一种超低氮钢的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种超低氮钢的生产方法，涉及冶金技术领域。本发明专利技术提供的生产方法包括预处理脱硫、转炉冶炼、RH处理、连铸成型等工艺，通过对工艺的改进与优化，实现了高品质超低氮(＜10ppm)钢的制备。(＜10ppm)钢的制备。

【技术实现步骤摘要】
一种超低氮钢的生产方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种超低氮钢的生产方法。

技术介绍

[0002]钢中氮含量的高低会影响钢的组织、性能和耐蚀性。一般来说，随着氮含量的增加，钢的塑性和韧性会显著降低，可焊性和冷弯性也会变差，冷脆性和热脆性也会加剧。氮含量过高还会导致钢中出现有害的金属间相，如马氏体、铁素体、氮化物等，降低钢的耐蚀性和稳定性。
[0003]一般来说，低碳钢、低合金钢、碳素结构钢等普通钢种都需要降低氮含量，以保证钢的塑韧性和可焊性。因此，降低钢中的氮含量是提高钢材质量的重要途径之一。例如：申请号为CN103667581B的专利提供了一种低氮SWRH82B钢冶炼方法，能够将SWRH82B盘条钢中的氮含量降到40ppm以下。申请号为CN202110373701.X的专利提供了一种低氮钢的冶炼方法，该方法得到的低氮钢氮含量为20
‑
60ppm。申请号为CN201210164848.9的专利提供了一种控制超低碳钢氮含量的方法，最终得到氮含量不高于35ppm的钢坯。
[0004]由此可见，目前大部分工艺虽然能将钢材中的氮含量控制在一个较低水平，但一般只能达到20
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60ppm左右的水平，而很难实现更低水平氮含量钢的调控。但20
‑
60ppm左右的氮含量无法满足某些特殊领域对钢材中氮含量的控制要求。因此，如何进一步降低钢材中的氮含量是目前需要克服的技术问题之一。

技术实现思路

[0005]为解决上述问题，本专利技术提供了一种超低氮钢的生产方法，通过对工艺的调整与优化，成功将钢材中的氮含量控制在了10ppm以内。
[0006]本专利技术所述超低氮钢的生产方法包括以下步骤：
[0007]S1、预处理脱硫：高炉铁水至脱硫站，以压缩空气为载体喷吹钝化镁、石灰脱硫至硫含量＜0.001％，铁水亮面＞95％；
[0008]S2、转炉冶炼：转运至复吹转炉，同时加入洁净废钢，进行供氧操作，在转炉内加入造渣料，转炉冶炼过程采用复吹工艺，冶炼完成后出钢；
[0009]S3、RH处理：加入特级石灰覆盖钢包钢水液面，钢水不脱氧直接将钢包送至RH炉，进行循环精炼；
[0010]S4、连铸成型：向循环精炼后的钢水中加铝进行脱氧，然后加入合金元素，最后加入钢包覆盖剂，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，控制中包温度和板坯拉速，冷却，即得。
[0011]进一步地，所述钝化镁的喷吹量为1.2～2.5kg/吨铁，所述石灰的喷吹量为1.5～3.5kg/吨铁，所述压缩空气压力为0.3～0.65MPa，瞬时流量为2350Nm3/h，间断喷吹三次，每次5～7min，间隔扒渣三次。
[0012]进一步地，所述洁净废钢采用低碳冷轧料中间坯飞剪头，确保其干净无杂质污染，
所述洁净废钢的添加量≤15t/炉。
[0013]进一步地，所述造渣料为石灰、白云石、石灰石、烧结矿中的一种或几种。
[0014]进一步地，所述石灰为特级石灰，活性度＞320ml，有效CaO含量＞90％，S含量＜0.020％，添加量为35～45kg/吨钢；所述白云石为轻烧白云石，S含量＜0.020％，添加量为25～35kg/吨钢；所述石灰石的添加量为0～15kg/吨钢；所述烧结矿的添加量为0～25kg/吨钢。
[0015]进一步地，所述转炉冶炼中还包括调渣步骤，具体采用氧化铁皮进行调渣，氧化铁皮添加量≤25kg/吨钢。
[0016]进一步地，所述复吹工艺中顶枪供氧强度为2.8～4.5Nm3/吨钢
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min，枪位控制采用高
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低
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高
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低四段法，冶炼全程吹氩，相应底吹氩气强度为0.5～1.50Nm3/吨钢
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min，底吹模式为高
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低
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高
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强四段法。
[0017]进一步地，所述四段法中，顶吹瞬时流量为高(28000～34000Nm3/h且不为28000Nm3/h)
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低(瞬时流量25000～28000Nm3/h)
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高(瞬时流量32000～36000Nm3/h且不为32000Nm3/h)
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低(瞬时流量30000～32000Nm3/h)。
[0018]进一步地，所述四段法中，底吹瞬时流量为高(800～900Nm3/h)
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低(550～650Nm3/h)
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高(900～1000Nm3/h)
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强(1200～1500Nm3/h)。
[0019]进一步地，冶炼终点铁水中碳含量为0.035wt％～0.12wt％，氧含量为400～850ppm。
[0020]进一步地，出钢温度为1620℃～1680℃。
[0021]进一步地，所述钢包中特级石灰的添加量为1.35～3.5kg/t钢。
[0022]进一步地，所述RH处理采用槽龄＜55炉的新真空槽，真空处理前，确认所有氮气管道彻底切断。
[0023]进一步地，所述RH处理的真空度为67～100Pa，上升管氩气瞬时流量为550～1200Nm3/h，真空脱碳时间为6～15min，预抽真空阶段，将环流气体流量调小至40m3/h。
[0024]优选的，所述上升管氩气瞬时流量为650～1100Nm3/h
[0025]进一步地，所述合金元素为硅铁、电解锰、钛铁、氮化硅中的一种或几种。
[0026]进一步地，所述硅铁的添加量为0～35kg/吨钢、电解锰的添加量为0～4.5kg/吨钢、钛铁的添加量为0～15kg/吨钢、氮化硅的添加量为0～1.5kg/吨钢。
[0027]进一步地，加铝脱氧中铝的添加量为2.5～4.5kg/吨钢。
[0028]进一步地，所述保护渣为超低碳、低氮保护渣，添加量为0.35～0.5kg/吨钢。
[0029]进一步地，所述保护渣由以下重量百分比的原料构成：SiO236.85wt％、CaO29.93wt％、MgO 2.41wt％、Fe2O30.72wt％、Al2O32.13wt％、N＜80PPm、C＜2.0wt％、H2O＜0.35wt％，余量为灰份。
[0030]进一步地，所述连铸过程中，每炉使用新大包浇铸保护套管，所述保护套管采用双环密封缝。
[0031]进一步地，所述连铸过程中氩气压力为0.15MPa，流量为0.4Nm3/h；中间包全密封，流量为0.2Nm3/h；塞棒氩气保护，氩气压力为0.15MPa，流量为0.2Nm3/h；滑板面氩气密封，压力为0.15MPa，流量为0.4Nm3/h，结晶器液面波动＜
±
3mm。
[0032]进一步地，所述中包温度为1525℃～1555℃，所述板坯拉速为0.95～1.35m/min。
[0033]本专利技术各工序(环节)采用气体取样器取样，加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低氮钢的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、预处理脱硫：高炉铁水至脱硫站，以压缩空气为载体喷吹钝化镁、石灰脱硫至硫含量＜0.001％，铁水亮面＞95％；S2、转炉冶炼：转运至复吹转炉，同时加入洁净废钢，进行供氧操作，在转炉内加入造渣料，转炉冶炼过程采用复吹工艺，冶炼完成后出钢；S3、RH处理：加入特级石灰覆盖钢包钢水液面，钢水不脱氧直接将钢包送至RH炉，进行循环精炼；S4、连铸成型：向循环精炼后的钢水中加铝进行脱氧，然后加入合金元素，最后加入钢包覆盖剂，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，控制中包温度和板坯拉速，冷却，即得。2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述钝化镁的喷吹量为1.2～2.5kg/吨铁，所述石灰的喷吹量为1.5～3.5kg/吨铁，所述压缩空气压力为0.3～0.65MPa，瞬时流量为2350Nm3/h，间断喷吹三次，每次5～7min，间隔扒渣三次。3.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述转炉冶炼中还包括调渣步骤，具体采用氧化铁皮进行调渣，氧化铁皮添加量为0～25kg/吨钢。4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，所述复吹工艺中顶枪供氧强度为2.8～4.5Nm3/吨钢
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min，枪位控制采...

【专利技术属性】
技术研发人员：张道刚，和珍宝，闫占书，王玉，袁君，刘生学，孙盼，
申请(专利权)人：河北普阳钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：