[發明專利]一種控制轉爐煉鋼中鋼水氮含量的方法

在審

• 申請號: 201410299418.7
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104046719A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 李盛;雷輝;聶紹剛
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司
• 主分類號: C21C5/34
• 分類號: C21C5/34;C21C7/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 尹淑梅

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體地講，涉及一種控制轉爐煉鋼過程中鋼水氮含量的方法。

背景技術

隨著工業和科技的發展，各行業對鋼的質量要求越來越苛刻。鋼中氮含量對鋼的機械性能影響較大。鋼液凝固時，熔解在鋼中的氣體氮的析出會引起元素的偏析或使鋼鑄件產生氣孔，使得鋼的性能降低。鋼中氮含量增加，屈服極限、強度極限以及硬度提高，但是塑性和沖擊韌性降低，并且還會導致時效硬化。氮還會大幅度提高鋼的韌脆轉變溫度，而且還有可能使鋼產生低溫回火脆性，某些氮化物還會導致鋼的熱脆。因此，降低鋼中氮含量可提高鋼的韌性指標。

在現有技術中，鋼水冶煉過程的增氮現象有以下幾個環節：轉爐出鋼過程、LF爐精煉過程以及連鑄過程。對于LF爐精煉過程可通過造泡沫渣和埋弧操作等方式降低吸氮量；連鑄過程可通過加蓋、氬氣密封水口以及采用侵入式長水口等方式降低吸氮量；只有轉爐出鋼過程的增氮量不易控制。

因此，需要提供一種在轉爐出鋼時控制鋼水氮含量的方法。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種防止出鋼過程中鋼水增氮的控制轉爐煉鋼中鋼水氮含量的方法。

根據本發明的控制轉爐煉鋼中鋼水氮含量的方法，所述方法包括如下步驟：利用轉爐將鐵水冶煉成鋼水；在出鋼前打開鋼包底吹氬；在出鋼的過程中，根據轉爐中鋼水的氧含量來確定向鋼包中加入脫氧劑的量，以使出鋼后的鋼水的氧含量在50ppm以上，從而防止鋼水與空氣接觸吸氮。

根據本發明的一個實施例，所述脫氧劑可為Al-Fe合金。

根據本發明的一個實施例，在生產低合金鋼時，保證出鋼后的鋼水的氧含量在100ppm以上。

根據本發明的一個實施例，低合金鋼可包括DTLA鋼、45鋼、P510L鋼、40Cr鋼、P380CL鋼和B鋼中的一種。

根據本發明的一個實施例，在生產高合金鋼時，保證出鋼后的鋼水的氧含量在50ppm以上。

根據本發明的一個實施例，高合金鋼可包括27CrMoV鋼、20CrMnTi鋼和GCr15鋼中的一種。

根據本發明的一個實施例，所述方法還可包括在完成出鋼后，在喂絲站對鋼包中的鋼水喂鋁線進行脫氧，以使鋼水達到澆注所需氧含量。

本發明的控制轉爐煉鋼中鋼水氮含量的方法，通過在出鋼過程中根據鋼水的氧含量來確定向鋼包中加入脫氧劑的量，以使出鋼后的鋼水的氧含量在50ppm以上，使得鋼水中的氧占據了鋼液的表面，防止鋼水與空氣接觸吸氮，從而控制鋼水的增氮量，例如，采用本發明的方法，鋼水的增氮量可控制在0.0008％以內。

具體實施方式

下面將結合實施例對本發明的控制轉爐煉鋼中鋼水氮含量的方法進行詳細的描述。

本發明提供一種控制轉爐煉鋼中鋼水氮含量的方法，所述方法包括如下步驟：利用轉爐將鐵水冶煉成鋼水；在出鋼前打開鋼包底吹氬；在出鋼的過程中，根據轉爐中鋼水的氧含量來確定向鋼包中加入脫氧劑的量，以使出鋼后的鋼水的氧含量在50ppm以上，從而防止鋼水與空氣接觸吸氮。

首先，利用轉爐將鐵水冶煉成鋼水，上述將鐵水冶煉成鋼水的步驟與本領域技術人員已經掌握的煉鋼方法基本相同。因此，為了簡明起見，在這里將省略對該步驟的詳細描述。

其次，在出鋼過程中，通過鋼包底吹氬形成相對真空條件，根據轉爐終點氧含量，在出鋼過程中根據鋼水的氧含量來確定向鋼包中加入脫氧劑的量，以使出鋼后的鋼水的氧含量在50ppm以上，即，在出鋼過程中采用不完全脫氧。例如，當轉爐中的鋼水的氧含量低于50ppm時，在出鋼的過程中可以不進行脫氧處理，即，不向鋼包中加入脫氧劑；當轉爐中的鋼水的氧含量大于50ppm時，可根據鋼水的氧含量的高低來確定脫氧劑的加入量。本發明通過保證出鋼后的鋼水的氧含量在50ppm以上，可防止因鋼水與空氣接觸吸氮所引起的鋼水增氮現象，這是因為鋼液中的氮含量主要來自于空氣，當鋼液中氧含量很高時，氧作為表面活性元素占據在鋼液表面，阻止氮的吸附，從而可以控制鋼水中的氮含量。在本發明的實施例中，優選地，脫氧劑可選用Al-Fe合金脫氧劑。