[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 1鋼控制氮含量的方法

無效

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• 申請日: 2011-12-07
• 公開（公告）號: CN102787216A
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寧;寧東;羅建華;梁鳳友;李陽
• 申請（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C7/10
• 分類號: C21C7/10;C21C7/076
• 代理公司: 鞍山華惠專利事務(wù)所 21213
• 代理人: 趙長芳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種基于真空精煉爐（簡稱VD爐）精煉工藝生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80?1鋼精確控制鋼中氮含量的方法。

背景技術(shù)

目前，國內(nèi)生產(chǎn)N80?1級石油管鋼普遍采用調(diào)質(zhì)處理方式進(jìn)行生產(chǎn)，其工藝路線亦普遍采用鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐冶煉—鋼包精煉爐（簡稱LF爐）精煉—VD爐精煉—含氮合金增氮—方坯連鑄—熱連軋的生產(chǎn)工藝路線。由于這種生產(chǎn)方式工序繁多，因此生產(chǎn)成本較高。而采用非調(diào)質(zhì)方式生產(chǎn)，則需加入釩鈦合金或釩鐵加吹氮工藝進(jìn)行控制，以保證鋼中釩、氮含量。采用加入釩鈦合金的方式生產(chǎn)，其成本較高，且合金收得率不穩(wěn)定。采用釩鐵加吹氮工藝的方式生產(chǎn)雖然成本較低，但由于采取向鋼包內(nèi)吹氮工藝，因而鋼中的氮含量難以穩(wěn)定控制。

由于N80?1鋼要求鋼中要有較高的［N］、［V］含量，由此造成在晶界上有［VDC］化合物析出，從而破壞了晶界的連續(xù)性，造成晶界弱化，在外力作用下會發(fā)生開裂而導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來極大影響。因此，既要保證非調(diào)質(zhì)處理后N80?1鋼的氮含量要求，又能有效減少鑄坯表面裂紋，使其滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，就必須嚴(yán)格控制鋼中的氮含量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的旨在提供一種既可保證非調(diào)質(zhì)處理的氮含量要求，又能有效減少鑄坯表面裂紋，提高產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80?1鋼精確控制鋼中氮含量的方法。

為此，本發(fā)明采取了如下及時(shí)解決方案：

一種生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80?1鋼控制氮含量的方法，其特征在于：

（1）、工藝路線：

采用鐵水預(yù)處理—頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉—轉(zhuǎn)爐出鋼扒渣—LF精煉—VD精煉—吹氮處理—方坯連鑄—熱連軋的工藝路線；

（2）、LF造渣：

渣料加入量為0.38-0.46kg/噸鋼，R控制在2.6-3.5；

采用硅脫氧，控制鋼中［O］≤15ppm；

（3）VD精煉：

a、VD保壓過程中：

吹氮流量控制在每噸鋼2.0-3.0Nl/min，壓力控制在0.2MPa；

吹氮時(shí)間根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定，每噸鋼按照3.0-4.0?ppm/?min計(jì)算吹氮時(shí)間；

b、VD破空后：

吹氮流量控制在每噸鋼1.2-1.8Nl/min，壓力控制在0.15MPa；

吹氮時(shí)間根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定，每噸鋼按照6.0-7.0?ppm/?min計(jì)算吹氮時(shí)間；

鋼中氮重量百分比含量達(dá)到0.005-0.020%時(shí)控制夾雜物充分上浮。

本發(fā)明的有益效果為：

采用本發(fā)明方法生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80?1鋼，氮含量穩(wěn)定可控，完全滿足非調(diào)質(zhì)處理的要求，有效減少鑄坯表面裂紋，使鑄坯表面裂紋由81.3%降低到98%，產(chǎn)品質(zhì)量合格率由85.6%提高到99.4%。

由于本發(fā)明通過吹氮增加鋼中的氮含量，從而可節(jié)約高價(jià)含氮合金的使用量，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，采用高壓氮?dú)馓娲鷼鍤庾鳛樘嵘龤怏w，無需額外增加成本開支。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80?1鋼。

1、生產(chǎn)工藝路線：

采用鐵水預(yù)處理—頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉—轉(zhuǎn)爐出鋼扒渣—LF精煉—VD精煉—吹氮處理—方坯連鑄—熱連軋的工藝路線。

2、LF造渣：

穩(wěn)定LF造渣操作，使熔渣重量、組分可控，過程吹氮狀態(tài)穩(wěn)定。

每噸鋼加入渣料0.40kg，堿度控制在2.6；

采用硅脫氧，控制鋼中［O］在10ppm。

3、VD精煉：

a、VD保壓過程中：

吹氮流量控制在每噸鋼2.3Nl/min，壓力控制在0.2MPa；

根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定吹氮時(shí)間，每噸鋼按照3.0ppm/?min反算出吹氮時(shí)間。

b、VD破空后：

吹氮流量控制在每噸鋼1.8Nl/min，壓力控制在0.15MPa；

根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定吹氮時(shí)間，每噸鋼按照6.8ppm/?min計(jì)算吹氮時(shí)間；

當(dāng)鋼中氮重量百分比含量達(dá)到0.017%時(shí)，保證夾雜物充分上浮。

實(shí)施例2：生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80?1鋼。

1、生產(chǎn)工藝路線：

采用鐵水預(yù)處理—頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉—轉(zhuǎn)爐出鋼扒渣—LF精煉—VD精煉—吹氮處理—方坯連鑄—熱連軋的工藝路線。

2、LF造渣：

穩(wěn)定LF造渣操作，使熔渣重量、組分可控，過程吹氮狀態(tài)穩(wěn)定。

每噸鋼加入渣料0.45kg，堿度控制在3.3；