一种高碳钢控制氮含量方法技术

本发明专利技术涉及一种高碳钢控制氮含量方法，包括以下步骤：1)底吹控制：吹氮阶段控制在整个吹炼的前期或者全程不吹氮气；2)终点控制：冶炼临近终点时，氧枪枪位控制在190cm～210cm，终点温度控制在1660℃～1680℃；再吹时间控制在30s以内。3)出钢与脱氧合金化：吹氩0.5min～1.5min；合金化在出钢量达到70％以上后进行；对于脱氧合金化合金重量占比>2％的生产情况，脱氧类合金的重量在出钢过程投入2％，剩余部分出钢结束后加入。优点是：优化操作工艺，通过底吹控制、终点控制、出钢准备与出钢脱氧合金化等操作方法，实现低氮含量控制，实现转炉氮含量<0.0015％。含量<0.0015％。

【技术实现步骤摘要】
一种高碳钢控制氮含量方法


[0001]本专利技术属于高碳钢生产领域，尤其涉及一种高碳钢控制氮含量方法。

技术介绍

[0002]除耐热钢及不锈钢外，在绝大多数钢种中，氮被视为一种有害元素。氮元素会降低钢的韧性和塑性，使钢产生应变时效、时效沉淀硬化或时效脆性，造成钢的蓝脆、冷脆，从而促使中心疏松或形成显微孔隙，产生发纹和气泡，影响钢的深冲性能、焊接性能、HAZ性能、热加工性能。由于氮气是空气中的主要物质，从炼钢到连铸生产过程中很容易被吸入钢水，并且很难在常规条件下以化学反应的方法去除，有必要形成一套有效的方法在转炉冶炼阶段进行低氮含量的控制。
[0003]现有技术中，专利申请号CN201810352127.8，公开了一种炼钢转炉控氮的方法，包括顺次进行转炉加废钢工艺、兑铁水工艺、下枪吹炼工艺、终点拉碳提枪工艺、出钢、脱氧、合金化及洗渣工艺、炉后喂线工艺和吊包位软吹工艺；其中，在吊包位软吹工艺中，点吹次数不大于2次，补吹时间不大于60s。专利申请号CN201310356113.0，公开了一种转炉少渣冶炼模式下的转炉控氮方法，包括：将铁水经过脱碳炉连续进行半钢冶炼时，先向转炉内添加提温剂，再采用全程底吹氩模式进行转炉吹炼，吹炼过程中添加造渣剂进行化渣，将渣量控制在40
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60kg/t，在转炉吹炼时间达到总吹炼时间的80
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90％时，向转炉内加入500kg
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3000kg冷却剂，将转炉终点N控制在≤15ppm，同时控制转炉终渣TFe≤20％。本专利技术提供的一种转炉少渣冶炼模式下的转炉控氮方法，通过控制转炉的吹炼时间及冷却剂的加入，将转炉终点氮含量控制在小于等于15ppm，大大降低了钢水中氮含量。
[0004]但以上专利存在问题：对于炼钢
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精炼大流程控氮进行介绍，也对冶炼过程控氮进行介绍，但对于生产高碳钢类增氮的现象并未介绍针对性方法。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种高碳钢控制氮含量方法，优化操作工艺，实现降低高碳类钢种(碳含量0.60％～1.70％)的钢水氮含量目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0007]一种高碳钢控制氮含量方法，包括以下步骤：
[0008]1)底吹控制：吹氮阶段控制在整个吹炼的前期或者全程不吹氮气；
[0009]2)终点控制：冶炼临近终点时，氧枪吹氧，枪位控制在190cm～210cm，时间0.5min～1.5min，终点温度控制在1660℃～1680℃，C含量0.06％～0.10％；再吹氧时间控制在0～20s；
[0010]3)出钢前准备：选择出钢速度>37t/min的出钢口生产；钢水罐在未装入钢水前进行空吹氩气操作，时间10s～30s，流量50L/min～60L/min，吹出底吹管路内空气；冶炼终点转炉在垂直位置放置1min～3min，炉口控制为正压状态；
[0011]4)出钢与脱氧合金化：出钢量达到25％～35％、55％～65％时分别吹氩0.5min～
1.5min，流量45L/min～55L/min，进行两次净化钢水操作；合金化在出钢量达到70％以上后进行，增碳剂在所有合金前加入，脱氧类合金在出钢量80％以上后加入，脱氧合金化过程吹氩时间0.5min～1.5min，流量45L/min～55L/min；整个出钢过程吹氩总时间控制在4min以内；
[0012]脱氧合金化的重量占比＝脱氧合金化重量/出钢量；
[0013]对于脱氧合金化合金重量占比≤2％的生产情况，全部在出钢结束前加完；
[0014]对于脱氧合金化合金重量占比>2％的生产情况，在出钢结束前加入脱氧合金化重量按照脱氧合金化合金重量占比＝2％的生产情况的加入，剩余部分出钢结束后加入。
[0015]步骤1)所述的整个吹炼的前期为冶炼时间的前30％以内。
[0016]步骤3)所述的出钢口的内口与外口的形状平整且完整。
[0017]所述的脱氧合金化加入Si类脱氧合金。
[0018]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0019]本专利技术通过恰当的终点控制，防止冶炼末期增氮和终点抬枪后吸氮；通过吹氩系统空吹降低出钢中底吹系统带入氮，通过出钢操作中控制合金与增碳剂加入时机、合金化与底吹氩合理配合等操作方法，实现低氮含量控制，实现高碳类钢种转炉氮含量降低30～100ppm，实现氮含量<0.0015％。
具体实施方式
[0020]下面对本专利技术进行详细地描述，但是应该指出本专利技术的实施不限于以下的实施方式。
[0021]一种高碳钢控制氮含量方法，包括：
[0022]1)底吹控制：为防止转炉底吹气体增氮，吹氮阶段控制在整个吹炼的前期，甚至全程不吹氮气；整个吹炼的前期为冶炼时间的前30％以内。
[0023]2)终点控制：为稳定的进行终点温度与成分控制，冶炼临近终点时，尽早拉碳，氧枪吹氧，氧枪枪位控制在190cm～210cm，时间0.5min～1.5min，终点温度控制在1660℃～1680℃，C含量0.06％～0.10％，过高过低的温度和C含量都会增加氮的含量；为防止转炉再吹吸氮，在终点不合格情况下，再吹氧时间控制在0～20s，防止再吹增加氮含量；
[0024]3)出钢前准备：为防止出钢时间过长，钢水吸氮，选择出钢速度>37t/min的出钢口生产；选择内口与外口的形状平整且完整的出钢口，防止在出钢过程出现湍流吸氮；钢水罐在未装入钢水前进行空吹氩气操作，时间10s～30s，流量50L/min～60L/min，吹出底吹管路内空气。
[0025]4)出钢与脱氧合金化：为强化钢水吹氩净化脱气，出钢量达到25～35％、55～65％时分别吹氩0.5min～1.5min，流量45L/min～55L/min，进行两次净化钢水操作；为防止脱氧合金化造成吸氮，合金化在出钢量达到70％以上后进行，增碳剂在所有合金前加入，脱氧类合金在出钢量80％以上后加入，脱氧合金化过程吹氩时间0.5min～1.5min，流量45L/min～55L/min；为防止吹氩时间过长吸氮，整个出钢过程吹氩总时间控制在4min之内。
[0026]脱氧合金化的重量占比＝脱氧合金化重量/出钢量；
[0027]对于脱氧合金化合金重量占比≤2％的生产情况，全部在出钢结束前加完；
[0028]对于脱氧合金化合金重量占比>2％的生产情况，在出钢结束前加入脱氧合金化重
量按照脱氧合金化合金重量占比＝2％的生产情况的加入，剩余部分出钢结束后加入，可减少因一次加入过多合金导致的钢水吸入氮。
[0029]实施例1
[0030]以260t出钢量、脱氧合金化总量1t，钢种为45#钢，0.40％＜C含量＜0.50％的转炉冶炼条件为例：
[0031]1)底吹控制：底吹全程吹氩气。
[0032]2)终点控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高碳钢控制氮含量方法，其特征在于，包括以下步骤：1)底吹控制：吹氮阶段控制在整个吹炼的前期或者全程不吹氮气；2)终点控制：冶炼临近终点时，氧枪吹氧，枪位控制在190cm～210cm，时间0.5min～1.5min，终点温度控制在1660℃～1680℃，C含量0.06％～0.10％；再吹氧时间控制在0～20s；3)出钢前准备：选择出钢速度>37t/min的出钢口生产；钢水罐在未装入钢水前进行空吹氩气操作，时间10s～30s，流量50L/min～60L/min，吹出底吹管路内空气；冶炼终点转炉在垂直位置放置1min～3min，炉口控制为正压状态；4)出钢与脱氧合金化：出钢量达到25％～35％、55％～65％时分别吹氩0.5min～1.5min，流量45L/min～55L/min，进行两次净化钢水操作；合金化在出钢量达到70％以上后进行，增碳剂在所有合金前...

【专利技术属性】
技术研发人员：李超，陈晨，王富亮，许营，赵自鑫，马宁，崔福祥，李海峰，刘博，苏小利，李黎明，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：