專利名稱：一種半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金領(lǐng)域，具體地講，涉及一種控制簾線鋼或硬線鋼中氮含量的方法，特別涉及一種控制由半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼中氮含量的方法。
背景技術(shù)：
氮在鋼中一般被視為雜質(zhì)元素，特殊鋼種除外。某些高品質(zhì)的鋼材需要嚴(yán)格控制氮，比如簾線鋼氮含量要求控制在60ppm以下。簾線鋼或硬線鋼中的氮是有害元素，氮與鋼中的Ti或Al結(jié)合生成TiN或A1N，弱化晶界強(qiáng)度，使鋼的脆性區(qū)發(fā)生變化，鑄坯表而易出現(xiàn)裂紋；降低鋼的韌性、焊接性能、熱應(yīng)カ區(qū)韌性，提高鋼材脆性。簾線鋼主要用于輪胎子午線增強(qiáng)用的骨架以及傳輸皮帶等エ業(yè)領(lǐng)域，具有強(qiáng)度高、韌性好的特點(diǎn)，生產(chǎn)鋼簾線的過程是將5. 5mm的盤條拉拔成Φ0. 15 O. 38mm的細(xì)絲，此過程使線材長度增加1000 1400 倍，截面積縮小至原來的O. 08%，已經(jīng)接近拉拔エ藝的極限，并且要求拉拔及合股過程中IOOkm斷絲不超過I次。為此，要求強(qiáng)度高、韌性好，鋼中氮含量越低越好。硬線鋼廣泛應(yīng)用于加工鋼絲繩、鋼絞線、彈簧、胎圈等高強(qiáng)度鋼絲，對(duì)盤條的表面質(zhì)量及內(nèi)部質(zhì)量要求十分嚴(yán)格，因此，需降低鋼種氮含量。在冶煉過程中，鋼水增氮有以下幾個(gè)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)爐復(fù)吹エ藝控制不當(dāng)或氮-氬切換不及時(shí)造成鋼水氮含量増加；轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，一是由于脫氧而造成鋼水吸氮，ニ是由于加入的鐵合金、脫氧劑、增碳劑等都會(huì)將氮帶入鋼中，而其中增碳劑帶入的最多；LF爐外精煉過程由于電弧區(qū)溫度高、鋼液面裸露和電弧將空氣電離而造成鋼水吸氮；連鑄過程中保護(hù)澆注不好，氬氣純度不高也會(huì)使鋼水增氮。目前，在簾線鋼或硬線鋼生產(chǎn)過程中，控制鋼中氮含量的方法主要有以下幾種一種控制簾線鋼或硬線鋼中氮含量的方法是精選原材料，例如，選用低氮含量的增碳劑及合金、高純度的氧氣、和含鈦低的昂貴鐵合金等?？梢钥闯觯x用低鈦合金將大大增加冶煉成本，而采用高純度氧氣吹煉在エ業(yè)化大生產(chǎn)中很難實(shí)現(xiàn)。另ー種控制簾線鋼或硬線鋼中氮含量的方法是在LF精煉過程中，加入發(fā)泡劑造洛，如CaC2,通過電石與鋼渣中的氧發(fā)生反應(yīng)，生成CO2,達(dá)到爐渣起泡，減少電弧區(qū)發(fā)生氮?dú)夥纸夥磻?yīng)。但簾線鋼或硬線鋼的鋼包渣為低堿度渣，加入發(fā)泡劑后將導(dǎo)致堿度升高，影響鋼中夾雜物形態(tài)，從而降低盤條的拉拔性。再一種控制簾線鋼或硬線鋼中氮含量的方法是在連鑄過程中采用保護(hù)澆注，主要是主要采取在長水口處采取氬氣密封的措施控制增氮，但是受氬氣純凈度的影響，極易導(dǎo)致鋼液增氮。半鋼煉鋼由于其碳質(zhì)量百分?jǐn)?shù)較一般鐵水低(3. 4% 4. 0% )，半鋼中硅、錳發(fā)熱成渣元素含量為痕跡，因此半鋼冶煉具有吹煉過程中酸性成渣物質(zhì)少、渣系組元單一、并且熱量不足等特點(diǎn)，這使得半鋼煉鋼比鐵水煉鋼更加困難；另一方面，因?yàn)榘脘撝泻蠽、Ti，且Si和Mn含量少，所以會(huì)增加鋼水中氮含量的理論溶解度。因此，半鋼冶煉時(shí)控制鋼水中的氮含量比控制鐵水中的氮含量要更加困難。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述已有技術(shù)存在的問題和不足，本發(fā)明通過采用在轉(zhuǎn)爐冶煉過程中采用提前加入脫氧合金和精煉渣，并一次性拉碳成功；在鋼包精煉爐精煉過程中，采用大渣量造渣エ藝并一次性加熱到目標(biāo)溫度；保證真空循環(huán)脫氣精煉過程中高真空度的處理時(shí)間；以及在連鑄過程中，采用中間包塞棒不吹氬以及大渣量覆蓋劑，從而控制在半鋼冶煉簾線鋼生產(chǎn)過程中控制鋼中氮含量的方法。本發(fā)明提供了一種半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法，所述方法包括順序進(jìn)行的以下步驟a、將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，并將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 05% O. 20%;b、在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5之前，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5之前完成脫氧合金和精煉渣的加入，所述精煉渣的堿度為O. 8 I. 2 ;c、將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入9 14kg/t·的所述精煉渣；d、對(duì)鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉；e、對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在所述步驟a中，所述底吹氬氣的氬氣流量為30 40m3/h ;所述步驟a中通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 05% O. 20%。根據(jù)本發(fā)明的方法，在步驟b中，所述精煉渣的加入總量為4 7kg/t_，所述脫氧合金為猛鐵合金與娃鐵合金，其中，猛鐵合金的加入量為5 7kg/tIH,娃鐵合金的加入量為
2 3kg/t鋼。根據(jù)本發(fā)明的方法，在所述步驟c中，采用降電極埋弧加熱，并一次性加熱至目標(biāo)溫度，其中，所述目標(biāo)溫度為1565 1595°C。根據(jù)本發(fā)明的方法，在所述步驟d中，所述真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在ISmin以上，其中，保持真空度彡3mbar的處理時(shí)間在14min以上；保證所述真空循環(huán)脫氣精煉處于気氣流量為1200 1400NL/min的弱IS模式。根據(jù)本發(fā)明的方法,在所述步驟e中，所述覆蓋劑的用量為O. 5 I. 5kg/1m 根據(jù)本發(fā)明的方法，所述精煉渣的顆粒粒徑為20mm以下，其中，所述精煉渣中顆粒粒徑為3 20mm的粒子比例達(dá)90%以上。本方法有效控制各個(gè)エ藝的增氮量，使在連鑄エ藝的中間包鋼液[N]氮含量控制在40ppm以內(nèi)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。為高品質(zhì)鋼種的生產(chǎn)，特別是簾線鋼或硬線鋼的生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，具有廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式在下文中，將結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)描述本發(fā)明的半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼生產(chǎn)過程中控制鋼中氮含量的方法。需要說明的是，在本發(fā)明中，半鋼為含釩鐵水經(jīng)過提取釩渣后，鋼水中的娃、猛兀素幾乎完全被氧化，碳也被氧化了一部分，娃、猛含量為痕跡的ー種金屬液體；本發(fā)明所用到的単位kg/t 是指千克每噸鋼，例如，“加入9kg/t 的精煉渣”是指每噸鋼需要加入9kg的精煉渣；本發(fā)明所提到的鋼包精煉爐又稱LF爐，真空循環(huán)脫氣精煉又稱RH精煉。
本發(fā)明提供了一種半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法，所述方法包括順序進(jìn)行的以下步驟a、將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，并將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 05% O. 20%;b、在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5之前，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5之前完成脫氧合金和精煉渣的加入，所述精煉渣的堿度為O. 8 I. 2 ;c、將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入9 14kg/t·的所述精煉渣；d、對(duì)鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉；e、對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。根據(jù)本發(fā)明的方法，所述轉(zhuǎn)爐冶煉エ藝中全程底吹氬，一方面可以避免氮-氬切換不及時(shí)造成鋼水氮含量増加，另ー方面可以避免氮-氬切換時(shí)吹氣管道內(nèi)的氬氣殘留而造成鋼水氮含量増加；其中，所述全程底吹氬步驟中，吹氬流量為30 40m3/h，在此吹氬流量范圍，熔池內(nèi)的攪拌強(qiáng)度大，反應(yīng)強(qiáng)烈，增強(qiáng)冶煉過程中的脫氮效果。由于半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼生產(chǎn)過程中，鐵水先經(jīng)過提釩以后再進(jìn)入轉(zhuǎn)爐冶 煉，溫度較一般的鐵水溫度低，故在轉(zhuǎn)爐冶煉的過程中不能采取一般廠家的高拉碳出鋼，否則容易導(dǎo)致鋼中殘余元素Ti偏高，所以，在轉(zhuǎn)爐冶煉エ藝中，采用拉碳將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 05% O. 20% ;其中，通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 05% O. 20%，以降低增碳劑的加入量。根據(jù)本發(fā)明的方法，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5之前，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5之前完成脫氧合金和精煉渣的加入，即完成轉(zhuǎn)爐鋼水在出鋼過程的脫氧合金化；傳統(tǒng)的生產(chǎn)中，一般在轉(zhuǎn)爐出鋼1/3 (即轉(zhuǎn)爐出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總重量1/3)開始加入脫氧合金和精煉渣，本發(fā)明將轉(zhuǎn)爐出鋼脫氧合金化時(shí)間提前，増加了鋼水脫氧和精煉渣熔化的時(shí)間，可以更早更快的在鋼液面形成液渣覆蓋膜，所述液渣覆蓋膜可隔絕空氣防止鋼液增氮；其中，所述精煉渣的堿度為O. 8 I. 2，即Ca0/Si02為O. 8 I. 2的精煉渣，采用堿度為O. 8 I. 2的精煉渣，是因?yàn)樵诖朔秶鷥?nèi)的精煉渣有利于塑性夾雜物的生成，例如硅酸鹽，所述塑性夾雜物有較好的變形能力，對(duì)簾線鋼或硬線鋼的拉拔性能有利；若采用堿度高于此范圍的精煉渣，則會(huì)產(chǎn)生脆性夾雜物，所述脆性夾雜物在拉絲過程中不易變形，容易斷裂。所述脫氧合金為簾線鋼和硬線鋼生產(chǎn)中常用的脫氧合金，例如硅鐵、錳鐵脫氧合金，其中，而脫氧合金的加入量是根據(jù)鋼種來確定的，在本發(fā)明中錳鐵合金的加入量為5 7kg/tiH，硅鐵合金的加入量為2 3kg/t鋼。所述精煉渣的加入總量為4 7kg/tiH，本發(fā)明的所述精煉渣的加入量比現(xiàn)有技術(shù)中其他鋼廠的加入量更多，因此形成的液渣覆蓋層更厚，穩(wěn)定性好，鋼液裸露的可能性小，但不能無限的增加渣量，渣量過大，渣吸收的熱量就越多；若精煉渣的加入量太少，則形成的液渣覆蓋層太薄，一方面會(huì)鋼液容易裸露而導(dǎo)致鋼液吸氮，另一方面，鋼液面的散熱量大，會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐出鋼過程中溫降大，部分渣不能被熔化而使鋼液面覆蓋不均勻，導(dǎo)致鋼液的吸氮。根據(jù)本發(fā)明的方法，將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入9 14kg/t 的精煉渣，其中，所述精煉渣與轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入的是同一種精煉渣，本發(fā)明加入的渣量較其他鋼廠的多，即渣量大，有利于提高埋弧效果，同時(shí)隔絕空氣，防止鋼液增氮；采用降電極埋弧加熱，并一次性加熱到目標(biāo)溫度，其中，由于出鋼、運(yùn)輸過程會(huì)產(chǎn)生較大的溫降，為保證連鑄鋼水的適宜過熱度，往往需要根據(jù)鋼水過熱度確定LF精煉后的溫度，即目標(biāo)溫度，實(shí)際生產(chǎn)中，每個(gè)廠的目標(biāo)溫度是不一樣的，在本發(fā)明中，所述目標(biāo)溫度一般在1565 1595°C的溫度范圍內(nèi)；另外，在現(xiàn)有技術(shù)中，生產(chǎn)簾線鋼或硬線鋼一般不采用真空循環(huán)脫氣精煉，所以產(chǎn)品成分的調(diào)整需要在鋼包精煉爐中完成，即在鋼包精煉爐精煉過程需取樣，因此無法采用一次加熱至目標(biāo)溫度，而多次加熱易造成電弧起弧增氮，在本發(fā)明所述的方法中，可以在真空循環(huán)脫氣過程中調(diào)整成分，因此可以一次加熱到目標(biāo)溫度，采用一次性加熱至目標(biāo)溫度值可降低起弧時(shí)強(qiáng)電流而引起的空氣中的氮?dú)怆婋x，即氮?dú)夥纸鉃榈舆M(jìn)入鋼液，造成鋼液吸氮。根據(jù)本發(fā)明的方法，對(duì)鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉；所述真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在18min以上,其中，保持真空度< 3mbar的處理時(shí)間在14min以上,一方面,在真空度< 3mbar的條件下，氮?dú)夥謮盒。菀酌摰?，另ー方面，真空處理的時(shí)間長，有利于鋼液的脫氮；

在所述真空循環(huán)脫氣精煉過程中，還包括，保證所述真空循環(huán)脫氣精煉處于氬氣流量為1200 1400NL/min的弱氬模式，在此流量范圍的氬氣通入量有利于鋼水成分和溫度的均勻，并且弱氬攪拌避免劇烈攪拌而使鋼液面裸露導(dǎo)致鋼液增氮。根據(jù)本發(fā)明的方法，對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，所述覆蓋劑的用量為O. 5 I. 5kg/tiH,避免鋼液面裸露而造成的鋼液吸氮；在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣，即澆注過程中關(guān)閉塞棒吹氬，可防止由于氬氣不純而引起鋼液吸氮，同時(shí)可降低結(jié)晶器液面波動(dòng)而帶來的鋼液增氮。根據(jù)本發(fā)明的方法，所述精煉渣的顆粒粒徑為20mm以下，其中，所述精煉渣中顆粒粒徑為3 20mm的粒子比例達(dá)90%以上。若精煉渣的顆粒粒徑太大，則在進(jìn)入轉(zhuǎn)爐后熔化慢，不能迅速地在鋼液面形成液渣覆蓋層，導(dǎo)致鋼液的覆蓋性不好，造成鋼液吸氮；若精煉渣的顆粒粒徑太小，在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，鋼液中的氣流，例如底吹的氬氣，會(huì)把顆粒較小的吹走，造成覆蓋層的渣量不夠，并且被吹走的精煉渣顆粒會(huì)造成環(huán)境污染。在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例中，本發(fā)明的半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法可采用如下順序進(jìn)行的步驟來實(shí)施(I)將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，吹氬流量為30 40m3/h，并通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 05% O. 20% ；(2)在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5之前，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和堿度為O. 8 I. 2的精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5之ill完成加入，其中，精煉潘的加入總量為4 7kg/t|H,精煉潘的顆粒粒徑為20mm以下，精煉渣中顆粒粒徑為3 20mm的粒子比例達(dá)90%以上；(3)將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入9 14kg/t|H的精煉潘,所述精煉渣與轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入的精煉渣一祥，并采用降電極埋弧加熱，一次性加熱到1565 1595。。；(4)在氬氣流量為1200 1400NL/min的弱氬模式，將鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉，真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在ISmin以上，其中，保持真空度彡3mbar的處理時(shí)間在14min以上；(5)最后，對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入O. 5 I. 5kg/tiH的覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法進(jìn)行詳細(xì)描述。實(shí)施例I某廠以提釩后的半鋼為原料冶煉簾線鋼72A鋼液。(I)將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，吹氬流量為35m3/h，并通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 18% ； (2)在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5時(shí)，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和堿度為I的精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5時(shí)全部完成，其中，脫氧合金的加入量為5kg/t·的錳鐵合金和2kg/t·的硅鐵合金，精煉渣的加入總量為5kg/t鋼,精煉洛的顆粒粒徑為20mm以下,精煉洛中顆粒粒徑為3 20mm的粒子比例達(dá)90% ；(3)將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入12kg/t鋼的精煉潘,所述精煉渣與轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入的精煉渣一祥，并采用降電極埋弧加熱，一次性加熱到1565°C ；(4)在氬氣流量為1300NL/min的弱氬模式，將鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉，真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在20min,其中，保持真空度彡3mbar的處理時(shí)間在16min ；(5)最后，對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入lkg/t 的覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。采用本發(fā)明的方法，冶煉了 4爐簾線鋼72A鋼液，對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析，得到如下結(jié)論轉(zhuǎn)爐出鋼開始至鋼包精煉爐精煉開始，鋼液的增氮量平均為10. 5ppm ;鋼包精煉爐精煉開始至鋼包精煉爐精煉結(jié)束，鋼液的增氮量平均為6. 2ppm ;真空循環(huán)脫氣精煉開始至真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束，鋼中氮含量降低5ppm左右；真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束至連鑄中間包，鋼液的增氮量為3. 8ppm ;連鑄的中間包鋼液[N]平均為37. 2ppm。實(shí)施例2某廠以提釩后的半鋼為原料冶煉簾線鋼82A鋼液。(I)將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，吹氬流量為35m3/h，并通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 08% ；(2)在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5時(shí)，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和堿度為I的精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5時(shí)全部完成，其中，脫氧合金的加入量為6kg/t 的錳鐵合金和2. 5kg/t 的硅鐵合金，精煉渣的加入總量為7kg/t鋼，精煉渣的顆粒粒徑為20mm以下，精煉渣中顆粒粒徑為3 20mm的粒子比例達(dá)92% ；(3)將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入llkg/t·的精煉潘,所述精煉渣與轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入的精煉渣一祥，并采用降電極埋弧加熱，一次性加熱到1575°C ；(4)在氬氣流量為1300NL/min的弱氬模式，將鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉，真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在20min,其中，保持真空度彡3mbar的處理時(shí)間在16min ；(5)最后，對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入lkg/t 的覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。采用本發(fā)明的方法，冶煉了 4爐簾線鋼82A鋼液，對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析，得到如下結(jié)論轉(zhuǎn)爐出鋼開始至鋼包精煉爐精煉開始，鋼液的增氮量平均為8. 3ppm ;鋼包精煉爐精煉開始至鋼包精煉爐精煉結(jié)束，鋼液的增氮量平均為7. 9ppm ;真空循環(huán)脫氣精煉開始至真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束，鋼中氮含量降低2. 5ppm左右；真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束至連鑄中間包，鋼液的增氮量為3. 8ppm ;連鑄的中間包鋼液[N]平均為36. 8ppm。實(shí)施例3某廠以提釩后的半鋼為原料冶煉硬線鋼72A鋼液。(I)將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，吹氬流量為30m3/h，并通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 05% ；
(2)在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/10時(shí)，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和堿度為O. 8的精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5時(shí)全部完成，其中，脫氧合金的加入量為7kg/t·的錳鐵合金和3kg/t·的硅鐵合金，精煉渣的加入總量為4kg/t鋼，精煉渣的顆粒粒徑為20mm以下，精煉渣中顆粒粒徑為3 20mm的粒子比例達(dá) 90% ；(3)將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入9kg/t 的精煉渣，所述精煉渣與轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入的精煉渣一祥，并采用降電極埋弧加熱，一次性加熱到1585°C ；(4)在氬氣流量為1200NL/min的弱氬模式，將鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉，真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在18min,其中，保持真空度；^ 3mbar的處理時(shí)間在14min ；(5)最后，對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入O. 5kg/tiH的覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。采用本發(fā)明的方法，冶煉了 4爐硬線鋼72A鋼液，對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析，得到如下結(jié)論轉(zhuǎn)爐出鋼開始至鋼包精煉爐精煉開始，鋼液的增氮量平均為12ppm ;鋼包精煉爐精煉開始至鋼包精煉爐精煉結(jié)束，鋼液的增氮量平均為Sppm ;真空循環(huán)脫氣精煉開始至真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束，鋼中氮含量降低2ppm左右；真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束至連鑄中間包，鋼液的增氮量為6ppm ;連鑄的中間包鋼液[N]平均為35ppm。實(shí)施例4某廠以提釩后的半鋼為原料冶煉硬線鋼72A鋼液。(I)將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，吹氬流量為40m3/h，并通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為O. 20% ；(2)在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在轉(zhuǎn)爐出鋼未開始，即完成向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和堿度為I. 2的精煉渣，其中，脫氧合金的加入量為5kg/t·的錳鐵合金和3kg/t·的硅鐵合金，精煉渣的加入總量為4kg/tiH，精煉渣的顆粒粒徑為20mm以下，精煉渣中顆粒粒徑為3 20_的粒子比例達(dá)95% ；(3)將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入14kg/t·的精煉潘,所述精煉渣與轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入的精煉渣一祥，并采用降電極埋弧加熱，一次性加熱到1595°C ；(4)在氬氣流量為1400NL/min的弱氬模式，將鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉，真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在22min,其中，保持真空度彡3mbar的處理時(shí)間在18min ；(5)最后，對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入I. 5kg/t 的覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。采用本發(fā)明的方法，冶煉了 4爐硬線鋼72A鋼液，對(duì)實(shí)施效果進(jìn)行分析，得到如下結(jié)論轉(zhuǎn)爐出鋼開始至鋼包精煉爐精煉開始，鋼液的增氮量平均為15ppm ;鋼包精煉爐精煉開始至鋼包精煉爐精煉結(jié)束，鋼液的增氮量平均為5ppm ;真空循環(huán)脫氣精煉開始至真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束，鋼中氮含量降低2ppm左右；真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束至連鑄中間包，鋼液的增氮量為3ppm ;連鑄的中間包鋼液[N]平均為39ppm。由實(shí)施例I至4可以看出，本發(fā)明的方法能控制簾線鋼或硬線鋼生產(chǎn)過程中的增氮轉(zhuǎn)爐出鋼開始至鋼包精煉爐精煉開始,鋼液的增氮量控制在8. 3 15ppm ;鋼包精煉爐精煉開始至鋼包精煉爐精煉結(jié)束，鋼液的增氮量控制在5 8ppm ;真空循環(huán)脫氣精煉開始至真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束，鋼中氮含量降低2 5ppm ;真空循環(huán)脫氣精煉結(jié)束至連鑄中間包，鋼液的增氮量控制在3 6ppm ;連鑄的中間包鋼液氮含量控制在40ppm以內(nèi)。 因此，本發(fā)明的半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法能有效降低簾線鋼生產(chǎn)中各個(gè)エ藝步驟的氮含量，使在連鑄的中間包鋼液[N]氮含量控制在40ppm以內(nèi)，提高了產(chǎn)品質(zhì)量，為高品質(zhì)鋼種的生產(chǎn)，特別是簾線鋼和硬線鋼的生產(chǎn)提供技術(shù)支撐，具有廣闊的應(yīng)用前景。
權(quán)利要求
1.一種半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法，包括順序進(jìn)行的以下步驟 a、將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，并將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為0. 05% 0. 20% ; b、在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5之前，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5之前完成脫氧合金和精煉渣的加入，所述精煉渣的堿度為0. 8 I. 2 ; C、將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入9 14kg/t|H的所述精煉潘； d、對(duì)鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉； e、對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法，其特征在于，在所述步驟a中，所述底吹?。獾模?！氣流量為30 40mVh。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法，其特征在于，所述步驟a中通過拉碳過程一次性將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為0. 05% 0. 20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法，其特征在于，在所述步驟b中，所述精煉渣的加入總量為4 7kg/t_，所述脫氧合金為錳鐵合金與硅鐵合金，其中，所述猛鐵合金的加入量為5 7kg/tffl,所述娃鐵合金的加入量為2 3kg/t鋼0
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法，其特征在于，在所述步驟c中，采用降電極埋弧加熱，并一次性加熱至目標(biāo)溫度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法，其特征在于，所述目標(biāo)溫度為1565 1595°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法，其特征在于，在所述步驟d中，所述真空循環(huán)脫氣精煉的處理時(shí)間在ISmin以上，其中，保持真空度^ 3mbar的處理時(shí)間在14min以上。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法，其特征在于，在所述步驟d中，保證所述真空循環(huán)脫氣精煉處于氬氣流量為1200 1400NL/min的弱IS模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法，其特征在于，在所述步驟e中，所述覆蓋劑的用量為0. 5 I. 5kg/tIH。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半鋼冶煉簾線鋼控制鋼或硬線鋼中氮含量的方法，其特征在于，所述精煉渣的顆粒粒徑為20mm以下，其中，所述精煉渣中顆粒粒徑為3 20mm的粒子比例達(dá)90%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種半鋼冶煉簾線鋼或硬線鋼控制鋼中氮含量的方法，包括順序進(jìn)行的以下步驟a、將半鋼在轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行冶煉，在轉(zhuǎn)爐冶煉的全過程中采用底吹氬氣的供氣制度，并將轉(zhuǎn)爐鋼水的終碳含量控制為0.05％～0.20％；b、在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的1/5之前，開始向鋼包精煉爐中加入脫氧合金和精煉渣，并在出鋼量達(dá)到轉(zhuǎn)爐鋼水總量的2/5之前完成脫氧合金和精煉渣的加入，所述精煉渣的堿度為0.8～1.2；c、將鋼水在鋼包精煉爐中精煉，在精煉初期，加入9～14kg/t鋼的所述精煉渣；d、對(duì)鋼水進(jìn)行真空循環(huán)脫氣精煉；e、對(duì)鋼水進(jìn)行連鑄，在連鑄過程中，加入覆蓋劑以完全覆蓋連鑄中間包的鋼液面，并且在澆注過程中，中間包的塞棒不吹氬氣。
文檔編號(hào)C21C5/30GK102851433SQ20121031271
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者曾建華, 陳永, 張敏, 李清春, 馮遠(yuǎn)超, 楊森祥, 吳國榮, 陳靚, 曾耀先, 陳天明, 黃德勝, 張先勝 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司