[發(fā)明專利]一種高合金、高釩鋼的降氮方法

有效

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• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN113416812B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊樹峰;楊會(huì)澤;劉威;李京社;陳永峰;左小坦;趙朋;楊曙磊
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C21C5/52
• 分類號(hào): C21C5/52;C21C7/06;C21C7/072;C21C7/10;C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;B22D11/117;B22D11/111
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 劉曉

1.一種高合金、高釩鋼的降氮方法，所述方法采用電爐煉鋼工藝進(jìn)行，所述電爐煉鋼工藝依次包括EAF電弧爐冶煉、LF精煉、VD真空處理和連鑄保護(hù)澆鑄，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）EAF電弧爐冶煉：采用包含廢鋼和鐵水的冶煉爐料進(jìn)行EAF電弧爐冶煉，得到EAF冶煉鋼液；其中，在EAF電弧爐冶煉開始時(shí)，在EAF電弧爐的爐蓋上設(shè)置吹氬口往EAF電弧爐內(nèi)吹入氬氣，吹氬流量為90~140NL/min，吹氬時(shí)間為2~3min；在EAF電弧爐冶煉開始的第20~30min往所述冶煉爐料中加入第一部分造渣料，在EAF電弧爐冶煉開始的第40~45min往所述冶煉爐料中加入第二部分造渣料以在所述EAF電弧爐內(nèi)形成爐渣層；在EAF電弧爐冶煉過程中，當(dāng)耗氧量達(dá)到20~30Nm³/t時(shí)，利用EAF電弧爐的爐壁側(cè)氧槍噴吹氧氣作為無煙碳粉的載氣以將無煙碳粉吹入所述爐渣層內(nèi)形成泡沫渣；所述第一部分造渣料包含石灰和螢石，所述石灰的加入量為15~20kg/t，所述螢石的加入量為1.1~2.5kg/t；所述第二部分造渣料包含石灰和螢石，所述石灰的加入量為25~35kg/t，所述螢石的加入量為2.0~3.6kg/t；所述EAF電弧爐設(shè)置有2支用于噴吹氧氣的爐壁側(cè)氧槍和1支用于噴吹氧氣的爐門水冷氧槍；在EAF電弧冶煉過程中，一支爐壁側(cè)氧槍噴吹氧氣的流量為1500~1800Nm³/h，另一支爐壁側(cè)氧槍噴吹氧氣的流量為1000~1400Nm³/h，爐門水冷氧槍噴吹氧氣的流量為5000~6000Nm³/h；

（2）LF精煉：采用爐蓋側(cè)面處安裝有吹氬管道的LF精煉爐，預(yù)先在LF精煉爐的鋼包內(nèi)加入精煉渣和合金料進(jìn)行預(yù)熔，然后將所述EAF冶煉鋼液出鋼至LF精煉爐的鋼包內(nèi)；在所述EAF冶煉鋼液出鋼的過程中，往所述EAF冶煉鋼液中加入硅鐵脫氧劑，在將所述EAF冶煉鋼液全部出鋼至LF精煉爐的鋼包中后進(jìn)行LF精煉，得到精煉鋼液；在LF精煉開始后，通過所述吹氬管道向LF精煉爐內(nèi)吹入氬氣，通過所述吹氬管道向LF精煉爐內(nèi)吹入氬氣的流量為60~80NL/min；在LF精煉開始后的第2~3min，加入無煙碳粉，在LF精煉開始后的第4~7min開始往LF精煉爐的鋼包內(nèi)底吹氬氣，在LF精煉開始后的第8~11min加入合金料進(jìn)行微合金化；在LF精煉結(jié)束后進(jìn)行還原渣扒渣操作；其中，所述精煉渣包含以質(zhì)量百分比計(jì)的組分為：CaO，50~60%；Al₂O₃，20~28%；SiO₂，8~15%；MgO，10~18%；MnO，0.8~1.2%；TFe，0.5~1.0%；余量為雜質(zhì)；并且，在所述精煉渣中，CaO與SiO₂的質(zhì)量比值為5~8；所述合金料由以質(zhì)量百分含量計(jì)的如下組分組成：釩鐵合金63%、鉻鐵合金16%、鉬鐵合金15%和錳鐵合金6%；

（3）VD真空處理：將所述精煉鋼液在VD爐內(nèi)的真空度不大于65Pa的條件下進(jìn)行VD真空處理30~40min，得到待澆鑄鋼液；在VD爐達(dá)到真空度不大于65Pa的條件之前對所述精煉鋼液進(jìn)行底吹小流量氬氣弱攪拌，在弱攪拌時(shí)，底吹氬氣的流量為15~20NL/min；在VD爐達(dá)到真空度不大于65Pa的條件時(shí)對所述精煉鋼液進(jìn)行底吹大流量氬氣強(qiáng)攪拌，在強(qiáng)攪拌時(shí)，底吹氬氣的流量為400~450NL/min，在VD爐破空前4~6min，將底吹氬氣的流量降至20~25NL/min進(jìn)行軟吹；

（4）連鑄保護(hù)澆鑄：采用如下方式將所述待澆鑄鋼液進(jìn)行澆鑄，得到高合金、高釩鋼：在連鑄大包至澆鑄中間包采用長水口氬封保護(hù)，澆鑄中間包加覆蓋劑保護(hù)，澆鑄中間包至結(jié)晶器加浸入式水口氬封保護(hù)，以及保證結(jié)晶器中的鋼液液面在澆鑄過程中為黑色液面，以降低得到的高合金、高釩鋼中的氮含量；得到的所述高合金、高釩鋼的氮含量不大于20ppm，抗彎強(qiáng)度為1620~1840MPa。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降氮方法，其特征在于：

所述冶煉爐料中鐵水的質(zhì)量百分含量為30~40%；和/或

在EAF電弧爐冶煉開始時(shí)，還利用氬封措施將EAF電弧爐的爐蓋上的電極孔、合金料添加孔和測溫取樣孔進(jìn)行密封，并在EAF電弧爐的爐蓋與LF精煉爐的鋼包的連接處夾設(shè)耐火纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降氮方法，其特征在于，在步驟（1）中：

無煙碳粉的吹入量為25~35kg/t。