[發明專利]一種轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法

有效

• 申請號: 201310383546.5
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103468857A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 陳均;陳永;曾建華;杜利華;龔洪君;楊森祥;翁建軍;何為;解明科
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C7/06;C21C7/072
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 譚昌馳;王兆賡

技術領域

本發明涉及煉鋼技術領域，更具體地講，涉及一種在轉爐煉鋼過程中控制鋼水氮含量的方法。

背景技術

對于大多數鋼種來說，氮是有害元素，鋼中氮含量對鋼的機械性能影響較大，尤其是生產用于深沖條件下的低碳、超低碳鋼時，氮的不利影響特別明顯。但對于部分不銹鋼、石油管鋼等含氮鋼來說，氮可與鋼水中的合金元素如V、Al、Nb等形成氮化物并在鋼中起到調整晶粒，改善鋼質和提高鋼材性能的作用。為此，在含氮鋼生產時，應采取措施使鋼液增氮。

公開號為CN102851451A的中國專利公開了“一種出鋼工序鋼水增氮的方法”，該方法通過在轉爐出鋼前和出鋼過程對鋼包進行吹氮操作，以使鋼水在精煉前達到80～90ppm之間，并通過精煉處理得到氮含量小于150ppm的鋼水。申請人發現，該方法僅通過出鋼過程吹氮氣，很難實現使鋼水氮含量在精煉前達到80～90ppm之間。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的之一在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。

本發明的目的之一在于提供一種在僅通過轉爐冶煉過程增氮就能達到終點鋼水氮含量在100～260ppm之間的方法。

為了實現上述目的，本發明提供了一種轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法，所述方法采用頂底復吹轉爐煉鋼，并且將冶煉過程劃分為前、后、末期三個階段。所述方法包括：在冶煉前期和后期進行頂吹氧氣同時底吹氬氣，并且在冶煉后期加入爐渣發泡劑，以將鋼水的氮含量控制在15ppm以內；進入冶煉末期時停止頂吹氧氣并配合底吹氮氣，同時加入脫氧劑對爐渣和鋼液進行脫氧處理，待鋼液中的氧含量達到30ppm以下時，再利用頂部氧槍進行頂吹氮氣同時底吹氮氣，最終將轉爐鋼水的終氮含量控制在100～260ppm之間。

根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法的一個實施例，所述冶煉前期為開始吹氧至轉爐頂吹氧氣的吹氧量達到整個轉爐冶煉過程中的吹氧總量的70%之間的階段，所述冶煉后期為在轉爐頂吹氧氣的吹氧量達到整個轉爐冶煉過程中的吹氧總量的70%～90%之間的階段，所述冶煉末期為在轉爐頂吹氧氣的吹氧量達到整個轉爐冶煉過程中的吹氧總量的90%至吹煉結束的階段。

根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法的一個實施例，所述爐渣發泡劑為煉鋼鋼渣經熱悶、磁選后得到的渣鋼。

根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法的一個實施例，所述爐渣發泡劑含有30～50wt%的鐵氧化物，其加入量為3～5Kg/t_鋼。

根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法的一個實施例，所述底吹氬氣的供氣強度為0.03～0.05m³/(min·t_鋼)。

根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法的一個實施例，所述冶煉末期頂吹氮氣的供氣強度為3～4m³/(min·t_鋼)，并將頂部氧槍的槍位控制在1～1.5m之間，底吹氮氣的供氣強度為0.05～0.09m³/(min·t_鋼)，吹氮時間為60～120s。

根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法的一個實施例，所述脫氧劑包括對爐渣進行脫氧處理的碳質還原劑和對鋼液進行脫氧處理的鋁制脫氧劑。

根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法的一個實施例，所述碳質還原劑的加入量為0.5～1.5Kg/t_鋼，所述碳質還原劑中含有不少于90wt%的固定碳并且其粒度在3～15mm之間。

與現有技術相比，本發明的有益效果包括：僅通過轉爐冶煉過程增氮就能達到將終點鋼水氮含量在100～260ppm之間，可滿足不同含氮鋼氮含量的控制要求，減少含氮鋼生產時含氮包芯線的用量，成本低，具有很好的工業應用前景。

具體實施方式

在下文中，將結合示例性實施例詳細地描述根據本發明的轉爐冶煉控制鋼水中氮含量的方法。

在現有技術中，增氮工藝通常是采用在轉爐冶煉過程中底吹氮氣進行增氮，申請人發現，由于氧槍供氧的進行，轉爐內鋼水具有較高的氧含量，阻礙了鋼水的吸氮，同時由于底吹供氣強度偏小導致增氮效果不佳，往往出鋼時鋼水氮含量不高于50ppm。