一种超低氮下注钢锭的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种超低氮下注钢锭的制造方法，包括以下步骤：S3浇注预备；S4浇注：S401打开吹氩滑板，开始浇注，浇注时控制浇注速度，并且浇注过程中，锭模持续吹氩保护，其中，锭身注速为1.5～1.8t/min，冒口补缩注速≤0.55t/min；S402钢液上冒口时加入保护渣，保护渣加入量为2.5kg/t钢，并且整个浇注过程中，钢液面暴露出保护渣的总时长≤30秒。本发明专利技术通过浇注预备与浇注的特殊设置，将浇注过程中吸氮量控制在5ppm以下，极大降低了浇注过程中，钢液通过卷吸造成的氮含量上升，为进一步更低氮钢锭的生产奠定基础。生产奠定基础。生产奠定基础。

【技术实现步骤摘要】
一种超低氮下注钢锭的制造方法


[0001]本专利技术涉及普通下注合金钢锭制造领域，尤其涉及一种超低氮下注钢锭的制造方法。

技术介绍

[0002]随着锻件产品性能指标的要求越来越高，相应的，对钢锭的成分要求也越来越苛严，部分热处理工艺对应的需要对钢中的氮含量控制在极低的水平，一般要求氮含量不大于40ppm，甚至要求低于30ppm。而氮作为空气中的主要组成部分，常规的低合金钢，1600℃时，在常压大气环境下，氮在钢中的饱和溶解度约为300ppm(计算公式为：)。由于普通的下注钢锭，其浇注无法在真空中进行，故在浇注过程中会出现极大的增氮现象。具体地，一般VD真空处理前，钢中的氮含量为70～110ppm，处理后，钢中的氮含量一般在50～70ppm左右；在浇注过程中，钢液通过卷吸行为，大量吸氮，有研究证明，在不保护或保护不佳的情况下，钢水在大气下注过程中吸氮量为30～50ppm，在一般氩气保护浇注情况下，吸氮量约为20ppm左右，故经以上两个步骤，钢中氮含量均较大，最终要将钢锭氮控制到30ppm以下，难度是非常大的。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决一个步骤中的问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在提供一种超低氮下注钢锭的制造方法，以克服现有技术中存在的不足。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：
[0005]一种超低氮下注钢锭的制造方法，包括以下步骤：
[0006]S3浇注预备：
[0007]S301对下注用钢锭模、中注管进行吹氩气置换空气，流量为200～250NL/min；
[0008]S302钢包吊出后，进行外引流，放尽水口中的填料，采用吹氩滑板系统，打开氩气进行滑板吹氩；
[0009]S303将钢包吊至中注管上方，水口对准中注管后，放置氩气保护装置，接通氩气，氩气流量调整至240～300NL/min，氩气压力＞4Mpa；
[0010]S4浇注：
[0011]S401打开吹氩滑板，开始浇注，浇注时控制浇注速度，并且浇注过程中，锭模持续吹氩保护，其中，锭身注速为1.5～1.8t/min，冒口补缩注速≤0.55t/min；
[0012]S402钢液上冒口时加入保护渣，保护渣加入量为2.5kg/t钢，并且整个浇注过程中，钢液面暴露出保护渣的总时长≤30秒。
[0013]本专利技术的一优选实施例中，还包括步骤：
[0014]S2VD真空处理：
[0015]S201钢包真空处理过程中，真空度保持＜65pa，且保持时间45～50min，并且钢包底吹氩气流量保持在300～400NL/min。
[0016]本专利技术的一优选实施例中，还包括步骤：
[0017]S5浇注后续：
[0018]S501浇注结束后1min内，钢液内加入发热剂，发热剂加入量为1.4～1.7kg/t钢，再加入20kg碳化稻壳作为覆盖剂。
[0019]本专利技术的一优选实施例中，氩气保护圈的吹氩孔直径为3.5～4.5mm，一圈共20～25孔。
[0020]本专利技术的一优选实施例中，氩气保护圈的吹氩孔直径为4mm，一圈共24孔。
[0021]本专利技术的一优选实施例中，单支钢锭的锭身注速为1.5～1.8t/min。
[0022]本专利技术的一优选实施例中，S2VD真空处理与S4浇注，两步骤之间时差≤30min。
[0023]本专利技术的一优选实施例中，还包括步骤：
[0024]S202步骤S201结束后，取样检测，若钢中氮含量≤25ppm，则合格，若钢中氮含量＞25ppm，则钢水升温至1640～1650℃后，在30min内重复完成步骤S201。
[0025]本专利技术的一优选实施例中，还包括步骤：
[0026]S1真空预备：
[0027]S101除C、Al外，所有合金成分进内控规范；
[0028]S102钢水温度调整至1670～1690℃。
[0029]本专利技术的一优选实施例中，还包括步骤：
[0030]S502钢锭脱模后热送至锻造车间。
[0031]本专利技术的一优选实施例中，还包括步骤：
[0032]S203钢中氮含量合格后，调整C、Al成分进内控，同时钢水升温至1570℃。
[0033]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0034](1)本专利技术通过浇注预备与浇注的特殊设置，将浇注过程中吸氮量控制在5ppm以下，极大降低了浇注过程中，钢液通过卷吸造成的氮含量上升，为进一步更低氮钢锭的生产奠定基础。
[0035](2)本专利技术通过浇注前的VD真空处理，将钢中的氮含量控制不大于25ppm，相较于常规VD真空处理后的50～70ppm氮含量，产生了质的飞跃，为进一步更低氮钢锭的生产奠定基础。
附图说明
[0036]图1为本专利技术一实施例的流程图。
具体实施方式
[0037]参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本专利技术的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本专利技术所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。如本文所用术语“由
…
制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装
置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
[0038]连接词“由
…
组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由
…
组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。
[0039]当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
[0040]单数形式包括复数讨论对象，除非上下文中另外清楚地指明。“任选的”或者“任意一种”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。
[0041]说明书和权利要求书中的近似用语用来修饰数量，表示本专利技术并不限定于该具体数量，还包括与该数量接近的可接受的而不会导致相关基本功能的改变的修正的部分。相应的，用“大约”、“约本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低氮下注钢锭的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：S3浇注预备：S301对下注用钢锭模、中注管进行吹氩气置换空气，流量为200～250NL/min；S302钢包吊出后，进行外引流，放尽水口中的填料，采用吹氩滑板系统，打开氩气进行滑板吹氩；S303将钢包吊至中注管上方，水口对准中注管后，放置氩气保护装置，接通氩气，氩气流量调整至240～300NL/min，氩气压力＞4Mpa；S4浇注：S401打开吹氩滑板，开始浇注，浇注时控制浇注速度，并且浇注过程中，锭模持续吹氩保护，其中，锭身注速为1.5～1.8t/min，冒口补缩注速≤0.55t/min；S402钢液上冒口时加入保护渣，保护渣加入量为2.5kg/t钢，并且整个浇注过程中，钢液面暴露出保护渣的总时长≤30秒。2.根据权利要求1所述的超低氮下注钢锭的制造方法，其特征在于，还包括步骤：S2VD真空处理：S201钢包真空处理过程中，真空度保持＜65pa，且保持时间45～50min，并且钢包底吹氩气流量保持在300～400NL/min。3.根据权利要求1所述的超低氮下注钢锭的制造方法，其特征在于，还包括步骤：S5浇注后续：S501浇注结束后1min内，钢液内加入发热剂，发热剂加入量为1.4～1.7kg/t钢，再...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海石，
申请(专利权)人：上海电气上重铸锻有限公司，
类型：发明
国别省市：