一种钢水中氮含量控制方法与流程

allin2025-07-27  20

本发明涉及冶金,具体而言,涉及一种钢水中氮含量控制方法。


背景技术:

1、钢中氮含量对钢的机械性能影响较大,除了少部分钢种需要钢中含有一定量的氮以增加钢的强度或替代合金元素以外,钢中的氮对于大多数的钢来说是有害元素,钢中氮会引发时效脆性,降低钢的强度以及塑性和韧性,同时,钢中氮与ti和al结合会生成不变形的tin和aln夹杂物,在拔丝及合股过程造成钢丝断裂,此外因钢中自由的氮形成固溶体,造成固溶强化,加上时效作用,使钢的塑性和韧性降低,冷加工性能下降。因此,有对非含氮钢非常必要控制钢中的氮含量。氮含量一般要求小于0.0060%(60ppm);对高品质高碳钢如用于加工胎圈钢丝和钢帘线钢及裂纹敏感性钢中氮含量要求小于0.0045%。

2、目前在冶炼过程中,钢水氮含量的控制方面主要存在以下几个问题:

3、(1)钢水中的氮含量高,平均值达到0.0050%(50ppm)。

4、(2)钢水中的氮含量控制不稳定波动大(钢水氮在0.0035%~0.0085%波动),不利于钢坯质量稳定控制。


技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种钢水中氮含量控制方法。

2、本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

3、本发明提供一种钢水中氮含量控制方法,将冶炼过程中钢水增氮环节进行细分,优化各工艺环节,包括:转炉冶炼工艺的优化、lf精炼和rh真空精炼工艺的优化及连铸保护浇铸工艺的优化,在转炉冶炼阶段对脱氧造渣、合金化顺序的改进以及转炉终点的控制,在l f精炼阶段采用微正压操作和埋弧操作,在rh精炼阶段采用长时间、高真空脱气处理以及连铸工序完备的保护浇铸,控制各个增氮节点,以使连铸坯中的氮含量控制在0.0045%以内,成品钢中氮含量实际控制在0.0030~0.0042%范围内。

4、本发明具有以下有益效果:

5、本发明提供一种钢水中氮含量控制方法,将冶炼过程中钢水增氮环节进行细分,优化各工艺环节,最终实现钢水中氮含量的稳定控制,以及窄范围波动,有利于提高产品钢材质量。



技术特征:

1.一种钢水中氮含量控制方法,其特征在于,将冶炼过程中钢水增氮环节进行细分,优化各工艺环节,包括:转炉冶炼工艺的优化、lf精炼和rh真空精炼工艺的优化及连铸保护浇铸工艺的优化,在转炉冶炼阶段对脱氧造渣、合金化顺序的改进以及转炉终点的控制,在lf精炼阶段采用微正压操作和埋弧操作,在rh精炼阶段采用长时间、高真空脱气处理以及连铸工序完备的保护浇铸,控制各个增氮节点,以使连铸坯中的氮含量控制在0.0045%以内,成品钢中氮含量实际控制在0.0030~0.0042%范围内。

2.根据权利要求1所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,转炉冶炼工艺的优化包括:

3.根据权利要求2所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,还包括:出钢合金化按钢包造渣料→脱氧剂→合金顺序加入,严禁出钢结束后加钢包造渣料。

4.根据权利要求3所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,转炉冶炼阶段加入造渣料包括:转炉冶炼过程增加铁矿石用量,石灰加入量不少于3600kg/120吨钢水。

5.根据权利要求3所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,转炉冶炼阶段加入脱氧剂包括:尽量将出钢过程中加铝脱氧的时机后移,保持出钢过程的大部分时间内钢水有较高的自由氧,以减少钢水吸氮。

6.根据权利要求3所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,转炉冶炼阶段加入合金包括:

7.根据权利要求2所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,转炉终点控制:

8.根据权利要求1所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,lf精炼工艺的优化包括:

9.根据权利要求1所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,rh精炼工序的优化包括:rh真空精炼在真空度≤0.267kpa下保持时间≥15分钟,纯脱气时间≥8分钟。

10.根据权利要求1所述的钢水中氮含量控制方法,其特征在于,连铸无氧化保护浇注:


技术总结
本发明公开了一种钢水中氮含量控制方法。其是将冶炼过程中钢水增氮环节进行细分,优化各工艺环节,包括:转炉冶炼工艺的优化、LF精炼和RH真空精炼工艺的优化及连铸保护浇铸工艺的优化,在转炉冶炼阶段对脱氧造渣、合金化顺序的改进以及转炉终点的控制,在L F精炼阶段采用微正压操作和埋弧操作,在RH精炼阶段采用长时间、高真空脱气处理以及连铸工序完备的保护浇铸,控制各个增氮节点,以使连铸坯中的氮含量控制在0.0045%以内,成品钢中氮含量实际控制在0.0030~0.0042%范围内。通过上述方法可以有效稳定的控制对氮含量有要求的钢种中的氮含量,同时控制钢水中的氮含量波动范围更窄,有利于钢坯质量稳定控制。

技术研发人员:彭海京,叶德新,曾令宇,邓长付,佟迎,黄回亮,寻忠忠,王冠,余大华,刘志龙,韦祥建,刘辰生,鲁金龙,吴雨航,高新军,黎莉
受保护的技术使用者:广东中南钢铁股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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