[发明专利]一种控制CV-LF-RH-CC工艺路径钢种氮含量的方法

说明书

本发明公开了一种控制CV‑LF‑RH‑CC工艺路径钢种氮含量的方法，涉及钢铁冶金技术领域，为实现针对CV‑LF‑RH‑CC工艺路径钢种的氮含量和合金成分的稳定控制；本发明包括通过严格控制转炉底吹工艺、出钢合金化过程、渣料种类及加入量、LF升温、造渣及合金化过程底吹、RH精炼真空度及时间、喂线速度以及开浇工艺等过程，以实现氮含量和合金成分的稳定控制；本发明通过对转炉吹炼工艺、初炼钢水的脱氧合金化工艺、LF、RH双联精炼工艺等的严格控制，可以稳定使各合金元素达到目标值，并使氮含量稳定控制在30ppm以下。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体为一种控制CV-LF-RH-CC工艺路径钢种氮含量的方法。

背景技术

氮元素对钢性能存在较大影响，主要体现在以下几个方面：1)氮在晶界析出，造成钢质出现蓝脆；2)钢中氮的存在，降低了钢的冲击韧性、焊接性能、热应力区韧性，使钢材脆性增加；3)氮与钢中Ti或Al结合为TiN或AlN，弱化晶界强度，使得钢的脆性区发生变化，易造成铸坯表面出现裂纹；4)连铸过程固溶析出的氮化物对钢材疲劳寿命的影响比同尺寸的脱氧产物更严重。

因此一些高级别的钢种都对氮含量有严格的要求，氮含量变化会影响HCM2S钢组织和性能，当HCM2S钢中氮含量大于71×10^-6时会和硼元素反应生成BN夹杂物，从而使钢中“有效硼”量减少，降低钢的淬透性，最终影响组织和性能降低钢的成型和冷弯性能，降低钢材的韧性和塑性。

经过LF精炼工序的钢种，氮含量的稳定控制是一个难题，精炼工序是生产全流程中增氮最严重的环节，要实现氮含量的稳定控制，得到超低氮含量需要从各个方面严格管控，而市面上没有针对CV-LF-RH-CC工艺路径钢种的控制方法，难以稳定控制氮含量和合金成分。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制CV-LF-RH-CC工艺路径钢种氮含量的方法，以实现针对CV-LF-RH-CC工艺路径钢种的氮含量和合金成分的稳定控制。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种控制CV-LF-RH-CC工艺路径钢种氮含量的方法，包括以下控制步骤：

转炉底吹时，吹氧量0-15％阶段，底吹流量0.02-0.05Nm³/t.min；吹氧量16-45％期间，底吹流量0.02-0.04Nm³/t.min；吹氧量46-70％期间，底吹流量0.04-0.08Nm³/t.min；吹氧量71-85％阶段，底吹流量0.07-0.12Nm³/t.min；吹氧量86-100％阶段，底吹流量0.12-0.17Nm³/t.min，气体类型氩气；

出钢过程中严禁氮气压渣；

转炉终点温度控制原则为确保LF进站温度1570-1600℃；

出钢合金化过程加入增碳剂、硅铁、进行初步合金化、铝铁、铝粒进行浅脱氧，出钢过程锰铁合金加入原则为，锰含量不大于0.40％的钢种，出钢不加锰铁合金，锰含量大于0.40％的钢种，出钢锰按Mn_目标-0.40％-Mn_残余进行调整，其中Mn_目标为目标锰含量，Mn_残余为残余锰含量；

采用顺序为渣料一→锰系合金→硅系合金→增碳剂→铝粒的出钢合金化工艺，抑制出钢过程钢水吸氮；

做好钢包准备工作，严禁转炉终点后等钢包出钢，确保底吹效果良好；

合金微调站取样测量渣厚；

钢水进LF后，进行底吹氩操作，以渣面波动，不发生喷溅为原则；

钢水LF后先采用低电压升温，再切换高电压升温，升温前加入渣料二；