[发明专利]一种控制转炉炼钢中钢水氮含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，涉及一种控制转炉炼钢过程中钢水氮含量的方法。

背景技术

随着工业和科技的发展，各行业对钢的质量要求越来越苛刻。钢中氮含量对钢的机械性能影响较大。钢液凝固时，熔解在钢中的气体氮的析出会引起元素的偏析或使钢铸件产生气孔，使得钢的性能降低。钢中氮含量增加，屈服极限、强度极限以及硬度提高，但是塑性和冲击韧性降低，并且还会导致时效硬化。氮还会大幅度提高钢的韧脆转变温度，而且还有可能使钢产生低温回火脆性，某些氮化物还会导致钢的热脆。因此，降低钢中氮含量可提高钢的韧性指标。

在现有技术中，钢水冶炼过程的增氮现象有以下几个环节：转炉出钢过程、LF炉精炼过程以及连铸过程。对于LF炉精炼过程可通过造泡沫渣和埋弧操作等方式降低吸氮量；连铸过程可通过加盖、氩气密封水口以及采用侵入式长水口等方式降低吸氮量；只有转炉出钢过程的增氮量不易控制。

因此，需要提供一种在转炉出钢时控制钢水氮含量的方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种防止出钢过程中钢水增氮的控制转炉炼钢中钢水氮含量的方法。

根据本发明的控制转炉炼钢中钢水氮含量的方法，所述方法包括如下步骤：利用转炉将铁水冶炼成钢水；在出钢前打开钢包底吹氩；在出钢的过程中，根据转炉中钢水的氧含量来确定向钢包中加入脱氧剂的量，以使出钢后的钢水的氧含量在50ppm以上，从而防止钢水与空气接触吸氮。

根据本发明的一个实施例，所述脱氧剂可为Al-Fe合金。

根据本发明的一个实施例，在生产低合金钢时，保证出钢后的钢水的氧含量在100ppm以上。

根据本发明的一个实施例，低合金钢可包括DTLA钢、45钢、P510L钢、40Cr钢、P380CL钢和B钢中的一种。

根据本发明的一个实施例，在生产高合金钢时，保证出钢后的钢水的氧含量在50ppm以上。

根据本发明的一个实施例，高合金钢可包括27CrMoV钢、20CrMnTi钢和GCr15钢中的一种。

根据本发明的一个实施例，所述方法还可包括在完成出钢后，在喂丝站对钢包中的钢水喂铝线进行脱氧，以使钢水达到浇注所需氧含量。

本发明的控制转炉炼钢中钢水氮含量的方法，通过在出钢过程中根据钢水的氧含量来确定向钢包中加入脱氧剂的量，以使出钢后的钢水的氧含量在50ppm以上，使得钢水中的氧占据了钢液的表面，防止钢水与空气接触吸氮，从而控制钢水的增氮量，例如，采用本发明的方法，钢水的增氮量可控制在0.0008％以内。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的控制转炉炼钢中钢水氮含量的方法进行详细的描述。

本发明提供一种控制转炉炼钢中钢水氮含量的方法，所述方法包括如下步骤：利用转炉将铁水冶炼成钢水；在出钢前打开钢包底吹氩；在出钢的过程中，根据转炉中钢水的氧含量来确定向钢包中加入脱氧剂的量，以使出钢后的钢水的氧含量在50ppm以上，从而防止钢水与空气接触吸氮。

首先，利用转炉将铁水冶炼成钢水，上述将铁水冶炼成钢水的步骤与本领域技术人员已经掌握的炼钢方法基本相同。因此，为了简明起见，在这里将省略对该步骤的详细描述。

其次，在出钢过程中，通过钢包底吹氩形成相对真空条件，根据转炉终点氧含量，在出钢过程中根据钢水的氧含量来确定向钢包中加入脱氧剂的量，以使出钢后的钢水的氧含量在50ppm以上，即，在出钢过程中采用不完全脱氧。例如，当转炉中的钢水的氧含量低于50ppm时，在出钢的过程中可以不进行脱氧处理，即，不向钢包中加入脱氧剂；当转炉中的钢水的氧含量大于50ppm时，可根据钢水的氧含量的高低来确定脱氧剂的加入量。本发明通过保证出钢后的钢水的氧含量在50ppm以上，可防止因钢水与空气接触吸氮所引起的钢水增氮现象，这是因为钢液中的氮含量主要来自于空气，当钢液中氧含量很高时，氧作为表面活性元素占据在钢液表面，阻止氮的吸附，从而可以控制钢水中的氮含量。在本发明的实施例中，优选地，脱氧剂可选用Al-Fe合金脱氧剂。