[发明专利]一种低氮SWRH82B钢冶炼方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及碳钢冶炼，尤其涉及低氮钢冶炼。

【背景技术】

SWRH82B钢是预应力钢绞线用钢。它是炼钢厂冶炼出的钢水浇铸成方坯之后，在轧钢厂加热、轧制成φ10～12.5mm的盘条，然后在钢绞线厂拉拔成φ5.05～5.10mm的钢丝，最后捻制成钢绞线。这种钢绞线被称为预应力钢绞线，它被广范用于水坝、桥梁、立交桥、高层建筑等大型工程中。

初轧制出来的SWRH82B盘条，由于存在较大的内应力，加上盘条内部含有氢、氮气体元素，塑性较差。若立即对盘条进行拉拔加工，就会频繁出现断裂、拉拔工艺不能正常进行。故需要将盘条在自然状态下放置一段时间，一般为15天，让盘条释放应力，让盘条中的氢、氮逃逸，使盘条的塑性提高，方可顺利拉拔成钢丝。刚轧制的SWRH82B盘条性能随着时间的推移会发生变化，被称为盘条的时效性。为缩短盘条的时效时间，需要使轧制出来的盘条的内应力小、氢和氮含量少，才可使盘条在较短的时间内释放完应力、氢和氮。在影响盘条时效性的诸多因素（内应力、氢、氮等）中，氮是影响SWRH82B盘条时效性的最重要因素。实践证明，当盘条中氮达到200ppm以上时，盘条还未拉拔就发生自然断裂。而氮是在炼钢及浇铸过程中进入钢液中的，在钢凝固后残留在固体铸坯中，因此，要降低SWRH82B盘条中的氮含量，炼钢和连铸工艺是关键。

中国专利数据库中涉及低氮钢冶炼的申请件不多，仅有200780033721.0号《超低硫低氮高纯度钢的熔炼方法》、200980138838.4号《利用传统炼钢设备低成本地制造低碳、低硫以及低氮钢》、201110403472.8号《一种控制低氮钢氮含量的方法》等，但尚无涉及低氮SWRH82B钢的申请件。     

【发明内容】

本发明旨在提供一种低氮SWRH82B钢冶炼方法，降低SWRH82B成品钢中的氮含量，缩短SWRH82B盘条时效时间，降低盘条拉拔断丝率。

为实现上述目的，发明人提供的方法包括以下工序：高炉铁水进入转炉冶炼、脱氧合金化、LF炉精炼、方坯连铸，具体的措施是：

（1）转炉冶炼中，顶底复吹转炉在吹炼SWRH82B钢时，采用全过程底吹氩，即转炉的底吹气体是氩气而不是氮气，可降低冶炼出来的钢水氮含量；

    （2）在出钢脱氧合金化过程中，采用低氮增碳剂增碳，使钢水增碳过程中少增氮；

    （3）在LF炉精炼过程中采用微正压操作，使钢水不吸入空气，减少钢水增氮；

（4）在连铸过程中采用全保护浇铸：盛钢桶到中间包的钢流，采用长保护套管输送，并吹氩气进行密封；中间包采用SWRH82B钢专用覆盖剂覆盖钢水，使空气与钢水隔绝，同时对钢水保温；从中间包到结晶器的钢流采用长套管输送，使钢流与空气隔绝；结晶器采用SWRH82B专用保护渣，使钢水与空气隔绝，同时润滑钢坯表面，提高铸坯表面质量。

上述转炉冶炼中，所述底吹的氩气来自空气分离装置，以质量分数计的纯度为99.99％。

上述出钢脱氧合金化过程中，所述低氮增碳剂是氮含量以质量计为0.014％～0.028％的增碳剂。

上述LF炉精炼过程中，所述微正压是控制LF炉的气压为0.11～0.12MPa，表现为烟气从钢包盖周边袅袅逸出。

上述连铸过程中，所述SWRH82B钢中间包专用覆盖剂的成分按质量分数计为CaO=20％，SiO₂ =36％，Al₂O₃=15％，MgO=10％，C=12％；所述SWRH82B钢结晶器专用保护渣的成分按质量百分数计为CaO=24％，SiO₂=35％，Al₂O₃=3％，MgO=3％，C=17％。

本发明方法成功地将SWRH82B盘条钢中的氮含量降到40ppm以下，缩短了SWRH82B盘条钢的时效时间，降低了盘条的拉拔断丝率，在同行业中居于领先地位。适用于SWRH82B盘条钢生产厂家。

【具体实施方式】

 以首钢水城钢铁集团公司炼钢厂采用本发明冶炼低氮SWRH82B钢的实践为例，进一步说明本发明。

1 冶炼工艺流程

冶炼工艺包括以下工序：高炉铁水进入100t顶底复吹转炉冶炼；脱氧合金化；LF炉精炼；150mm×150mm方坯连铸。

2  100t顶底复吹转炉冶炼