤0.80；Mn≤1.20；P≤0.035；S≤0.005；Cr 24.00-26.00； Ni 6.00-8.00；Mo 3.00-5.00；Cu≤0.30；N 0.26-0.32；
其余为Fe与不可避免的杂质。
本实施例包括下述依次的步骤：
Ⅰ K-OBM-S出钢扒渣后，钢液量83t，钢包带渣厚度50mm，钢包内空间高度1250mm，钢液化学成分质量百分配比：
C 0.28；Si 0.09；Mn 0.65；P 0.015；S 0.020；Cr 24.91；Ni 7.28； Mo 4.02；Cu 0.03；N 0.264；其余为Fe与不可避免的杂质。
a VOD脱碳后还原
钢液进站温度1596℃，在VOD精炼炉吹氧453m3脱碳后，加石灰2t，萤石0.5t，硅铁0.76t(Si含量75％)，在真空度1.5×102Pa下，还原12min，真空处理结束，钢液温度1531℃，钢液化学成分质量百分配比：
C 0.017；Si 0.46；Mn 0.65；P 0.016；S 0.003；Cr 24.93；Ni 7.29； Mo 4.02；Cu 0.03；N 0.052；其余为Fe与不可避免的杂质。
b VOD精炼炉增氮
还原后，钢包扣盖，在0.99×105Pa气压下，将压强1.0MPa氮气通过顶枪吹入钢液中进行氮合金化，顶枪喷头插入钢液内1000mm，顶枪氮气流量5500L/min，增氮35min，钢液温度1482℃，钢液化学成分质量百分配比：
C 0.017；Si 0.45；Mn 0.65；P 0.016；S 0.002； Cr 24.92；Ni 7.29； Mo 4.02；Cu 0.03；N 0.29；其余为Fe与不可避免的杂质。
Ⅱ将盛有钢液的钢包吊运到LF炉，送电15min，钢液升温至1533℃，钢液化学成分质量百分配比：
C 0.015；Si 0.46；Mn 0.65；P 0.016；S 0.002；Cr 24.90；Ni 7.20； Mo 4.01；Cu 0.03；N 0.29；其余为Fe与不可避免的杂质。
通过钢包底吹供气装置按每吨钢液每分吹入氩气10L，吹搅2.5min混匀钢液，温度1525℃，连铸。
Claims (1)
1. 一种低碳不锈钢钢包增氮的方法，它包括下述依次的步骤：
Ⅰ 在K-OBM-S转炉冶炼，出钢扒渣后，进VOD精炼炉，钢包内带渣厚度0-60mm，钢包内空间高度大于1000mm；在VOD精炼炉将钢中碳含量脱至0.02％以下，还原；在VOD还原后，钢包扣盖，在0.8×105Pa -1.3×105Pa气压下，将压强0.8～1.5MPa氮气，通过顶枪吹入钢液中进行氮合金化，顶枪喷头插入钢液内深度800-1300mm，增氮至钢种氮含量要求；
Ⅱ 在LF炉将钢液升温至浇铸温度，通过钢包底吹供气装置按每吨钢液每分吹入氩气7-15L，吹搅1-5min混匀钢液，之后浇铸。
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