[發明專利]一種用于高強度鋼生產的增氮增錳方法

有效

• 申請號: 201410484062.4
• 申請日: 2014-09-22
• 公開（公告）號: CN104263876A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王強;畢永杰;王明杰;于亮濤;胡增躍;溫福新;鄒春鋒
• 申請（專利權）人: 山東鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C5/35
• 分類號: C21C5/35;C21C7/00
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 呂利敏

技術領域

本發明涉及一種用于高強度鋼生產的增氮增錳方法，屬鋼鐵冶金煉鋼技術領域。

背景技術

Ti、V、Nb微合金化技術，以其顯著的經濟技術優勢在世界范圍內得到廣泛的應用，而氮能提高鋼的強度和塑性，擴大奧氏體區，細化晶粒，改善其加工性能，因此，采用釩氮微合金化技術，在低釩含量下獲得了高強度，明顯節約了釩的用量，降低了鋼的成本，尤其是在高強度鋼中體現明顯。CN102732686A公開一種采用兩步真空法生產釩氮微合金化高強鋼的方法，在釩氮微合金化高強鋼的冶煉工序中增加真空處理工序，對經過釩氮含量調整后的鋼水進行脫氫增氮，所述的真空處理工序采取全程鋼包底吹氮氣工藝，所述的真空處理工序采用兩步真空冶煉處理法對真空冶煉處理的功能進行有效分解，以達到脫氫保氮的作用。采用本發明的方法，冶煉的鋼中不但氫含量可達1.5ppm以下，氮含量可控制在120～220ppm，全氧可控制在20ppm以下，而且在軋制壓縮比偏小厚度規格在40mm以上的厚規格鋼板延伸性能合格率可達98％以上，提高了釩氮合金化鋼種的綜合性能，降低了釩氮合金用量，提高了鋼板成材率，降低了成本。CN103952511A公開了一種高強鋼鋼水氮含量控制方法，將冶煉高強鋼過程中鋼水增氮工藝進行轉爐冶煉工藝、精煉爐冶煉工藝及連鑄保護澆鑄工藝三個階段的優化，通過脫氧造渣、合金化順序的改進，控制三階段增氮節點，實現轉爐出鋼后鋼水氮含量控制在0.0030％以內，LF+RH過程鋼水增氮穩定控制在0.0010％以內，連鑄工序鋼水增氮穩定控制在0.0005％以內，最終實現高合金高強鋼連鑄坯中的氮含量控制在0.0045％以內，該方法大大提高了鑄坯內部和表面質量。

研究結果表明,釩氮微合金化技術主要是通過鋼中增氮后對釩的析出動力學的影響,優化了釩的析出狀態,增加了釩的析出強化效應,以及由此帶來的細晶強化效應等作用,從而改善鋼的性能。鋼中增氮常用釩氮合金化法，但存在增氮量不足缺陷，因此開發使用氮化錳包芯線增氮工藝，解決此類問題。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種用于高強度鋼生產的增氮增錳方法，主要是應用于復吹轉爐和LF精煉冶煉高強度鋼時的增氮工藝。特別是用于S450J0、Q550D、Q690D高強度鋼生產的增氮增錳方法。

術語說明：

1、高強度鋼，是指力學性能中屈服強度、抗拉強度、沖擊功等級別較高的一類鋼種,例如Q550D、Q690D、S450j0等鋼種，鋼成分根據鋼種按規定標準設計。本發明對鋼成分不做限定。其中，不同鋼種的錳含量范圍也略有不同，例如某高強鋼錳成分要求在1.30-1.50％，則其下限約是1.30-1.32％，中限是1.40％左右，本領域的技術人員可以根據現有技術確定。

2、增錳量，是質量分數，是以轉爐正常出鋼后鋼水中錳含量為基礎，再增加錳的含量。例如出鋼后鋼水錳含量為0.12％，喂入包芯線增錳量0.09～0.10％時，則喂入包芯線后鋼水錳含量總數為0.21-0.32％。

本發明的技術方案如下：

一種用于高強度鋼生產的增氮增錳方法，高強度鋼生產的工藝包括鐵水預處理，頂底復吹轉爐冶煉，LF爐精煉，連鑄工序，其特征在于，采用在LF爐精煉工序向鋼水中喂入氮化錳包芯線進行增氮、增錳，所述的氮化錳包芯線直徑12～14mm,氮化錳包芯線的芯粉重450～500g/m，皮重125～175g/m質量比組成，包皮為純鐵皮材質；氮化錳包芯線的芯粉中，質量百分比含量組成如下：

Mn≥80％，N≥7％，C≤0.1％，P≤0.03％,Si≤1.0％,S≤0.02％；各成分之和為100％；

以120噸的頂底復吹轉爐計，所述氮化錳包芯線按280～300米/爐喂入氮化錳包芯線，實現完全增氮，鋼水增氮穩定控制在50-60ppm，實現完全增氮的同時完成部分增錳，增錳量為0.09～0.10％。各工序中不需要吹氮氣。

如果換用其他噸位的頂底復吹轉爐，可以按比例換算出每爐鋼水的氮化錳包芯線的用量，本領域的人員在此基礎上的用量變換，均在本發明的保護范圍內。

根據本發明的方法，優選的，所述精煉工序向鋼水中喂入氮化錳包芯線的方式是：鋼包進站后先吹氬化渣，然后一次性喂入氮化錳包芯線。

根據本發明的方法，優選的，氮化錳包芯線的芯粉中，質量百分比含量組成如下：Mn：80-82.5％，N：7-7.5％，C≤0.1％，P≤0.03％,Si≤1.0％,S≤0.02％；各成分之和為100％。