[發明專利]一種防止轉爐出鋼過程中鋼水增氮的方法

無效

• 申請號: 201010588760.0
• 申請日: 2010-12-15
• 公開（公告）號: CN102559983A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 孫群;李偉東;王成青;于守巍;王榮
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28;C21C5/46;C21C7/072
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術領域

本發明屬于煉鋼工藝技術領域，尤其涉及一種通過向鋼包內吹入氬氣，從而防止轉爐出鋼過程中鋼水增氮的方法。

背景技術

極低碳和低氮的汽車用無間隙原子鋼(IF鋼)以及低氮的無取向硅鋼一般是將高爐內熔煉后的鐵水在轉爐內冶煉成鋼水后，在RH(真空循環脫氣爐)脫氣裝置對鋼水進行二次處理，然后通過連鑄機澆注成鑄坯。整個冶煉過程主要依靠轉爐內的脫碳反應進行脫氮，可得到20ppm以下的低氮鋼水。但由于出鋼過程中存在鋼水增氮的原因，導致出鋼后鋼水的氮含量顯著提高，一般增氮幅度均在5ppm以上。隨后的RH裝置雖然處于減壓氣氛，但由于受真空室密封程度的限制以及較低的鋼水氮含量影響，脫氮基本都不會進行，因此轉爐冶煉終點氮含量超標后，無法在后道工序得到有效地去除。

中國專利申請號200780005152.9提供了一種“鋼水的脫氮方法”，主要是通過向鋼水浴面上添加含金屬Al物質和CaO，并向鋼水中提供含氧物質，在形成有CaO和Al2O3不含碳爐渣的同時，將鋼水中的Al含量控制在0.020～0.080質量％以下，從而達到鋼水脫氮的目的。該方法主要是在冶煉過程中完成的，其措施是向鋼水中添加其他物質和氣體實現的。

專利申請號200910300110.9則提供的一種“控制轉爐工藝生產鋁脫氧鋼氮含量的方法”，則是在轉爐開始造渣時，將轉爐爐渣堿度調整為5～7，并加入特殊渣料和在連鑄開澆前在鋼包下口與保護管之間使用帶帽沿的密封墊圈密封。顯然，該方法也是在冶煉過程中完成的，也需要向鋼水中添加其他物質。

迄今為止，針對出鋼過程中的鋼水增氮控制問題，尚未見相關報道。

發明內容

本發明的目的旨在提供一種簡單易行，便于操作和控制，通過在轉爐出鋼前和出鋼過程中向鋼包內吹入氬氣，從而有效控制轉爐出鋼過程中鋼水增氮的方法。

為此，本發明采取了如下解決方案：

一種防止轉爐出鋼過程中鋼水增氮的方法，采取在轉爐出鋼前和出鋼過程中，向鋼包內吹入氬氣，防止鋼水與空氣接觸，并使鋼水中的氮隨著氬氣泡的上浮排出得到去除。其具體方法為：

轉爐出鋼前，通過鋼包底部的透氣磚向鋼包內吹入氬氣，以排出鋼包內的空氣，吹入的氬氣流量控制在2～6Nm³/min，并控制吹氬時間。

轉爐出鋼過程中，繼續通過鋼包底部的透氣磚向鋼包內吹入氬氣，使鋼包內的鋼水始終處于氬氣保護狀態，避免鋼水與空氣接觸造成增氮，氬氣流量控制在0.3～1Nm³/min。

所述的轉爐出鋼前的吹氬時間按下式計算：

t＝KπHD/6I

式中：t-吹氬時間，min；

??????K-修正系數，一般取1.2-1.8；

??????H-鋼包深度，m；

??????D-鋼包上口直徑，m；

??????I-氬氣流量，Nm³/min。

另外，本發明也可根據實際生產節奏和計算出的出鋼前吹氬時間，采取自出鋼前開始吹入氬氣后便不間斷地連續吹入氬氣，直至出鋼結束。

本發明的有益效果為：

由于本發明在轉爐出鋼前向鋼包內吹入氬氣，使鋼包內的空氣被排出，鋼包處于氬氣充填狀態，使出鋼至鋼包內的鋼水接觸不到空氣；出鋼后的連續吹氬，又使鋼包內的鋼水始終處于氬氣保護之中，既防止了鋼水與空氣接觸造成的增氮，同時由于鋼水中的[N]極易吸附在氣泡表面，因此能夠隨著氬氣泡的上浮排出而被去除，從而本發明可顯著降低出鋼過程的鋼水增氮，使轉爐出鋼的增氮量控制在5ppm以下。

具體實施方式

下面，結合實施例對本發明做進一步說明。

實施例1：

采用180噸轉爐生產成品氮上限為0.005％的IF鋼，鋼包直徑為上口3.852m、高度4.915m。采取出鋼前、出鋼后兩段吹氬方式。各爐次具體工藝參數及效果如表1所示：

表1出鋼前、出鋼后兩段吹氬方式具體工藝參數及效果表

實施例2：

采用180噸轉爐生產成品氮上限為0.005％的IF鋼，鋼包直徑為上口3.852m、高度4.915m。采取出鋼前與出鋼后連續不間斷吹氬方式，直至出鋼結束。各爐次具體工藝參數及效果如表2所示：

表2出鋼前與出鋼后不間斷吹氬方式具體工藝參數及效果表

同期未采用本發明方法的爐次增氮結果如表3所示：

表3未采用本發明方法的爐次增氮結果表