[发明专利]一种含氮钢冶炼工艺

权利要求书

1.一种含氮钢冶炼工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：

（1）、精选配料，控制有害元素 [As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]的含量均≤0.015%，[As]+[Sn]+[Pb]+[Sb]+[Bi]≤0.04%；

（2）、电弧炉冶炼：控制终点[C]≥0.10%、[P]≤0.004%，出钢温度≥1640℃，出钢1/4～3/4过程中随钢流加入铝块1～3kg/t、增碳剂1～2kg/t及石灰2～3kg/t，不允许加硅铁；

（3）、中频炉冶炼：将高铬低磷料头、高碳铬铁及钼铁中任意一种、任意两种或三种放入中频炉中进行熔化，出钢前加Ca-Si粉1～1.5kg/t对炉渣进行脱氧，出钢前进行挑渣操作，只出钢不出渣，[P]≤0.02%，温度≥1640℃，满足出钢条件后与电弧炉配合出钢后倒入AOD炉中；

（4）、AOD炉冶炼：兑钢前AOD炉内烘烤温度≥900℃，炉内提前加入石灰400～600kg，兑钢后搅拌1～2分钟测温，使用氮气进入自动吹炼模式，吹炼过程中根据需要补加2000～4000kg石灰及合金；碳含量≤0.04%、温度≥1650℃时，加入硅铁或硅锰10～16kg/t，吹氮气还原5～8分钟；测温、取样，扒除50%以上的炉渣后重新加入石灰约300～800kg、萤石约150～400kg、铝块40～100kg造渣脱氧、脱硫；温度≥1580℃出钢，出钢前取玻璃管样分析[H]、[O]、[N]气体含量，然后转LF炉精炼；

（5）、LF炉精炼：转入LF钢包精炼炉后接通氩气送电，期间加入硅铁粉或硅钙粉2～4kg/t进行脱氧，渣白后温度≥1560℃取样按内控成分精调化学成分，其中[Cr]按8.0～8.5%控制，温度1650～1660℃吊包进入真空罐脱气，吊包前取玻璃管样分析气体含量；

（6）、真空罐除气：钢包吊入真空罐后测温，接通氮气，在真空度≤0.7mbar下保持时间≥15分钟，破空后调整氮气压力≥0.25MPa、流量250NL/min，吹氮气0～20分钟，之后抬盖，在线定氢，控制[H]≤1.5ppm，取气体样分析[O]、[N]含量；

（7）、LF炉二次冶炼：除气之后将钢包吊回LF钢包精炼炉，接通氩气，根据分析出的氮含量，按目标值调整[N]、[Cr]成分，合金加完后氩气小流量搅拌，弱搅拌时间≥10分钟后吊包浇钢。

2.根据权利要求1所述的一种含氮钢冶炼工艺，其特征在于：冶炼超超临界高压锅炉管坯用钢时，其化学成分重量百分比如下：C：0.06-0.15%、Mn≤0.60％、Si≤0.40％、Cr：8.00－10.0％、Mo：0.40-0.60％、Ni≤0.40％、V：0.15－0.35％、W：1.5－1.80％及N：0.03－0.10％，余量为铁，还可含有一种或一种以上下列重量含量的成分：Nb≤0.10％、B≤0.01％。

3.根据权利要求2所述的一种含氮钢冶炼工艺，其特征在于：冶炼超超临界高压锅炉管坯用钢时各元素重量百分比最佳选择为：C：0.08-0.13%、Mn：0.40～0.60％、Si≤0.30％、Cr：8.50－9.50％、Mo：0.45-0.55％、V：0.20－0.30％、W：1.7－1.80％及N：0.05－0.10％。

4.根据权利要求1所述的一种含氮钢冶炼工艺，其特征在于：中频炉原材料选用高铬低磷料头、铬铁、钼铁及钒铁合金，将中频炉熔化的合金钢水与电炉钢水一并兑入AOD炉中进行精炼，使用氮气进入自动吹炼模式，吹炼结束后兑入钢包炉精炼、升温，调整温度，加石灰、萤石调整渣量，微调合金，调整炉渣碱度（R）2.0～3.0。

5.根据权利要求1所述的一种含氮钢冶炼工艺，其特征在于：真空罐底部通入氮气对钢液进行搅拌，在真空度≤0.70mbar下保持时间≥15分钟，破空后在线定氢、定氧、测温、检测成分，然后对钢水成分进行微调整，满足要求后即可中吊包浇铸。