[发明专利]一种降低电渣锭氮含量的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低电渣锭氮含量的方法。

背景技术

电渣钢锭主要用于轧辊用钢，轧辊用钢有着非常严格的机械性能要求，对成分、探伤等要求控制很严格，钢中有害气体氮不仅降低钢的力学性能，而且还会使钢产生发纹、皮下气泡等缺陷，造成钢材报废。目前轧辊用钢氮含量要求控制在130ppm以下。随着市场对产品质量的要求提高，对电渣钢锭中氮含量要求也非常苛刻，需要进一步降低钢中气体氮含量。

电渣钢锭生产环节主要为：电炉、精炼炉冶炼-自耗电极浇注-电极退火-电渣重熔-电渣钢锭退火或缓冷，钢水吸氮主要在电炉和精炼炉的冶炼过程、自耗电极浇注、电渣重熔这三个环节。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种操作稳定，可有效去除电渣锭中的氮，使成品质量满足要求，氮含量能达到100ppm以下的降低电渣锭氮含量的方法。

本发明目的的实现方式为，一种降低电渣锭氮含量的方法，具体步骤如下：

1）冶炼过程的去氮：

电弧炉冶炼：将废钢装入电弧炉内，送电，电压280V～340V、电流16000A～22000A,1560℃熔化，在炉内形成熔池后吹氧助熔，吹氧压力≤0.8MPa，并在炉内废钢化清后采用炉门碳氧枪造泡沫渣；

精炼冶炼：造精炼白渣，调节氩气压力到0.3MPa～0.4 MPa，加强钢包底吹氩搅拌，氩气流量为30～60L/min，使钢中气体不断上浮排出；对钢水进行VD处理，真空度≤133Pa，抽真空时间≥13min，真空后取样做氮分析，确保氮含量＜45ppm以下；

2）自耗电极浇注过程的去氮；

在自耗电极浇注时水口下方焊有氩保圈，氩保圈上有较多小气孔，接通氩气后形成气幕，钢流位于气幕里面，气幕有效隔离空气；

3）电渣重熔过程中的去氮；

①电渣炉设烟罩，上面有氩气接口，烟罩内部有氩保圈，在重熔冶炼时通入氩气，氩气压力0.3MPa～0.4 MPa，结晶器内充入氩气，排出空气；调节氩气大于外界压力，减少外部空气进入结晶器，形成保护氛围；

②熔炼功率1100kwh～1300kwh，熔速13kg/min～14 kg/min，埋弧20～40mm； 

③对炉渣按0.3kg/t～0.5kg/t钢每20～40分钟分批加入脱氧剂脱氧；脱氧剂为铝粉或Si-Ca粉；

电渣锭上取样氮含量分析，其氮含量在100ppm以下。

本发明通过对冶炼、浇注、电渣过程分别采取有效措施和监控，电渣氮含量能有效的降低。利用本发明生产操作稳定，可有效去除电渣锭中的氮，使成品质量满足要求，电渣钢锭氮含量基本能达到100ppm以下。

具体实施方式

本发明的具体步骤如下：

1）冶炼过程的去氮：

电弧炉冶炼：将废钢装入电弧炉内，送电,电压电压为280V、300V、320V、340V、电流为16000A、16800A、178OOA、1960OA、21000A、22000A, 1560℃熔化。在炉内形成熔池后吹氧助熔，吹氧压力≤0.8MPa，并在炉内废钢化清后采用炉门碳氧枪造泡沫渣，由于向炉内喷入碳粉及氧气，在炉内形成剧烈的碳氧反应，能够促进钢水中夹杂物的上浮和气体的逸出，可以降低钢中氮含量；

精炼冶炼：造精炼白渣，适当调节氩气压力到0.3MPa～0.4 MPa，加强钢包底吹氩搅拌，氩气流量为30～60L/min，使钢中气体不断上浮排出。对钢水进行VD处理，保证在≤133Pa真空度以下，抽真空时间≥13min，真空后取样做氮分析，确保氮含量控制在45ppm以下；

2）自耗电极浇注过程的去氮；

传统浇注过程中，钢水在进入中注管期间会长时间裸露在空气中，很容易从空气中吸氮，为了减少这一环节的吸氮，在自耗电极浇注时水口下方焊有氩保圈，氩保圈上有较多小气孔，接通氩气后形成气幕，钢流位于气幕里面，气幕能有效的隔离空气，从而减少钢水从大气中吸氮；在自耗电极上取样，做氮含量分析，对浇注效果进行监控，使其氮含量控制在80ppm以下；

3）电渣重熔过程中的去氮；

①电渣炉设有烟罩，上面有氩气接口，烟罩内部有氩保圈，在重熔冶炼时通入氩气，由于氩气比空气重，氩气不断下沉使结晶器内充入氩气，排出空气。通过调节氩气压力，使烟罩内压力大于外界压力，可以减少外部空气进入结晶器，形成保护氛围，减少吸氮；