[发明专利]一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺

说明书

本发明公开了一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺，涉及钢铁生产技术领域，包括以下步骤：（1）螺纹钢在转炉吹炼时全程吹氮，氮气流量控制在120～240m³/h，压力控制在0.4～0.8MPa；（2）钢包底吹氮工艺1)氮气流量控制在50～300m³/h，压力控制在0.2～0.9MPa；2）钢水吹氮3分钟后测温取样，根据钢水成分进行微调；3）炉后总吹氮时间≥5分钟，且微调成分后吹氮时长≤5分钟。采用转炉及钢包底吹氮来替代底吹氩工艺，在保证搅拌效果的同时，通过吹氮在螺纹钢中促进钒的析出，能够显著提高其沉淀强化作用，可提高螺纹钢成品平均屈服强度5～15MPa。

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺。

背景技术

螺纹钢广泛用于房屋、桥梁、道路等土建工程建设。大到高速公路、铁路、桥梁、涵洞、隧道、防洪、水坝等公用设施，小到房屋建筑的基础、梁、柱、墙、板，螺纹钢都是不可或缺的结构材料。近年来，随着中国城镇化程度的不断深入，基础设施建设、房地产的蓬勃发展对螺纹钢的需求强烈。

螺纹钢在交付给用户时，用户主要通过质保书上的屈服强度检测结果与国标要求进行比对，从而判定钢种是否合格，因此如何提高拉伸屈服强度一直是该钢种研究的一个重要课题。

提高螺纹钢屈服强度除了通过添加Si、Mn、V等固溶强化合金元素外，还可以在钢中提高氮含量。氮在炼钢过程中主要以氮化物的形式存在，可作为合金元素来细化晶粒，提高钢的强度。目前，大部分炼钢厂生产普通或高强螺纹钢时均采用转炉及炉后钢包底吹氩工艺，通过气体搅拌的方式来确保碳及其他合金元素加入钢水后铺展的均匀性。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺，包括以下步骤：

（1）螺纹钢在转炉吹炼时全程吹氮，氮气流量控制在120～240m³/h，压力控制在0.4～0.8MPa；

（2）钢包底吹氮工艺

1) 氮气流量控制在50～300m³/h，压力控制在0.2～0.9MPa；

2）钢水吹氮3分钟后测温取样，根据钢水成分进行微调；

3）炉后总吹氮时间≥5分钟，且微调成分后吹氮时长≤5分钟。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺，步骤3），温度高时，加入的螺纹钢切头进行降温。

前所述的一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺，温度高时，加入的螺纹钢控制在一吨以内。

前所述的一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺，底吹氮炉次较底吹氩轧材N含量平均高约20～30ppm，屈强平均高约5～15MPa。

前所述的一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺，严禁炉后钢包内加其它废钢、生铁块。

本发明的有益效果是：生产螺纹钢时采用转炉及钢包底吹氮来替代底吹氩工艺，在保证搅拌效果的同时，通过吹氮在螺纹钢中促进钒的析出，能够显著提高其沉淀强化作用，可提高螺纹钢成品平均屈服强度5～15MPa。

具体实施方式

本实施例提供的一种有效提高螺纹钢屈服强度的转炉及钢包底吹氮工艺，普通螺纹钢按重量百分比包括以下组分：C:0.220%-0.254%，Si:0.55%-0.70%，Mn:1.35%-1.55%，V:0.018%-0.030%。

底吹氮工艺控制方法：

转炉冶炼时全程吹氮，氮气流量200m³/h，压力0.6MPa；