CN1038347C - 低氢高氮钢生产工艺 - Google Patents

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Abstract

低氢高氮钢的生产工艺，在转炉吹炼由吹炼始到吹炼终的全过程中采用底吹氮，出钢过程中向钢包钢液中加氮合金增氮，在RH本处理过程中以氮气作环流气体保氮，在RH轻处理仍以氮气作环流气体，从RH炉顶料仓加入氮合金微调钢中氮，可冶炼出(H)≤2PPm，T(O)≤40PPm，(S)≤100PPm，(N)(100-180)PPm的低氢高氮钢。

Description

低氢高氮钢生产工艺
生产高氮钢，通常用向钢包钢液中加入氮合金或向钢包钢液中吹氮气的方法，如昭61-91317在无氧化气氛下，从喷枪中吹氮气到钢包钢液中，以其获得所设定的氮含量，但其缺点是，向钢包钢液中吹入氮气，导致钢液搅动激烈，钢液温降大，且氮的收得率也不稳定，若要求钢中[H]≤2ppm，就需经高真空度(≤2×133.3pa)处理，则熔入钢液中的氮会被大量的排除，钢中氮含量更难于保证，钢中低氢与高氮含量不能同时兼得。
为克服上述缺点，发明了一种能在高真空度下生产出低氢高氮钢的生产方法。
本发明低氢高氮的生产工艺包括：
1、在转炉吹炼全过程，采用底吹氮气，吹氮气量为600m3/h转炉吹炼终点[N]比底吹氩提高10～20ppm，相当于加入300～500Kg的增氮效果，并可省去氩100～150m3/ch。
2、在处钢过程向钢包钢液中加氮合金增氮，在钢液处至钢包三分之一时，氮合金由炉顶料仓称量后经合金溜槽加入钢包中，或在炉后将称量好的氮合金预先加入底开式中间料斗，打开阀门加入钢包中，加入氮合金的种类根据钢中元素成分的需要而定，氮合金的加入量按钢的成品目标氮而定，通常加有氮化锰、氮化铬等氮合金，氮的收得率较稳定，见图1。
3、RH本处理氮环流脱氢保氮，在本处理过程中，将真空度调至≤2×133.3pa，并用氮气代替氩气作为环流气体，氮气环流量为1000～15001/h，一般低氢、低硫钢经RH本处理氩气环流，处理时间≥24min，但钢液脱氮率高达60％以上。本发明RH本处理采取氮气环流，钢液脱氮率可下降17～30％。RH本处理过程中氩气环流与氮气环流钢中[N]变化见图2。
4、RH轻处理调氮。在RH本处理确保[H]达到目标值时，将真空度调至≥(10～30)×133.3pa进行氮气环流的轻处理，由RH炉顶料仓将氮合金加入钢液中，微调钢中氮，氮的收得率提高到30％，且十分稳定。RH轻处理加氮合金微调[N]收得率见图3。
采用本发明，钢液经RH真空处理，可达到低氢[H]≤2ppm、低氧T[O]≤40ppm、低硫[S]≤100ppm和高氮[N]100-180ppm。
实施例1：
在300t氧气顶底复吹转炉冶炼石油套管钢，(目标[N]100～180ppm、[H]≤2ppm、T[O]≤30ppm、[C]≤0.30～0.34ppm、[S]≤100ppm)。
在转炉吹炼全过程中底吹氮气，吹氮气量719m3/h，吹炼终点时钢中[N]为40ppm，出钢至钢包三分之一位置时，由炉后中间料斗经合金溜槽将2000kg氮化铬加入钢包钢液中，钢液取样分析，[N]为160ppm，RH本处理过程真空度≤2×133.3pa，氮气环流量为1200l/h，RH处理至23分钟时分析[N]为98ppm、[H]≤2ppm，将真空度调至30×133.3pa，由炉顶料仓将800kg氮化铬加入钢液中。
成品[N]为156ppm，[H]为1.4ppm，T[O]为17ppm，[S]为76ppm，[C]为0.334％。
石油套管钢的成分目标值与实际值列于表1。
实施例2：
在300t氧气顶底复吹转炉冶炼球罐钢，(目标[N]100～150ppm，[H]≤2.5ppm，T[O]≤40ppm，[C]≤0.095～0.134％，[S]≤50ppm)。
在转炉吹炼全过程中底吹氮气，吹氮气量600m3/h，吹炼终点钢中[N]为18ppm，出钢至钢包三分之一位置时，由炉后中间料仓经合金溜槽将900kg氮化铬、1000kg氮化锰加入钢液中，钢液取样分析[N]为163ppm，RH处理过程真空度为133.3pa，氮气环流量为1400l/h，RH处理结束前取样分析，[N]为92ppm、[H]≤2.5ppm，将真度调至20×133.3pa，由炉顶料仓将550kg氮化锰加入钢液中。
成品[N]133ppm，[H]1.7ppm，T[O]38ppm，[C]O.111％，[S]36ppm。套管钢、球罐钢的成分目标值与实际值列入表1。表1.
  钢  中元  素            套管钢                球罐钢
  目标值   实际值   目标值   实际值
    C   0.30～0.34   0.334％   0.095～0.134％   0.111％
    H   ≤2ppm   1.4ppm   ≤2.5ppm   1.7ppm
    O   ≤30ppm   17ppm   ≤40ppm   38ppm
    N  140～180ppm   156ppm  100～150ppm   133ppm
    S   ≤100ppm   76ppm   ≤50ppm   36ppm

Claims (1)

1、低氢高氮钢的生产工艺，其特征在于，在转炉吹炼的全过程中采用底吹氮，出钢过程中向钢包钢液中加入氮合金增氮，在RH本处理过程中将真空度提高到≤2×133.3pa，以氮气作环流气体保氮，当[H]≤ppm时将真空度调至(10-30)×133.3pa进行氮气环流的轻处理，从炉顶料仓加入氮合金微调氮，以提高和稳定合金中氮的收得率。
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