[发明专利]一种生产非调质N80 1钢控制氮含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼工艺领域，尤其涉及一种基于真空精炼炉（简称VD炉）精炼工艺生产非调质N80 1钢精确控制钢中氮含量的方法。

背景技术

目前，国内生产N80 1级石油管钢普遍采用调质处理方式进行生产，其工艺路线亦普遍采用铁水预处理—转炉冶炼—钢包精炼炉（简称LF炉）精炼—VD炉精炼—含氮合金增氮—方坯连铸—热连轧的生产工艺路线。由于这种生产方式工序繁多，因此生产成本较高。而采用非调质方式生产，则需加入钒钛合金或钒铁加吹氮工艺进行控制，以保证钢中钒、氮含量。采用加入钒钛合金的方式生产，其成本较高，且合金收得率不稳定。采用钒铁加吹氮工艺的方式生产虽然成本较低，但由于采取向钢包内吹氮工艺，因而钢中的氮含量难以稳定控制。

由于N80 1钢要求钢中要有较高的［N］、［V］含量，由此造成在晶界上有［VDC］化合物析出，从而破坏了晶界的连续性，造成晶界弱化，在外力作用下会发生开裂而导致产品出现裂纹，给产品质量带来极大影响。因此，既要保证非调质处理后N80 1钢的氮含量要求，又能有效减少铸坯表面裂纹，使其满足产品质量要求，就必须严格控制钢中的氮含量。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种既可保证非调质处理的氮含量要求，又能有效减少铸坯表面裂纹，提高产品质量的生产非调质N80 1钢精确控制钢中氮含量的方法。

为此，本发明采取了如下及时解决方案：

一种生产非调质N80 1钢控制氮含量的方法，其特征在于：

（1）、工艺路线：

采用铁水预处理—顶吹转炉冶炼—转炉出钢扒渣—LF精炼—VD精炼—吹氮处理—方坯连铸—热连轧的工艺路线；

（2）、LF造渣：

渣料加入量为0.38-0.46kg/吨钢，R控制在2.6-3.5；

采用硅脱氧，控制钢中［O］≤15ppm；

（3）VD精炼：

a、VD保压过程中：

吹氮流量控制在每吨钢2.0-3.0Nl/min，压力控制在0.2MPa；

吹氮时间根据钢中氮含量设定，每吨钢按照3.0-4.0 ppm/ min计算吹氮时间；

b、VD破空后：

吹氮流量控制在每吨钢1.2-1.8Nl/min，压力控制在0.15MPa；

吹氮时间根据钢中氮含量设定，每吨钢按照6.0-7.0 ppm/ min计算吹氮时间；

钢中氮重量百分比含量达到0.005-0.020%时控制夹杂物充分上浮。

本发明的有益效果为：

采用本发明方法生产非调质N80 1钢，氮含量稳定可控，完全满足非调质处理的要求，有效减少铸坯表面裂纹，使铸坯表面裂纹由81.3%降低到98%，产品质量合格率由85.6%提高到99.4%。

由于本发明通过吹氮增加钢中的氮含量，从而可节约高价含氮合金的使用量，降低生产成本。同时，采用高压氮气替代氩气作为提升气体，无需额外增加成本开支。

具体实施方式

实施例1：生产非调质N80 1钢。

1、生产工艺路线：

采用铁水预处理—顶吹转炉冶炼—转炉出钢扒渣—LF精炼—VD精炼—吹氮处理—方坯连铸—热连轧的工艺路线。

2、LF造渣：

稳定LF造渣操作，使熔渣重量、组分可控，过程吹氮状态稳定。

每吨钢加入渣料0.40kg，碱度控制在2.6；

采用硅脱氧，控制钢中［O］在10ppm。

3、VD精炼：

a、VD保压过程中：

吹氮流量控制在每吨钢2.3Nl/min，压力控制在0.2MPa；

根据钢中氮含量设定吹氮时间，每吨钢按照3.0ppm/ min反算出吹氮时间。

b、VD破空后：

吹氮流量控制在每吨钢1.8Nl/min，压力控制在0.15MPa；

根据钢中氮含量设定吹氮时间，每吨钢按照6.8ppm/ min计算吹氮时间；

当钢中氮重量百分比含量达到0.017%时，保证夹杂物充分上浮。

实施例2：生产非调质N80 1钢。

1、生产工艺路线：

采用铁水预处理—顶吹转炉冶炼—转炉出钢扒渣—LF精炼—VD精炼—吹氮处理—方坯连铸—热连轧的工艺路线。

2、LF造渣：

稳定LF造渣操作，使熔渣重量、组分可控，过程吹氮状态稳定。

每吨钢加入渣料0.45kg，碱度控制在3.3；