[发明专利]一种利用碳化硅脱氧降低出钢增氮量的方法

说明书

本发明实施例提供一种利用碳化硅脱氧降低出钢增氮量的方法，包括：转炉出钢前，控制转炉出钢的碳含量及终点氧含量，根据终点氧含量，往钢包内加入碳化硅；出钢过程中，往钢包底吹氩气，碳化硅脱氧形成泡沫渣，碳化硅脱氧产物CO气体在钢包内及钢流周围形成还原性气幕，隔绝空气与钢液接触，抑制钢液吸氮，同时，出钢过程中进行挡渣操作，降低出钢增氮量。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，具体涉及一种钢铁冶炼中利用碳化硅脱氧降低转炉出钢过程钢液增氮的炼钢方法。

背景技术

氮在微合金化钢中可促进微合金元素的强化作用，提高钢材的强度。除此之外，氮在钢中视为杂质元素。氮在钢中由于FeN的析出，会导致时效和蓝脆等现象；当氮含量超过一定量，会形成气泡和疏松；氮与钢中的钛、铝等元素形成带棱角的夹杂物群；此外，钢中的氮可降低成品材的韧性、塑性、焊接性、导电率、导磁率以及增加磁滞损失。因此，对于大部分钢种，应当尽可能地降低钢中的氮含量。优质钢一般要求的含氮量不大于0.008％。氮气是空气中的主要物质，从炼钢到连铸生产过程中很容易被吸入钢水，并且很难在常规条件下以化学反应的方法去除。因此，减少炼钢到连铸过程中的增氮量一直是炼钢过程的一个难题。RH、VD等真空脱气设备可以去除钢中的氮，但这在一定基础上既增加成本又延长处理时间。目前主要采取的措施是减少炼钢各工序的增氮，特别是转炉出钢工序，LF精炼工序及连铸工序。LF精炼工序合理吹氩，炉内微正压等措施可以有效降低精炼过程增氮；连铸工序的保护浇注也能保证增氮量在5ppm以内。而出钢过程防止增氮的措施，只局限于不脱氧或弱脱氧来保证钢液中有足够的氧含量来抑制钢液吸氮，增氮量在5-12ppm范围内。

发明内容

本发明实施例提供一种利用碳化硅脱氧降低出钢增氮量的方法，出钢过程中利用碳化硅弱脱氧，在钢水进入钢包时，在钢包内迅速成渣，并形成丰富的泡沫渣，以及在钢流周围及钢包内形成还原性气幕，有效地减低了钢流与空气直接接触而吸氮，以及钢包内钢液面裸露吸氮，降低出钢增氮。

为达上述目的，本发明实施例提供一种利用碳化硅脱氧降低出钢增氮量的方法，其特征在于，包括：

转炉出钢前，控制转炉出钢的碳含量及终点氧含量，根据终点氧含量，往钢包内加入碳化硅；

出钢过程中，往钢包底吹氩气，碳化硅脱氧形成泡沫渣，碳化硅脱氧产物CO气体在钢包内及钢流周围形成还原性气幕，隔绝空气与钢液接触，抑制钢液吸氮，同时，出钢过程中进行挡渣操作，降低出钢增氮量。

进一步地，所述的控制转炉出钢的碳含量及终点氧含量包括：钢种要求碳含量≤0.15％时，转炉出钢碳含量控制为0.04％～0.06％，终点氧含量为400～600ppm。

进一步地，所述的控制转炉出钢的碳含量及终点氧含量包括：钢种要求碳含量≥0.15％时，转炉出钢碳含量控制为0.04％～0.08％，终点氧含量为300～600ppm。

进一步地，所述的出钢过程中进行挡渣操作包括：控制下渣量≤5kg/t钢。

进一步地，所述的根据终点氧含量，往钢包内加入碳化硅包括：当终点氧含量≥500ppm，加入碳化硅1.5kg/t钢。

进一步地，所述的根据终点氧含量，往钢包内加入碳化硅包括：当终点氧含量＜500ppm，加入碳化硅1.2kg/t钢。

进一步地，所述的一种利用碳化硅脱氧降低出钢增氮量的方法包括在120吨转炉、120吨钢包炉冶炼情况下，控制转炉出钢的碳含量为0.0542％，终点氧含量486ppm，往钢包内加入碳化硅138kg，出钢过程中先加石灰450kg和预熔精炼渣112kg，接着加磷铁、铬铁、锰铁、铜合金，出钢结束加钢水精炼调渣剂100kg，过程取样进行氮含量分析，转炉终点氮含量为19.8ppm，氩站取样氮含量为21.5ppm，成品钢氮含量为31ppm，出钢增氮量仅为1.7ppm。