电炉炼钢全流程控氮法制造技术

本发明专利技术公开一种电炉炼钢全流程控氮法，包括：入炉废钢和辅助添加剂的含水量控制为小于5％；优化电炉泡沫渣形成，分批次加入造渣料，合理控制喷粉量；过程温度控制在1590℃～1610℃；钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包烘烤时间延长到4小时～5小时，覆盖剂与保护渣烘烤时间控制为大于8小时；出钢时加入0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂，出钢至1/4时向钢包内加入顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm；控制LF精炼处理过程中的埋弧渣量和强搅拌强度及搅拌时间；实现VD炉梯型脱气控制，氩气流量控制在60NL/min～150NL/min，真空保持时间控制在10min以上，破空前2min将氩气流量降至10NL/min。本发明专利技术的控氮法确保将钢种平均氮含量降低至40～50ppm。

【技术实现步骤摘要】
电炉炼钢全流程控氮法
本专利技术属于钢铁冶金炼钢
，尤其涉及一种电炉炼钢全流程控氮法。
技术介绍
现代钢铁冶金对钢材成品的质量要求越来越高，特殊钢不断向着有害气体含量更低、钢中有害夹杂更少的方向迈进。随着新产品的不断开发，越来越多的高端产品对氮含量的要求更加严格，大部分钢种对钢中的氮含量均要求小于70ppm，部分钢种对钢中的氮含量要求小于50ppm。然而，现有技术中，受生产组织、工艺控制、设备运行等情况的影响，通常炼钢厂所生产的钢坯中的氮含量居高不下，对钢材质量造成严重不良影响。因此，研发一种电炉炼钢全流程控氮法，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电炉炼钢全流程控氮法，该方法能够有效减少钢种氮含量、控制氮含量，提高钢的质量合格率。本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法包括以下步骤：对入炉废钢和辅助添加剂进行干燥处理，将废钢的含水量控制为小于5％，将辅助添加剂含水量控制为小于5％；优化电炉泡沫渣形成，分批次加入造渣料，合理控制喷粉量，喷粉量不易过大，保证正常的泡沫渣和炉渣的流动性，强化泡沫渣效果，防止电弧增氮；控制电炉冶炼的过程温度，过程温度的测量值控制在1590℃～1610℃，避免过程温度过高，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氮元素的排出；将钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时～5小时，以确保包衬中的水分完全排出，同时避免快速升温导致衬砖的损坏；将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并将烘烤时间控制为大于8小时，以减少覆盖剂和保护渣含水；优化出钢过程合金顶渣的加入量和加入顺序，出钢时加入0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂顶替萤石，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm，以吸附气体夹杂物，减少出钢过程增氮；控制LF精炼处理过程中的埋弧操作，控制埋弧渣量，以减少合金和造渣料的加入量，控制强搅拌强度及搅拌时间，延长软吹时间5min以上，以增加气体夹杂物的吸附；实现VD炉梯型脱气控制，根据炉内氩气搅拌情况调整氩气流量并将氩气流量控制在60NL/min～150NL/min，真空保持时间控制在10min以上，破空前2min将氩气流量降至10NL/min，以增加气体夹杂物的吸附时间，同时降低破空后吸氮；软吹过程控制为使得覆盖剂全覆盖，无钢液裸露，软吹效果实现水波纹。优选地，在本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法中，造渣料为石灰，并且分三批次加入石灰：氧气消耗至10m3/吨钢时加入第一批石灰500kg～800kg，氧气消耗至20m3/吨钢时加入第二批石灰500kg～800kg，氧气消耗至30m3/吨钢时加入第三批石灰500kg～800kg，以及喷粉量控制为1kg～1.5kg/吨钢。优选地，在本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法中，通过对覆盖剂与保护渣进行烘烤，将覆盖剂和保护渣含水量控制为＜0.5％。优选地，在本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法中，按照吨钢埋弧渣量＝电压(V)/系数2.5来控制埋弧渣量，搅拌强度控制为0.8～1.0Mpa，搅拌时间控制为0.6～1min。优选地，在本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法中，还包括将电炉终点碳含量控制在按钢成分质量百分比计的0.10％以内，以避免由于终点过氧化导致钢水中氮含量升高，同时能够减少出钢过程中增碳剂的加入量以及后期送电时间，避免由于增碳剂造成钢水增氮。优选地，在本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法中，还包括控制入炉废钢块度，严禁大块渣钢、罐邦、罐铁加入炉内，入炉废钢的加入控制为下致密、上疏松、中间高、四周低、炉门口无大料。优选地，在本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法中，还包括监控出钢过程的出钢口开口状况，避免钢水分叉，保证出钢圆润有力，减少放钢过程增氮。利用本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法，脱氮率达到30％～40％，确保钢种平均氮含量控制在40～50ppm，完全满足高端产品对氮含量的严格要求，有效提高钢坯质量。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法包括以下步骤：1)对入炉废钢和辅助添加剂进行干燥处理，将废钢的含水量控制为小于5％，将辅助添加剂含水量控制为小于5％；2)优化电炉泡沫渣形成，分批次加入造渣料，合理控制喷粉量，喷粉量不易过大，保证正常的泡沫渣和炉渣的流动性，强化泡沫渣效果，防止电弧增氮，其中造渣料可以是石灰，并且分三批次加入石灰：氧气消耗至10m3/吨钢时加入第一批石灰500kg～800kg，氧气消耗至20m3/吨钢时加入第二批石灰500kg～800kg，氧气消耗至30m3/吨钢时加入第三批石灰500kg～800kg，以及喷粉量控制为1kg～1.5kg/吨钢；3)控制电炉冶炼的过程温度，过程温度的测量值控制在1590℃～1610℃，避免过程温度过高，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氮元素的排出；4)使用专用烘烤设备将钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时～5小时，以确保包衬中的水分完全排出，同时避免快速升温导致衬砖的损坏；将覆盖剂与保护渣放置在烘烤房内进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并将烘烤时间控制为大于8小时，以减少覆盖剂和保护渣含水，将覆盖剂和保护渣含水量控制为＜0.5％；5)优化出钢过程合金顶渣的加入量和加入顺序，出钢时加入0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂顶替萤石，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm，以吸附气体夹杂物，减少出钢过程增氮；6)控制LF精炼处理过程中的埋弧操作，控制埋弧渣量，以减少合金和造渣料的加入量，控制强搅拌强度及搅拌时间，延长软吹时间5min以上，以增加气体夹杂物的吸附，其中，按照如下方式根据中后期电压选择控制埋弧渣量：吨钢埋弧渣量＝电压(V)/系数2.5，以及搅拌强度控制为0.8～1.0Mpa，搅拌时间控制为0.6～1min；7)实现VD炉梯型脱气控制，根据炉内氩气搅拌情况调整氩气流量并将氩气流量控制在60NL/min～150NL/min，真空保持时间控制在10min以上，破空前2min将氩气流量降至10NL/min，以增加气体夹杂物的吸附时间，同时降低破空后吸氮；8)软吹过程控制为使得覆盖剂全覆盖，无钢液裸露，软吹效果实现水波纹。优选地，在本专利技术的电炉炼钢全流程控氮法中，还包括准确控制电炉终点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电炉炼钢全流程控氮法，其特征在于，所述电炉炼钢全流程控氮法包括以下步骤：/n对入炉废钢和辅助添加剂进行干燥处理，将废钢的含水量控制为小于5％，将辅助添加剂含水量控制为小于5％；/n优化电炉泡沫渣形成，分批次加入造渣料，合理控制喷粉量；/n控制电炉冶炼的过程温度，过程温度的测量值控制在1590℃～1610℃，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氮元素的排出；/n将钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时～5小时，将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并将烘烤时间控制为大于8小时；/n优化出钢过程合金顶渣的加入量和加入顺序，出钢时加入0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂顶替萤石，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm；/n控制LF精炼处理过程中的埋弧操作，控制埋弧渣量，控制强搅拌强度及搅拌时间，延长软吹时间5min以上；/n实现VD炉梯型脱气控制，根据炉内氩气搅拌情况调整氩气流量并将氩气流量控制在60NL/min～150NL/min，真空保持时间控制在10min以上，破空前2min将氩气流量降至10NL/min；/n软吹过程控制为使得覆盖剂全覆盖，无钢液裸露，软吹效果实现水波纹。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电炉炼钢全流程控氮法，其特征在于，所述电炉炼钢全流程控氮法包括以下步骤：
对入炉废钢和辅助添加剂进行干燥处理，将废钢的含水量控制为小于5％，将辅助添加剂含水量控制为小于5％；
优化电炉泡沫渣形成，分批次加入造渣料，合理控制喷粉量；
控制电炉冶炼的过程温度，过程温度的测量值控制在1590℃～1610℃，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氮元素的排出；
将钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时～5小时，将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并将烘烤时间控制为大于8小时；
优化出钢过程合金顶渣的加入量和加入顺序，出钢时加入0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂顶替萤石，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm；
控制LF精炼处理过程中的埋弧操作，控制埋弧渣量，控制强搅拌强度及搅拌时间，延长软吹时间5min以上；
实现VD炉梯型脱气控制，根据炉内氩气搅拌情况调整氩气流量并将氩气流量控制在60NL/min～150NL/min，真空保持时间控制在10min以上，破空前2min将氩气流量降至10NL/min；
软吹过程控制为使得覆盖剂全覆盖，无钢液裸...

【专利技术属性】
技术研发人员：于辉，孙永喜，李新来，张庆，种法国，吴会翔，宋玉显，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37