[发明专利]一种钢水低成本准确增氮控制方法

说明书

本发明公开了一种钢水低成本准确增氮控制方法，包括以下步骤：根据钢水增氮热力学条件推导公式：根据钢水增氮动力学条件推导公式：结合大量RH炉生产实践数据分析，得出真空条件下氮气作为循环气体对钢水增氮的准确控制模型；利用钢铁企业中廉价的氮气作为循环气体，不需要采购、不需要备货，随时可以切换使用，而且成本及其低廉，还可以根据不同钢种RH到站钢水初始氮含量，通过模型计算准确控制钢水最终的氮含量，使其达到钢种目标氮含量范围。

技术领域

本发明属于钢水增氮技术领域，具体涉及一种钢水低成本准确增氮控制方法。

背景技术

目前，相对比较准确一些的钢水增氮技术是采用FeN、CrN等氮化合金增氮，但由于需要增氮的钢种比较少，氮化合金使用量不大。因此，合金化增氮的缺点是合金采购困难，合金存储资金占用明显，合金存储期间容易出现合金错用导致成分不合事故，增氮量控制不稳定，增氮成本也比较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢水低成本准确增氮控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种钢水低成本准确增氮控制方法，包括以下步骤：

1)根据钢水增氮热力学条件推导公式：

其中,N₂表示空气中的氮分子,[N]表示钢水中的氮原子,K′_N表示分配系数,a_[N]表示氮在钢水中的活度系数，表示氮气在空气中的分压，T表示钢水温度；

2)根据钢水增氮动力学条件推导公式：

N_2g+2σ＝2[N]_ad，

[N]_ad＝[N]_gm+σ，

[N]_gm＝[N]，

N_2g＝2[N]_gm，

其中，σ表示气液相界面上可吸附氮的空位，ad表示吸附态，g表示气态，gm表示气液相界面；

3)结合大量RH炉生产实践数据分析，得出真空条件下氮气作为循环气体对钢水增氮的准确控制模型，

ΔN＝C×A×B×EXP(tD)，

其中，C表示真空度系数，A表示循环气体流量因子，B表示钢水温度系数，t表示真空循环时间，时间单位为min，D表示真空循环时间影响因子。

2)本发明具有以下有益效果：利用钢铁企业中廉价的氮气作为循环气体，不需要采购、不需要备货，随时可以切换使用，而且成本及其低廉，还可以根据不同钢种RH到站钢水初始氮含量，通过模型计算准确控制钢水最终的氮含量，使其达到钢种目标氮含量范围。

具体实施方式

现在对本发明作进一步详细的说明。

一种钢水低成本准确增氮控制方法，包括以下步骤：

1)根据钢水增氮热力学条件推导公式：

其中,N₂表示空气中的氮分子,[N]表示钢水中的氮原子,K′_N表示分配系数,a_[N]表示氮在钢水中的活度系数，表示氮气在空气中的分压，T表示钢水温度；

2)根据钢水增氮动力学条件推导公式：