[发明专利]一种熔炼含氮合金钢的方法

权利要求书

1.一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、原料准备：

a.将微碳铬铁、加碳中间合金、加氮中间合金、金属锰、锰铁、硅锰合金、氮化硅锰等破碎成颗粒状；

b.将工业纯铁、铁合金等加工到适合入炉的形态；

c.根据不同的钢种，准备好冶炼钢种需要的元素，包括碳、铁及各种合金材料；

S2、原料进炉：将S1步骤中的原料加入能够抽真空、充氮加压的中频炉内；

S3、抽真空升温、充氮：对中频炉进行抽真空，并同时进行升温，抽真空到真空度5KPa～10Pa左右，当炉内温度达到200～1500℃左右时，向炉内充入氮气，并加压至0.2MPa～2Mpa之间；

S4、充氮保压加温：继续向炉内充氮保压和升温，将炉内温度提高到1500～1650左右；

S5、出炉：当炉内金属完全液化成液体时，解除压力，控制炉内温度在1500～1650℃左右，按照炼钢常规工艺进行脱S、脱P、脱O、造渣、除渣，然后出炉浇铸。

2.根据权利要求1所述的一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，所述中频炉采用密封耐压型，且中频炉包括炉壳、中频线圈、磁轭、保温层、炉衬、真空机组、充氮口和防爆口，使其即可以真空冶炼，也可以加压冶炼。

3.根据权利要求1所述的一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，所述S1步骤中的原料还包括工业纯铁、金属镍、钼铁、钨铁、钒铁、铌铁、钛铁、金属铝、铝合金、稀土合金中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，所述加氮中间合金选用高氮铬铁、氮化铬铁、氮化锰、氮化钼铁、氮化钒铁中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，所述加碳中间合金选用高碳铬铁、高碳合金钢中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，所述S2步骤中的原料对应所熔炼的含氮合金钢按比例分散装料。

7.根据权利要求1所述的一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，所述中频炉采用智能控制系统，所述智能控制系统包括终端设备、PLC控制器、变压器、真空泵、压力调节器、压力变松器、温度调节器、温度变松器、通信控制器，所述终端设备用于参数设置、数据显示、参数变化曲线、趋势显示、数据存储，所述PLC控制器用于将终端设备的指令转换成可控信号，从而控制输出电流、电压、真空度，同时将中频炉的温度、压力、电流、电压发送给终端设备进行处理。

8.根据权利要求1所述的一种熔炼含氮合金钢的方法，其特征在于，所述中频炉在冷炉状态下的极限真空度为6.7×102Pa，压升率≤1.6Pa/h，极限真空度采用以下公式计算：

上式(1)中，P为冷炉的极限真空度Pa；S_e为抽真空速度L/s；Q₁为炉体的漏气率Pa·L/s，Q₂为炉体的表面放气流量Pa·L/s；真空泵的极限真空度Pa。