[发明专利]一种含氮钢冶炼工艺

摘要

本发明属于炼钢技术领域，涉及一种含氮钢冶炼工艺，精选配料，控制有害元素[As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]的含量均≤0.015%，[As]+[Sn]+[Pb]+[Sb]+[Bi]≤0.04%，经过电弧炉冶炼‑中频炉冶炼‑AOD炉冶炼‑LF炉精炼‑真空罐除气‑LF炉二次冶炼的冶炼过程，通过在AOD冶炼过程中通入氮气来提高钢中氮含量，可取代真空脱气后重新加入氮化铬来调整氮含量。本发明加入N形成氮的间隙固溶强化，与V和Nb形成碳氮化物沉淀弥散强化，从而研制的新型铁素体系耐热钢，本钢种为新型9Cr铁素体系耐热钢，是实现超超临界火电机组主蒸汽温度由600℃向620℃过渡的关键材料之一。

主权项

一种含氮钢冶炼工艺，其特征在于：该工艺包括如下步骤：（1）、精选配料，控制有害元素 [As]、[Sn]、[Pb]、[Sb]、[Bi]的含量均≤0.015%，[As]+[Sn]+[Pb]+[Sb]+[Bi]≤0.04%；（2）、电弧炉冶炼：控制终点[C]≥0.10%、[P]≤0.004%，出钢温度≥1640℃，出钢1/4～3/4过程中随钢流加入铝块1～3kg/t、增碳剂1～2kg/t及石灰2～3kg/t，不允许加硅铁；（3）、中频炉冶炼：将高铬低磷料头、高碳铬铁及钼铁中任意一种、任意两种或三种放入中频炉中进行熔化，出钢前加Ca‑Si粉1～1.5kg/t对炉渣进行脱氧，出钢前进行挑渣操作，只出钢不出渣，[P]≤0.02%，温度≥1640℃，满足出钢条件后与电弧炉配合出钢后倒入AOD炉中；（4）、AOD炉冶炼：兑钢前AOD炉内烘烤温度≥900℃，炉内提前加入石灰400～600kg，兑钢后搅拌1～2分钟测温，使用氮气进入自动吹炼模式，吹炼过程中根据需要补加2000～4000kg石灰及合金；碳含量≤0.04%、温度≥1650℃时，加入硅铁或硅锰10～16kg/t，吹氮气还原5～8分钟；测温、取样，扒除50%以上的炉渣后重新加入石灰约300～800kg、萤石约150～400kg、铝块40～100kg造渣脱氧、脱硫；温度≥1580℃出钢，出钢前取玻璃管样分析[H]、[O]、[N]气体含量，然后转LF炉精炼；（5）、LF炉精炼：转入LF钢包精炼炉后接通氩气送电，期间加入硅铁粉或硅钙粉2～4kg/t进行脱氧，渣白后温度≥1560℃取样按内控成分精调化学成分，其中[Cr]按8.0～8.5%控制，温度1650～1660℃吊包进入真空罐脱气，吊包前取玻璃管样分析气体含量；（6）、真空罐除气：钢包吊入真空罐后测温，接通氮气，在真空度≤0.7mbar下保持时间≥15分钟，破空后调整氮气压力≥0.25MPa、流量250NL/min，吹氮气0～20分钟，之后抬盖，在线定氢，控制[H]≤1.5ppm，取气体样分析[O]、[N]含量；（7）、LF炉二次冶炼：除气之后将钢包吊回LF钢包精炼炉，接通氩气，根据分析出的氮含量，按目标值调整[N]、[Cr]成分，合金加完后氩气小流量搅拌，弱搅拌时间≥10分钟后吊包浇钢。