含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法技术

本发明专利技术公开一种含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法，包括S1、转炉出钢采用弱脱氧减少钢水吸氮，出钢1/3加入锰铁、硅铁或硅锰合金；出钢1/2加石灰；出钢结束向渣面加铝铁进行渣脱氧，同时钢包底部吹氩搅拌；S2、钢水在氩站喂铝线脱氧，并向渣表面加铝铁预造渣；S3、钢水回收热态铸余渣，LF精炼前期利用热态铸余渣快速化渣，并增加液渣层厚度以减少电极加热增氮；S4、为减少低氧钢水加热吸氮，回收铸余渣后不进行铝合金化，吹氩搅拌后直接加热升温；S5、第一次升温结束后，根据熔渣颜色添加石灰和铝铁进一步调渣，并吹氩搅拌，直至渣变为白色；S6、造渣和钛合金化结束后对钢水进行软吹氩。本发明专利技术解决了LF单工序精炼过程增氮量大、氮控不稳定问题。定问题。

【技术实现步骤摘要】
含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法


[0001]本专利技术涉及炼钢
，具体涉及一种含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法。

技术介绍

[0002]对大部分钢种，氮是有害元素，特别是含Ti高强钢种，氮易与钢中Ti形成带有棱角的脆性夹杂，降低材料加工变形性能。因此，为提高钢材的塑性、韧性和加工性能，必须尽可能降低钢中氮含量。含钛高强钢种一般要求[N]≤40ppm，[S]≤20ppm，为实现超低硫冶炼，含钛高强钢需经LF炉进行升温、造白渣。由于LF加热升温存在电弧电离空气增氮，且造白渣深脱硫过程因需深脱氧和大氩搅拌导致钢水二次氧化吸氮，因此，LF精炼过程钢水增氮量比较高，一般超过20ppm，LF精炼结束时[N]达50ppm以上。因此，为实现含钛高强钢低氮控制，一般在LF精炼结束后再经RH进行脱氮，RH处理结束钢中[N]可控制在40ppm以内(一般30～40ppm)。采用LF+RH精炼工艺虽然能实现含钛高强钢低N、低S稳定控制，但精炼工序长、LF离站温度高导致生产成本增加，且对生产组织造成较大影响。
[0003]LF精炼过程的增氮主要来自于两方面：一是电极加热升温增氮。LF升温过程中，由于石墨电极与钢渣之间产生高温电弧，电弧的温度可高达几千摄氏度，当埋弧不好时，高温电弧使周围的空气电离，容易造成钢水增氮。二是造渣深脱硫过程因钢水深脱氧和吹氩搅拌导致钢水二次氧化增氮。由于氧、氮为表面活性元素，当钢中[O]很低时，[N]容易占据氧的空位导致钢水增氮。精炼造白渣脱硫时，由于钢水需加铝深脱氧和吹氩搅拌，铝与氧剧烈反应使钢中[O]迅速降低，同时也会使钢水与空气接触，导致钢水吸氮；吹氩搅拌脱硫过程，吹氩量过大，会吹开渣面造成钢液大面积裸露，导致钢水增氮。因此，为减少LF精炼增氮，关键是控制电极加热增氮和钢水二次氧化增氮。
[0004]为实现LF精炼低氮和超低硫冶炼，许多厂家也进行了大量研究：
[0005]公开号为“CN201410237276”的专利技术专利公开了一种LF炉精炼低氮钢的方法，本方法通过将传统LF的实心石墨电极更换为空心石墨电极，在冶炼过程中，氩气流经空心石墨电极，在钢渣表面形成惰性保护气氛，减少钢液增氮；同时配合LF精炼炉的底吹氩搅拌，利用氩气泡构成的真空室对钢液脱氮。虽然该方法能够减少钢液增氮，但需对电极进行更换，增加连接气源装置和载气控制系统，实际生产改造难度大。
[0006]公开号为“CN201510462321”的专利技术专利公开了一种LF炉精炼低氮钢防止增氮的方法，通过控制氩气流量大小来避免钢液裸露，控制加热档位及电流大小来缩短高温渣存在时间，控制加料顺序避免渣料结块而造成的长时间加热及搅拌，通过控制脱氧时机来达到降低钢液在低氧状态下的吸氮；从而达到降低精炼过程中钢液增氮量的效果。由于精炼前期化渣慢，电极埋弧不稳定，加热造渣时间长，钢水增氮量仍比较大。
[0007]公开号为“CN201410050292.X”的专利技术专利公开了一种LF炉精炼处理中防止增氮的控制方法，在精炼前，通过补充渣料以实施埋弧加热；在精炼处理初期，通过钢包底吹采用大流量吹氩以造出白渣，并采用低档电流电压供电；在精炼处理中期，采用高档电流电压供电，并减少加热次数及打开炉门测温取样频次以提高升温效率；在精炼处理后期，通过钢
包底吹采用弱流量吹氩，并采用低档电流电压供电。该方法平均增氮控制在3～5ppm。该方法在精炼前补充渣料实施埋弧加热，同样存在前期化渣慢、电极埋弧不稳定问题，另外，精炼初期采用大流量吹氩造白渣，也存在二次氧化增氮问题。
[0008]公开号为“CN201811236253.3”的专利技术专利公开了公开了一种钢水氮含量的控制方法，本专利技术通过综合控制转炉冶炼、LF精炼以及板坯连铸工序的脱氮量或控氮量，控制钢水中氮的含量。在LF精炼工序中调节送电次数和送电流量，控制LF精炼工序中钢水增氮量为20ppm以内。该方法LF精炼增氮量约20ppm，且成品[N]约60ppm，难以满足含钛高强钢低氮控制要求。
[0009]公开号为“CN201911156013.7”的专利技术专利公开了一种双相汽车钢DP590的单LF工艺低氮控制方法，通过入炉前的低硫结合LF精炼脱硫，控制了低S的实现，在此过程中，通过转炉结束之后的脱氧制度以及LF的铝合金加入控制、渣料加入量控制和底吹氩气控制共同完成了低N的冶炼过程。该方法对转炉终点温度、终点[O]和钢水[S]有严格要求，实际生产波动大，难以满足要求；另外，由于出钢[O]高，LF到站[O]偏高，LF精炼造白渣难度大，且造渣时间长，精炼周期增加，影响生产节奏。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于克服上述
技术介绍
的不足，提供一种含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法，以解决现有含钛高强钢LF单工序精炼钢水低氮冶炼困难问题，实现生产顺行，降低成本。
[0011]为实现上述目的，本专利技术通过以下技术方案实现：
[0012]一种含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法，包括：
[0013]S1、转炉出钢采用弱脱氧减少钢水吸氮：转炉吹炼结束后进行出钢，出钢三分之一时加入锰铁合金、硅铁合金或硅锰合金；利用出钢过程高温钢水剧烈搅拌作用，出钢二分之一时通过高位料仓加入石灰；出钢结束后，在渣面加铝铁进行渣脱氧，同时钢包底部吹氩搅拌；
[0014]S2、氩站进行预造渣减少LF精炼造渣增氮：钢水在氩站喂入铝线对钢水进行脱氧；在钢包渣表面加入铝铁预造渣，在加入铝铁的同时，钢包底部进行吹氩搅拌；
[0015]S3、经预造渣的钢水运往LF炉，并在精炼
‑
连铸跨接受热态铸余渣，LF精炼前期回收热态铸余渣进行快速化渣，并增加液渣层厚度以保证电极埋弧，减少加热增氮；
[0016]S4、回收铸余渣后对钢水进行吹氩，以促进渣熔化和渣面均匀；
[0017]S5、为减少加热吸氮，回收铸余渣后不进行调铝，吹氩搅拌后直接对钢水进行加热升温，控制加热次数≤2次，其中第一次加热目标温度控制在1575～1595℃；
[0018]S6、第一次升温结束后，根据熔渣颜色向渣面添加石灰和铝铁进一步调渣，并进行吹氩搅拌；
[0019]S7、喂入钛线进行钛合金化，造渣和钛合金化结束后对钢水进行软吹氩。
[0020]优选地，步骤S1中，石灰的加入量为钢的2～4
‰
；铝铁加入量为钢的0.5～1
‰
。
[0021]优选地，步骤S1中，钢包底部吹氩搅拌5～8min，吹氩强度为0.15～0.45Nm3/h
·
吨钢。
[0022]优选地，步骤S2中，铝线加入量为钢的0.3～0.6
‰
；铝铁预造渣加入量为钢的0.6
～1.2
‰
。
[0023]优选地，步骤S2中，钢包底部进行吹氩搅拌，搅拌时间为5～8min，吹氩强度为0.10～0.30Nm3/h
·
吨钢。
[0024]优选地，步骤S3中，进行热态铸余渣回用前，倒出二分之一的铸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法，其特征在于，包括：S1、转炉出钢采用弱脱氧减少钢水吸氮：转炉吹炼结束后进行出钢，出钢三分之一时加入锰铁合金、硅铁合金或硅锰合金；利用出钢过程高温钢水剧烈搅拌作用，出钢二分之一时通过高位料仓加入石灰；出钢结束后，在渣面加铝铁进行渣脱氧，同时钢包底部吹氩搅拌；S2、氩站进行预造渣减少LF精炼造渣增氮：钢水在氩站喂入铝线对钢水进行脱氧；在钢包渣表面加入铝铁预造渣，在加入铝铁的同时，钢包底部进行吹氩搅拌；S3、经预造渣的钢水运往LF炉，并在精炼
‑
连铸跨接受热态铸余渣，LF精炼前期回收热态铸余渣进行快速化渣，并增加液渣层厚度以保证电极埋弧，减少加热增氮；S4、回收铸余渣后对钢水进行吹氩，以促进渣熔化和渣面均匀；S5、为减少加热吸氮，回收铸余渣后不进行调铝，吹氩搅拌后直接对钢水进行加热升温，控制加热次数≤2次，其中第一次加热目标温度控制在1575～1595℃；S6、第一次升温结束后，根据熔渣颜色向渣面添加石灰和铝铁进一步调渣，并进行吹氩搅拌；S7、喂入钛线进行钛合金化，造渣和钛合金化结束后对钢水进行软吹氩。2.根据权利要求1所述的含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法，其特征在于，步骤S1中，石灰的加入量为钢的2～4
‰
；铝铁加入量为钢的0.5～1
‰
。3.根据权利要求1或2所述的含钛钢种LF单工序低氮控制工艺方法，其特征在于，步骤S1中，钢包底部吹氩搅拌5～8min，吹氩强度为0.15～0.45Nm3/h
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【专利技术属性】
技术研发人员：朱万军，万锟明，欧阳德刚，周甫，沈继胜，邱晨，赵洪，孙伟，刘婳，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：