CN104178600A - 一种超洁净低碳钢的技术要求 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超洁净低碳钢的技术要求，包括下步骤：电炉炼钢高温电弧区易吸氮，温度330°～510°；在高铬条件下，钢液中N溶解度极高，生产低氮钢的技术钢水脱氮，受扩散速度限制，极困难；真空喷粉脱氮，继续脱氮无效果；转炉、电炉氧化期、VOD、AOD脱碳同时，脱氮非常明显，转炉脱碳过程中脱氮速度与脱碳速度的关系公式，由于吹氧脱碳，产生大量CO，CO气泡对氮来说是小真空室，所以它能带走氮；所述对高纯铁素体不锈钢，采用VCR精炼炉冶炼，所以低氮钢应采用转炉炼钢，在出钢、二次精炼及连铸过程防止吸氮，本发明通过严格的技术要求，加大了超洁净低碳钢材冷加工性能，不会造成焊接热影响区脆。
Description
技术领域
本发明涉及低碳钢的技术要求，特别涉及一种超洁净低碳钢的技术要求。
背景技术
当材料的纯净度达到一定程度时,其性能会发生某些突变,如超纯铁w[Fe]> 99199的耐酸侵蚀能力与金或铂的抗腐蚀能力相当；18Cr2NiMo 不锈钢中 w [ P] 从 0 1 026 % 降低到01002%时,其耐硝酸的腐蚀能力提高100倍以上 ； 金属材料的加工性能、 疲劳性能和韧性等主要决定于材料中非金属夹杂物的性质、 尺寸和数量；当非金属夹杂物的尺寸小于1μm , 且其数量少到彼此间距大于10μm 时,它们将不会对材料的宏观性能产生影响；为了研究钢在极限夹杂物含量下的各项理化性能和机械力学性能,日本科技厅金属材料研究所用冷坩埚悬浮熔炼技术,通过去除夹杂物形成元素和钢中的夹杂物 , 生产超高洁净钢材料；加拿大 和新日铁 提出了“零夹杂”钢的概念；所谓“零夹杂” 钢并不是钢中没有夹杂物存在,而是指钢液在凝固以前不析出任何非金属夹杂物的钢 . 钢液在固相状态下析出的非金属夹杂物是高度弥散分布的,其尺寸小1μm ，这些夹杂物在光学显微镜下作常规检验时已观察不到，因此,“零夹杂”钢实际上是含亚微米夹杂物的钢，尤其是近年来，人们对以自洁玻璃为代表的环保型建材需求量每年成大幅度上升，市场前景广阔。超洁是对自洁的进一步升级，有着巨大的发展潜力，已成为国际市场绿色环保产品热销的焦点，在国际市场，自洁已逐渐从公共建筑走向住宅建筑，从外层门窗走入家庭，其应用范围日益扩大，超洁蕴含着无穷的发展潜力。
超洁技术是中山市福瑞卫浴设备有限公司经过与国际权威研究机构不断的研究、探索、实验，成功的对自洁技术进行了再升级，于2012年向全球市场推出了新一代自洁技术——福瑞超洁技术。国际领先的SC超洁技术，运用材料科学与工艺工程学，使得玻璃表面具有耐超高温、低温，抗高水压等特性，超洁特性效果持久，达到一劳永逸的效果。同时还能防止细菌附着玻璃，滋生繁衍，有效保护家人健康，当金属材料的晶粒度由几十微米降到微米级、及至亚微米级、纳米级时,材料的性能会发生质的变化，对这样的细晶粒材料 , 如何通过特殊的精炼工艺消除非金属夹杂物的影响对材料科学的发展有重要的影响；Mitchell、Fukumoto、Nishi和Ogawa 等对他们研制的超级纯净钢的性能研究仍停留在常规晶粒度下材料性能的比较,对微米级、亚微米级超级纯净钢的性能的研究还未见报道；目前我国正在开发“新一代钢铁材料重大基础研究”项目的研究,正是基于通过材料的形变和热处理实现材料超细晶粒化,达到提高材料强韧性的目的；因此,开展极限含量非金属夹杂物钢或“零夹杂”钢精炼理论及工艺研究 ,对制备“零夹杂”超级纯净钢以及超细晶粒度下超级纯净钢性能的研究具有十分重要的意义。
现有的超洁净低碳钢的技术要求存在以下问题：
(1)、加重钢材时效；
(2)、降低钢材冷加工性能；
(3)、造成焊接热影响区脆。
发明内容
发明目的：为了针对现有技术中存在的问题，本发明供了一种超洁净低碳钢的技术要求。
技术方案：为实现上述目的，本发明供了一种超洁净低碳钢的技术要求，包括下步骤：
（1）、所述电炉炼钢高温电弧区易吸氮 , 温度330°～510°，废钢原料含氮是先天性缺陷；
（2）、在高铬条件下,钢液中 N 溶解度极高,生产低氮钢的技术钢水脱氮,受扩散速度限制,极困难；
（3）、真空喷粉脱氮,继续脱氮无效果。转炉、电炉氧化期、VOD、AOD脱碳同时,脱氮非常明显，转炉脱碳过程中脱氮速度与脱碳速度的关系公式,由于吹氧脱碳,产生大量 CO, CO气泡对氮来说是小真空室,所以它能带走氮,可用西华特定律来解释,w[N]≤30× 10- 6 时仍可进一步脱氮。
（4）、对高纯铁素体不锈钢 ,采用VCR精炼炉冶炼，所以低氮钢应采用转炉炼钢,在出钢、二次精炼及连铸过程防止吸氮。
本发明通过严格的技术要求，加大了超洁净低碳钢材冷加工性能，不会造成焊接热影响区脆。
所述真空处理设备中(RH2KTB、VODC、LF2VD)钢水进行真空碳脱氧,只要降低PCO 就可以达到降 0的目的，这样可以更好的将低碳钢中的氧气更好的排泄出去。
所述低碳钢由氧化镁、三氧化二铝及氧化锌粉末填塞过滤层,使不锈钢中三氧化二铝夹杂物降低 20 %～70%，这样可以提高低碳钢的纯净度。
有益效果：发明现有技术相比具有如下优点：
1、本发明通过严格的技术要求，加大了超洁净低碳钢材冷加工性能，不会造成焊接热影响区脆；
2、本发明通过真空脱氧使低碳钢中的氧气更好的排泄出去；
3、本发明的低碳钢由氧化镁、三氧化二铝及氧化锌粉末填塞过滤层,使不锈钢中三氧化二铝夹杂物降低，这样可以提高低碳钢的纯净度。
具体实施方式
通过具体实施例对发明做进一步阐述，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：
一种超洁净低碳钢的技术要求，包括下步骤：
（1）、所述电炉炼钢高温电弧区易吸氮 , 温度330°，废钢原料含氮是先天性缺陷；
（2）、在高铬条件下,钢液中 N 溶解度极高,生产低氮钢的技术钢水脱氮,受扩散速度限制,极困难；
（3）、真空喷粉脱氮,继续脱氮无效果。转炉、电炉氧化期、VOD、AOD脱碳同时,脱氮非常明显，转炉脱碳过程中脱氮速度与脱碳速度的关系公式,由于吹氧脱碳,产生大量 CO, CO气泡对氮来说是小真空室,所以它能带走氮,可用西华特定律来解释,w[N]≤30× 10- 6 时仍可进一步脱氮，所述真空处理设备中(RH2KTB、VODC、LF2VD)钢水进行真空碳脱氧,只要降低PCO 就可以达到降 0的目的，这样可以更好的将低碳钢中的氧气更好的排泄出去；
（4）、对高纯铁素体不锈钢 ,采用VCR精炼炉冶炼，所以低氮钢应采用转炉炼钢,在出钢、二次精炼及连铸过程防止吸氮，所述低碳钢由氧化镁、三氧化二铝及氧化锌粉末填塞过滤层,使不锈钢中三氧化二铝夹杂物降低 20 %～70%，这样可以提高低碳钢的纯净度。
本发明通过严格的技术要求，加大了超洁净低碳钢材冷加工性能，不会造成焊接热影响区脆，超洁净钢应针对不同钢种,不同用途的特殊要求,在工业规模采取精炼手段, 达到各个突破,满足钢种性能要求,不追求泛泛的“超纯”，零夹杂钢,即钢中夹杂物尺寸 小于1μm，要获得零夹杂钢,既要控制钢中氧与脱氧元素的浓度积,防止固相线温度以前析出夹杂物,还要使原始合金中带来的氧化物夹杂从钢中气化去除。
实施例2：
一种超洁净低碳钢的技术要求，包括下步骤：
（1）、所述电炉炼钢高温电弧区易吸氮 , 温度430°，废钢原料含氮是先天性缺陷；
（2）、在高铬条件下,钢液中 N 溶解度极高,生产低氮钢的技术钢水脱氮,受扩散速度限制,极困难；
（3）、真空喷粉脱氮,继续脱氮无效果。转炉、电炉氧化期、VOD、AOD脱碳同时,脱氮非常明显，转炉脱碳过程中脱氮速度与脱碳速度的关系公式,由于吹氧脱碳,产生大量 CO, CO气泡对氮来说是小真空室,所以它能带走氮,可用西华特定律来解释,w[N]≤30× 10- 6 时仍可进一步脱氮，所述真空处理设备中(RH2KTB、VODC、LF2VD)钢水进行真空碳脱氧,只要降低PCO 就可以达到降 0的目的，这样可以更好的将低碳钢中的氧气更好的排泄出去；
（4）、对高纯铁素体不锈钢 ,采用VCR精炼炉冶炼，所以低氮钢应采用转炉炼钢,在出钢、二次精炼及连铸过程防止吸氮，所述低碳钢由氧化镁、三氧化二铝及氧化锌粉末填塞过滤层,使不锈钢中三氧化二铝夹杂物降低 20 %～70%，这样可以提高低碳钢的纯净度。
本发明通过严格的技术要求，加大了超洁净低碳钢材冷加工性能，不会造成焊接热影响区脆，超洁净钢应针对不同钢种,不同用途的特殊要求,在工业规模采取精炼手段, 达到各个突破,满足钢种性能要求,不追求泛泛的“超纯”，零夹杂钢,即钢中夹杂物尺寸 小于1μm，要获得零夹杂钢,既要控制钢中氧与脱氧元素的浓度积,防止固相线温度以前析出夹杂物,还要使原始合金中带来的氧化物夹杂从钢中气化去除。
实施例3：
一种超洁净低碳钢的技术要求，包括下步骤：
（1）、所述电炉炼钢高温电弧区易吸氮 , 温度510°，废钢原料含氮是先天性缺陷；
（2）、在高铬条件下,钢液中 N 溶解度极高,生产低氮钢的技术钢水脱氮,受扩散速度限制,极困难；
（3）、真空喷粉脱氮,继续脱氮无效果。转炉、电炉氧化期、VOD、AOD脱碳同时,脱氮非常明显，转炉脱碳过程中脱氮速度与脱碳速度的关系公式,由于吹氧脱碳,产生大量 CO, CO气泡对氮来说是小真空室,所以它能带走氮,可用西华特定律来解释,w[N]≤30× 10- 6 时仍可进一步脱氮，所述真空处理设备中(RH2KTB、VODC、LF2VD)钢水进行真空碳脱氧,只要降低PCO 就可以达到降 0的目的，这样可以更好的将低碳钢中的氧气更好的排泄出去；
（4）、对高纯铁素体不锈钢 ,采用VCR精炼炉冶炼，所以低氮钢应采用转炉炼钢,在出钢、二次精炼及连铸过程防止吸氮，所述低碳钢由氧化镁、三氧化二铝及氧化锌粉末填塞过滤层,使不锈钢中三氧化二铝夹杂物降低 20 %～70%，这样可以提高低碳钢的纯净度。
本发明通过严格的技术要求，加大了超洁净低碳钢材冷加工性能，不会造成焊接热影响区脆，超洁净钢应针对不同钢种,不同用途的特殊要求,在工业规模采取精炼手段, 达到各个突破,满足钢种性能要求,不追求泛泛的“超纯”，零夹杂钢,即钢中夹杂物尺寸 小于1μm，要获得零夹杂钢,既要控制钢中氧与脱氧元素的浓度积,防止固相线温度以前析出夹杂物,还要使原始合金中带来的氧化物夹杂从钢中气化去除。
Claims (3)
1.一种超洁净低碳钢的技术要求，其特征在于：包括下步骤：
（1）、所述电炉炼钢高温电弧区易吸氮 ,温度330°～510°， 废钢原料含氮是先天性缺陷；
（2）、在高铬条件下,钢液中 N 溶解度极高,生产低氮钢的技术钢水脱氮,受扩散速度限制,极困难；
（3）、真空喷粉脱氮,继续脱氮无效果，转炉、电炉氧化期、VOD、AOD脱碳同时,脱氮非常明显，转炉脱碳过程中脱氮速度与脱碳速度的关系公式,由于吹氧脱碳,产生大量 CO, CO气泡对氮来说是小真空室,所以它能带走氮；
（4）、所述对高纯铁素体不锈钢 ,采用VCR精炼炉冶炼，所以低氮钢应采用转炉炼钢,在出钢、二次精炼及连铸过程防止吸氮。
2.根据权利要求书1所述一种超洁净低碳钢的技术要求，其特征在于：所述真空处理设备中(RH2KTB、VODC、LF2VD)钢水进行真空碳脱氧,只要降低PCO 就可以达到降 0的目的。
3.根据权利要求书1所述一种超洁净低碳钢的技术要求，其特征在于：所述低碳钢由氧化镁、三氧化二铝及氧化锌粉末填塞过滤层,使不锈钢中三氧化二铝夹杂物降低 20 %～70%。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN106086649A (zh) * | 2016-07-25 | 2016-11-09 | 柳州金特新型耐磨材料股份有限公司 | 一种低碳钢生产工艺方法 |
| CN112981038A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-18 | 北京科技大学 | 一种在电炉炼钢工艺中降低钢中氮含量得到低氮钢的方法 |
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2014
- 2014-07-09 CN CN201410322826.XA patent/CN104178600A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 李正邦: "超洁净钢的新进展", 《材料与冶金学报》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN112981038A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-06-18 | 北京科技大学 | 一种在电炉炼钢工艺中降低钢中氮含量得到低氮钢的方法 |
| CN112981038B (zh) * | 2021-04-22 | 2021-07-30 | 北京科技大学 | 一种在电炉炼钢工艺中降低钢中氮含量得到低氮钢的方法 |
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Application publication date: 20141203 |