本发明专利技术涉及一种热核聚变堆用不锈钢加氮的方法，它包括下述步骤：Ⅰ、将满足AOD炉要求的钢水，倒入AOD炉冶炼；II、AOD炉氮成分控制工艺；出钢前，吹氩气搅拌，氩气吹入量目标值Y值，按照下式计算：Y＝17.5e-0.002X式中：X——产品目标氮含量，ppm；Y——吹入钢水氩气量，立方米/吨钢；III、LF工艺将钢水倒入LF炉中，当钢水氮含量在目标范围要求时，LF底吹氮气流量控制在0.2-1.0升/分钟·吨钢，当氮含量低于目标要求时，LF炉底吹氮气进行增氮，吹氮气增加氮量，按下式计算：W＝K÷(2.0×m)式中：K——产品需增氮含量值，m——吹氮气时间，W——吹入钢水的氮气流量；钢水的成分要求时出钢：本发明专利技术的加氮方法氮含量容易控制到目标范围内。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种热核聚变堆用不锈钢增氮的方法。
技术介绍
ITERdnternational Thermonuclear Experimental Reactor MUfMMM^^^lt 堆)是欧盟、美国、中国、日本、俄罗斯、印度、韩国七个国家地区参加的新型热核聚变实验堆项目，其需求的含氮不锈钢氮含量在0. 06% -0. 25%范围，现有的热核聚变堆用不锈钢增氮的方法采用合金增氮的方法，容易引起钢水夹杂物含量高且氮含量难以控制到目标范围内。
技术实现思路
为了克服现有热核聚变堆用不锈钢增氮的方法的上述不足，本专利技术提供一种氮含量容易控制到目标范围内的热核聚变堆用不锈钢增氮的方法。本专利技术提供一种AOD炉、LF炉联合生产该项目用含氮不锈钢的工艺方法，可以使氮含量控制到要求的目标范围内。ITER项目用的主要含氮不锈钢材料成分重量百分比如下0 < C 彡 0. 03% ；0 < Si 彡 0. 75% ；0 < Mn 彡 2. 00% ；P 彡 0. 03% ；S ^ 0. 01% ； Cr 16. 00 % -22. 50 % ；Ni 10. 00 % -14. 00 % ；Mo 2. 00 % -3. 00 % ；0 < Co ^ 0. 10 % ；N 0. 06% -0. 25% ；0 < Nb ^ 0. 10% ；0 < Ta ^ 0. 10% ；其余为 Fe 和不可避免的杂质。针对ITER计划用钢氮含量控制要求，采用AOD、LF不锈钢冶炼设备进行冶炼。如电炉+A0D+LF炉冶炼法、转炉+A0D+LF冶炼法，控制钢水中氮含量。本热核聚变堆用不锈钢增氮的方法包括下述依次的步骤I将电炉、中频感应炉或转炉冶炼后，满足AOD炉要求的钢水，倒入AOD炉进行冶太东。II AOD炉氮成分控制工艺AOD炉钢水采用氮气、氧气混合吹入或只吹氮气进行冶炼，在AOD炉造渣、调整成分、调整温度、还原。出钢前(时间按照式(1)计算的需要吹氩量，除以出钢前吹氩流量，即可得出出钢前多长时间开始吹氩)，只吹氩气进行搅拌，氩气吹入量目标值(Y值)，按照以下⑴式计算Υ=17·5θ_0 002Χ (1)式中Χ—产品目标氮含量，ppm(百万分之一)。Y——吹入钢水氩气量，立方米/吨钢。实际吹入氩气量可以在目标值的基础上波动Y士0. 15立方米/吨钢。AOD炉造渣、调整成分、调整温度、还原操作，与目前AOD炉冶炼不锈钢造渣、调整成分、调整温度、还原工艺相同。III LF 工艺钢水倒入LF炉中，当钢水氮含量在目标范围要求时(钢水中NO. 06% -0. 25% )； LF底吹氮气流量控制在0. 2-1. 0升/分钟·吨钢，当氮含量低于目标要求时，LF炉底吹氮气进行增氮，吹氮气增加氮量，按下(2)式计算W = K+(2. OXm) (2)式中K——产品需增氮含量值，ppm(百万分之一)。 m——吹氮气时间，分钟；W——吹入钢水的氮气流量，升/分钟 吨。 其中吹入钢水的氮气流量(W值)最佳控制在2. 5-6. 0升/分钟·吨钢。钢水的成分的重量百分比达下述要求时出钢0 < C 彡 0. 03% ；0 < Si 彡 0. 75% ；0 < Mn 彡 2. 00% ；P 彡 0. 03% ；S ^ 0. 01% ； Cr 16. 00 % -22. 50 % ；Ni 10. 00 % -14. 00 % ；Mo 2. 00 % -3. 00 % ；0 < Co ^ 0. 10 % ；N 0. 06% -0. 25% ；0 < Nb ^ 0. 10% ；0 < Ta ^ 0. 10% ；其余为 Fe 和不可避免的杂质。IV出钢浇注钢锭浇注、连铸坯的工艺与一般不锈钢浇注钢锭、连铸坯生产工艺相同。上述的热核聚变堆用不锈钢加氮的方法，其特征是在步骤III LF工艺中，钢水的成分的质量百分比达下述要求时出钢0 < C 彡 0. 03% ；0 < Si 彡 0. 75% ；0 < Mn 彡 2. 00% ；P 彡 0. 03% ；S ^ 0. 01% ； Cr 16. 00 % -18. 50 % ；Ni 10. 00 % -14. 00 % ；Mo 2. 00 % -3. 00 % ；0 < Co ^ 0. 05 % ；N 0. 12% -0. 17% ；0 < Nb ^ 0. 10% ；0 < Ta ^ 0. 10% ；其余为 Fe 和不可避免的杂质。上述的热核聚变堆用不锈钢加氮的方法，其特征是在步骤III LF工艺中，钢水的成分的质量百分比达下述要求时出钢0 < C 彡 0. 03% ；0 < Si 彡 0. 75% ；0 < Mn 彡 2. 00% ；P 彡 0. 03% ；S ^ 0. 01% ； Cr 16. 00 % -18. 00 % ；Ni 11. 00 % -14. 00 % ；Mo 2. 00 % -2. 50 % ；0 < Co ^ 0. 10 % ；N 0. 06% -0. 08% ；0 < Nb彡0. 10% ；0 < Ta彡0. 10% ；其余为Fe和不可避免的杂质。本热核聚变堆用不锈钢增氮的方法生产的氮不锈钢产品，氮含量可以准确地控制在要求范围之内，避免引起钢水夹杂物含量高。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术ITER项目用含氮不锈钢增氮方法进行详细说明，但本专利技术的具体实施方式不局限于下述的实施例。实施例一本实施例的不锈钢钢种为316LN，其成分的质量百分比要求为0 < C 彡 0. 03% ；0 < Si 彡 0. 75% ；0 < Mn 彡 2. 00% ；P 彡 0. 03% ；S ^ 0. 01% ； Cr 16. 00 % -18. 50 % ；Ni 10. 00 % -14. 00 % ；Mo 2. 00 % -3. 00 % ；0 < Co ^ 0. 05 % ；N 0. 12% -0. 17% ；0 < Nb ^ 0. 10% ；0 < Ta ^ 0. 10% ；其余为 Fe 和不可避免的杂质。本实施例的步骤依次如下采用18吨AOD炉、18吨LF炉冶炼生产。电炉钢水17. 32吨兑入AOD炉，电炉钢水成分如下(重量百分含量)C 1. 49% Si 0. 13% Mn 0. 45% P 0. 016% S 0. 003%Cr :15. 71% Ni 12. 93% Mo 2. 15% N 0. 03% Co 0. 03% Nb 0. 01% Ta 0. 01%其余为Fe和不可避免的杂质。AOD炉操作如下时间操作内容17:45 兑钢后，底侧吹气体 O2 N2 = 0 400m7h，测温 1561°C。17:47 底侧吹气体 O2 N2 = 769 192m3/h。1809调整成分，加高碳铬铁357公斤，镍100公斤，高碳锰铁260公斤。18:17 测温 1627°C。18:18 底侧吹氧与氮冶炼 O2 N2 = 760 190m3/h。18:24 底侧吹氧与氮冶炼 O2 N2 = 480 482m3/h。18:42本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种热核聚变堆用不锈钢加氮的方法，它包括下述依次的步骤：Ｉ 将电炉、中频感应炉或转炉冶炼后，满足ＡＯＤ炉要求的钢水，倒入ＡＯＤ炉进行冶炼；ＩＩ ＡＯＤ炉氮成分控制工艺ＡＯＤ炉钢水采用氮气、氧气混合吹入或只吹氮气进行冶炼，在ＡＯＤ炉造渣、调整成分、调整温度、还原；出钢前只吹氩气进行搅拌，氩气吹入量目标值Ｙ值，按照以下（１）式计算：Ｙ＝１７．５ｅ－０．００２Ｘ （１）式中：Ｘ——产品目标氮含量，ｐｐｍ；Ｙ——吹入钢水氩气量，立方米／吨钢；实际吹入氩气量可以在目标值的基础上波动：Ｙ±０．１５立方米／吨钢；ＩＩＩ ＬＦ工艺将钢水倒入ＬＦ炉中，当钢水氮含量在目标范围要求时；ＬＦ底吹氮气流量控制在０．２－１．０升／分钟·吨钢，当氮含量低于目标要求时，ＬＦ炉底吹氮气进行增氮，吹氮气增加氮量，按下（２）式计算：Ｗ＝Ｋ÷（２．０×ｍ） （２）式中：Ｋ——产品需增氮含量值，ｐｐｍ；ｍ——吹氮气时间，分钟；Ｗ——吹入钢水的氮气流量，升／分钟·吨；其中吹入钢水的氮气流量（Ｗ值）最佳控制在２．５－６．０升／分钟·吨钢；钢水的成分的重量百分比达下述要求时出钢：０＜Ｃ≤０．０３％；０＜Ｓｉ≤０．７５％；０＜Ｍｎ≤２．００％；Ｐ≤０．０３％；Ｓ≤０．０１％；Ｃｒ １６．００％－２２．５０％；Ｎｉ １０．００％－１４．００％；Ｍｏ ２．００％－３．００％；０＜Ｃｏ≤０．１０％；Ｎ ０．０６％－０．２５％；０＜Ｎｂ≤０．１０％；０＜Ｔａ≤０．１０％；其余为Ｆｅ和不可避免的杂质；ＩＶ出钢浇注钢锭。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘承志，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14
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