[发明专利]一种低合金高强度钢的增氮方法

说明书

本发明公开了一种低合金高强度钢的增氮方法，属于钢铁冶金技术领域。采用转炉或电炉出钢过程中采用渣洗的方式加入AD粉进行增氮和后续添加含氮合金增氮双联的方式进行低合金高强度钢的冶炼。本发明解决了当前通用冶炼工艺中合金增氮成本高的问题，可以稳定控制低合金高强度钢中的氮含量在80～150ppm之间。

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种低合金高强度钢的增氮方法。

背景技术

通常情况下，氮被认为是钢中的有害杂质之一。虽然常压下氮在液态钢中的溶解度很低，但这些少量的氮却能导致钢材产生时效脆化，于是开发了各种减少液态钢中氮的二次精炼技术，并还在不断地改进。然而，氮作为合金元素可以和钢中的其他合金元素(如Mn、Cr、V、Nb、Ti等)交互作用，而赋予该钢种许多优异性能。例如，提高奥氏体的稳定性，使钢的力学性能大大提高，改善钢的耐腐蚀性等等。

低合金高强度钢为提高强度和降低合金成本，大部分均采取“增氮降钒”的工艺，“增氮降钒”的关键是确保氮含量的稳定。国内大部分钢厂采用添加含氮铁合金的方式进行增氮，钒氮等合金价格昂贵，挤压了低合金高强度钢的利润空间，降低了其市场竞争力。还有部分钢厂采用吹氮气的方式进行增氮，但氮的回收率不稳定。因此，能够在实现氮合金化的同时又能降低生产成本是低合金高强度钢扩大市场占有率、提高效益的关键。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种低合金高强度钢的增氮方法。

本发明提供一种低合金高强度钢的增氮方法，该方法为：在转炉或电炉出钢过程中，采用AD粉进行渣洗增氮和添加含氮合进行双联增氮，或者，在转炉和电炉出钢过程中，采用AD粉进入渣洗增氮和在精炼后期添加含氮合金进行双联增氮。

作为优选，在出钢过程中以渣洗的方式加入AD粉，即炼钢促进剂，主要成分为Al₂O₃和部分活性Al(金属Al和AlN)，含氮量(质量百分比)在6～12％之间，根据活性Al含量不同分为AD15(含活性Al15％)、AD20(含活性Al20％)等。

进一步优选，AD粉以渣洗的方式加入时，AD粉中含有的活性Al迅速与钢液中的氧反应。若加入AD粉后，立刻加入石灰.则由于热量集中在钢液表面，化渣速度和渣温可迅速提高，此外，AD粉中的A1₂O₃和铝氧反应生成的物质与CaO结合，能够生成熔点很低的铝酸钙，这种渣流动性好，不需加入萤石。同时，降低了钢和渣中的氧含量，利于脱硫。AD粉与CaO生成的铝酸钙渣洗具有较好的吸附夹杂物的能力。

4Al+3O₂＝＝＝＝Al₂O₃

2CaO+S＝＝＝＝2CaS+O₂

进一步优选，在出钢过程中加入含氮量在6～12％之间AD粉增氮效果明显。

进一步优选，在出钢过程中以渣洗的方式加入量为2kg/吨钢～4kg/吨钢AD粉。

2AlN＝＝＝＝2Al+N₂

进一步优选，在出钢过程中以渣洗的方式加入AD粉。

进一步优选，在初炼炉出钢的1/3至1/2时，随钢流加入AD粉。

进一步优选，对于不走精炼的工艺，在初炼炉出钢1/2至2/3时添加适量的含氮合金。

进一步优选，加入的含氮合金为钒氮合金或氮化锰等常规增氮合金。

进一步优选，AD粉具有脱氧、造渣的作用，先加入AD粉可以提高炼钢过程中含氮合金的回收率。

本发明的有益效果：