一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法，它包括下述的步驟：Ⅰ在AOD爐冶煉，出鋼扒渣后，進VOD精煉爐；在VOD精煉爐將鋼中碳含量脫至0.02％以下，還原；鋼包扣蓋，在0.8-1.3×105Pa氣壓下，通過頂槍吹入鋼液中進行氮合金化，增氮至鋼液溫度不低于其液相線溫度＋20℃；Ⅱ?qū)摪踹\到LF爐，升溫后，鋼包扣蓋，在0.8-1.3×105Pa氣壓下，將氮氣由頂槍吹入鋼液中氮合金化，增氮時鋼液溫度不能低于其液相線溫度＋20℃；由鋼包底吹裝置按每噸鋼液每分吹入氬氣7-15L，吹攪1-5min混勻鋼液。本發(fā)明的增氮方法將鋼中碳含量控制在0.02％以下，氮含量達到0.60-0.80％。
【專利說明】一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法，具體講是成品中碳含量不大于百分之0.03，氮含量不小于百分之0.60的增氮的方法。
【背景技術】
[0002]氮作為合金化元素加入鋼中起穩(wěn)定奧氏體，改善鋼力學性能和耐蝕性等作用。為此，部分不銹鋼為滿足性能要求，將鋼中氮含量控制在0.60%以上。
[0003]用廉價的氮氣可替代氮化錳或氮化鉻等氮化合金進行氮合金化，提高鋼質(zhì)純凈度，降低生產(chǎn)成本，減少加氮化合金給鋼質(zhì)和環(huán)境帶來的污染。
[0004]現(xiàn)有增氮的方法，生產(chǎn)高氮不銹鋼，不同精煉爐有其各自特點:
第一、AOD爐生產(chǎn)高氮不銹鋼時，將鋼中碳含量脫到0.02%以下，特別是錳含量大于10%的鋼種，不但冶煉周期長影響產(chǎn)能，而且還影響爐襯壽命。
[0005]AOD爐對控制鋼中氮含量具有一定的優(yōu)勢，通過爐子底吹裝置可將鋼中氮含量控在0.40-0.60%，但將鋼中氮含量控在0.60%以上比較困難，只有用氮化合金增氮。
[0006]第二、用VOD精煉爐可將鋼中碳含量脫到0.02%以下，但是鋼中氮含量在脫碳的同時被脫至0.08%以下，對于高氮不銹鋼，還需增氮。若通過鋼包底吹增氮，在VOD精煉爐還原后，將鋼中氮含量增到0.40%以上，鋼液溫度有限，鋼液溫度低于其液相線溫度，會導致鋼液凝固，無法繼續(xù)生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為克服現(xiàn)有低碳高氮不銹鋼在增氮的方法上的不足，本發(fā)明提供一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法，它可兼顧鋼中碳和氮含量的控制，將鋼中碳含量控制在0.02%以下，氮含量達到0.60-0.80%。
[0008]本發(fā)明的技術方案是:
對于高氮不銹鋼，在AOD爐冶煉，出鋼扒渣后，在VOD精煉爐將鋼中碳含量脫至0.02%以下，還原后，在0.8-1.3 X IO5Pa下，鋼包扣蓋，通過頂槍將氮氣吹入鋼液中進行氮合金化，增氮至鋼液溫度不低于鋼種液相線溫度+ 20°C，之后在LF爐將鋼液升溫后增氮，直到鋼中氮含量達到要求。
[0009]一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法，它包括下述依次的步驟:
I在AOD爐冶煉，出鋼扒渣后，進VOD精煉爐，鋼包內(nèi)帶渣厚度0-60mm，鋼包內(nèi)空間高度大于1000mm。在VOD精煉爐將鋼中碳含量脫至0.02%以下，還原。
[0010]鋼包扣蓋，在0.8-1.3 X IO5Pa氣壓下，將壓強0.8~1.5MPa氮氣，通過頂槍吹入鋼液中進行氮合金化，頂槍噴頭插入鋼液內(nèi)深度800-1300_，增氮至鋼液溫度不能低于其液相線溫度+ 200C ;化驗分析鋼中氮含量。
[0011]II將盛有鋼液的鋼包吊運到LF爐，升溫后，鋼包扣蓋，在0.8-1.3X IO5Pa氣壓下，將壓強0.8~1.5MPa氮氣，通過頂槍吹入鋼液中進行氮合金化，頂槍噴頭插入鋼液內(nèi)深度800-1300mm，增氮時鋼液溫度不能低于其液相線溫度+ 20°C，直到增氮達到鋼種要求。提起頂槍再升溫至澆鑄溫度，通過鋼包底吹供氣裝置按每噸鋼液每分吹入氬氣7-15L，吹攪l-5min混勻鋼液，之后澆鑄。
[0012]本發(fā)明可兼顧鋼中碳和氮含量的控制，可將鋼中碳含量控制在0.02%以下，氮含量達到0.60-0.80% ;用廉價的氮氣替代氮化合金，進行氮合金化，不但可提高鋼質(zhì)純凈度，降低生產(chǎn)成本，縮短AOD爐冶煉時間，提高產(chǎn)能，而且徹底消除加氮化合金增氮時巨大煙塵給環(huán)境帶來的污染。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合實施例詳細說明一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法的【具體實施方式】，但本發(fā)明的【具體實施方式】不局限于下述的實施例。
實施例
[0014]本實施例是在180t A0D、180t VOD和180t LF爐上進行，頂槍最大流量8000L/min，鋼種TSMF166，液相線溫度1412°C，成品化學成分質(zhì)量百分配比:
C ≤ 0.03 ；Si ≤ 1.00 ；Mn 15.00-19.00 ；P ( 0.030 ；S ( 0.010 ；
Cr 17.00-19.00 ；Ni ( 0.80 ；Mo 0.40-0.80 ；N ≥ 0.40 ;
其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
[0015]本實施例包括下述依次的步驟:
I AOD出鋼扒渣后，鋼液量145t，鋼包帶渣厚度40mm，鋼包內(nèi)空間2200mm，鋼液化學成分質(zhì)量百分配比:
C 0.32 ；Si 0.07 ；Mn 1.95 ；P 0.012 ；S 0.010 ；Cr 21.60 ；Ni 0.55; Mo 0.70 ；N
0.479 ;其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
[0016]a VOD脫碳后還原
進VOD精煉爐鋼液溫度1610°C，在VOD精煉爐吹氧916m3脫碳后，加石灰4.5t，螢石
1.2t，硅鐵1.72t(Si含量75% )，電解錳IOt (Mn含量99% )，在真空度1.3X IO2Pa下，還原13min，真空處理結(jié)束，鋼液溫度1506°C，鋼液化學成分質(zhì)量百分配比:
C 0.012 ；Si 0.50 ；Mn 7.98 ；P 0.012 ；S 0.003 ；Cr 20.15 ；Ni 0.51; Mo 0.66 ；N0.072 ;其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
[0017]b VOD精煉爐增氮
鋼包扣蓋，在0.99X IO5Pa氣壓下，將壓強1.2MPa氮氣通過頂槍吹入鋼液中進行氮合金化，頂槍噴頭插入鋼液內(nèi)1200mm,頂槍氮氣流量7200L/min,增氮40min,鋼液溫度1440°C，鋼液化學成分質(zhì)量百分配比:
C 0.015 ；Si 0.51 ；Mn 7.99 ；P 0.012 ；S 0.002 ；Cr 20.16 ；Ni 0.51; Mo 0.66 ；N0.282 ;其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。
[0018]經(jīng)化學分析，N 0.282%，鋼中氮含量未達到鋼種的要求。
[0019]II將盛有鋼液 的鋼包吊運到LF爐，升溫送電120min，加電解錳21.8t，合金化后鋼液溫度1520°C，又送電62min升溫，在0.99X IO5Pa氣壓下，用壓強1.1MPa氮氣通過頂槍吹入鋼液中進行氮合金化，頂槍噴頭插入鋼液內(nèi)1200mm,頂槍氮氣流量7200L/min,增氮86min，頂槍提出鋼液，升溫至1510°C，鋼液量177.5t，鋼液化學成分質(zhì)量百分配比:
C 0.018 ；Si 0.42 ；Mn 18.65 ；P 0.012 ；S 0.002 ；Cr 17.50 ；Ni 0.44; Mo 0.57 ；N0.663 ;其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。[0020]通過鋼包底吹供氣裝置按每噸鋼液每分吹入氬氣13L，吹攪3min混勻鋼液，溫度1495 °C，模鑄。
【權利要求】
1.一種低碳高氮不銹鋼鋼包增氮的方法，它包括下述依次的步驟: I在AOD爐冶煉，出鋼扒渣后，進VOD精煉爐，鋼包內(nèi)帶渣厚度0-60mm，鋼包內(nèi)空間高度大于1000mm ;在VOD精煉爐將鋼中碳含量脫至0.02%以下，還原； 鋼包扣蓋，在0.8-1.3 X IO5Pa氣壓下，將壓強0.8~1.5MPa氮氣，通過頂槍吹入鋼液中進行氮合金化，頂槍噴頭插入鋼液內(nèi)深度800-1300_，增氮至鋼液溫度不低于其液相線溫度+ 200C ;化驗分析鋼中氮含量； II將盛有鋼液的鋼包吊運到LF爐，升溫后，鋼包扣蓋，在0.8-1.3X IO5Pa氣壓下，將壓強0.8~1.5MPa氮氣，通過頂槍吹入鋼液中進行氮合金化，頂槍噴頭插入鋼液內(nèi)深度800-1300mm，增氮時鋼液溫度不低于其液相線溫度+ 20°C，直到增氮達到鋼種要求；提起頂槍再升溫至澆鑄溫度，通過鋼包底吹供氣裝置按每噸鋼液每分吹入氬氣7-15L，吹攪l-5min混勻 鋼液。
【文檔編號】C21C7/072GK103540712SQ201310547297
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權日:2013年11月8日
【發(fā)明者】張增武, 范軍 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司