專利名稱：轉(zhuǎn)爐全程底吹氮?dú)馍a(chǎn)中厚板用低硫鋼的冶煉工藝的制作方法
轉(zhuǎn)爐全程底吹氮?dú)馍a(chǎn)中厚板用低硫鋼的冶煉工藝技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐冶煉低硫鋼技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及一種轉(zhuǎn)爐全程底吹氮?dú)馍a(chǎn)中厚板用低硫鋼的冶煉工藝。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，用戶對(duì)鋼的強(qiáng)度、韌性、加工性能等要求愈來愈高，對(duì)鋼的化學(xué)成分和組織均勻性的要求也越來越高。金屬中微量的有害元素會(huì)大大降低金屬的物理性能和機(jī)械性能。因此，去除金屬熔體中雜質(zhì)元素一直是金屬冶煉過程中重要的環(huán)節(jié)。在特定的情況下，鋼中氮的存在降低了鋼的韌性和塑性，使鋼產(chǎn)生應(yīng)變時(shí)效、時(shí)效沉淀硬化或時(shí)效脆性，造成鋼的藍(lán)脆、冷脆，促使中心疏松或形成顯微孔隙，產(chǎn)生發(fā)紋和氣泡，影響鋼的深沖性能、焊接性能、HAZ性能、熱加工性能，造成鑄坯開裂及引起晶間腐蝕。 所以，許多高等級(jí)鋼種對(duì)鋼中的氮含量有嚴(yán)格的要求。
由于頂吹氧、底吹惰性氣體工藝對(duì)鋼液脫氣、去除夾雜非常有利。轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉技術(shù)均采用頂吹O2，底部吹入氣體可以是N2、Ar、O2、CO2、CO等?？紤]工藝和成本，現(xiàn)有的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐絕大多數(shù)底吹工藝為N2/Ar切換，即采用冶煉前期底吹N2，后期切換為Ar的模式。由于氮?dú)馀c氬氣相比，有較強(qiáng)的成本優(yōu)勢(shì)，因此采用復(fù)吹轉(zhuǎn)爐底吹氮?dú)庥兄匾墓I(yè)意義。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種轉(zhuǎn)爐全程底吹氮?dú)馍a(chǎn)中厚板用低硫鋼的冶煉工藝。 解決生產(chǎn)低硫鋼轉(zhuǎn)爐底吹成本高的問題。
該發(fā)明主要適用于鋼種范圍為中厚板用低硫鋼，所煉鋼種限定范圍為S (O. 002wt%, O. 015wt%]，N小于80ppm ;生產(chǎn)工藝路線轉(zhuǎn)爐-精煉LF爐-連鑄機(jī)。為解決上述技術(shù)問題，具體工藝步驟及參數(shù)如下
1、轉(zhuǎn)爐冶煉入爐鐵水的硫含量為O. 003wt% O. 030wt%,轉(zhuǎn)爐冶煉采用全程底吹氮?dú)猓状盗髁康目刂品秶鸀镺. 01 O. 05Nm3/fmin，終點(diǎn)后吹不超過I次，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水溫度為1630 1700°C，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水氧含量為400 1200ppm，硫含量為O.004wt% O. 025wt%，轉(zhuǎn)爐出鋼氮小于25ppm ;轉(zhuǎn)爐出鋼過程為先弱脫氧后強(qiáng)脫氧，出鋼口為圓流出鋼，出鋼時(shí)間為3 5min，出鋼過程增氮小于15ppm ；
2、LF爐精煉LF爐精煉過程底吹氣體為氬氣，攪拌時(shí)不裸露鋼液面于空氣中，底吹強(qiáng)度為O. 002 O. 008Nm3/min*t,電弧加熱時(shí)間為O 12min，LF精煉處理結(jié)束鋼水硫含量為O. 0018wt% O. 0145wt%, LF精煉過程增氮小于IOppm ；
3、連鑄機(jī)澆鑄連鑄機(jī)澆鑄采用全保護(hù)澆注，保證長(zhǎng)水口與鋼包出鋼口接觸部分無殘鋼，密封墊圈為3 6mm,中間包液面波動(dòng)小于深度的1/3,結(jié)晶器液面波動(dòng)為_3mm +3mm,控制鋼包到中間包過程鋼水增氮小于3ppm，中間包到結(jié)晶器過程鋼水增氮小于 2ppm，成品鋼水硫含量為O. 002wt% O. 015wt%，連鑄階段增氮量小于5ppm。
轉(zhuǎn)爐出鋼過程中弱脫氧采用硅錳復(fù)合脫氧，強(qiáng)脫氧采用含鋁物料進(jìn)行終脫氧。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于在生產(chǎn)中厚板低硫鋼時(shí)，降低了轉(zhuǎn)爐冶煉的底吹成本，并可將鋼水中氮含量控制在80ppm以下。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :
1、轉(zhuǎn)爐冶煉100噸轉(zhuǎn)爐，入爐鐵水中硫含量為O. 024wt%，轉(zhuǎn)爐冶煉采用全程底吹氮?dú)?，底吹流量平均為O. 05Nm3/fmin，不后吹直接出鋼，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水溫度1647°C，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水氧含量為450ppm，鋼水硫含量O. 015wt%，轉(zhuǎn)爐出鋼氮含量為13. 8ppm ;轉(zhuǎn)爐出鋼過程脫氧制度為先弱脫氧后強(qiáng)脫氧，出鋼1/4時(shí)加500kgSiMn，之后加200kg含鋁脫氧劑，出鋼口為圓流出鋼，出鋼時(shí)間為4. 6min ；LF爐進(jìn)站鋼水氮含量為22. 3ppm,出鋼過程鋼水增氮8. 5ppm ；
2、LF爐精煉LF爐精煉過程底吹氣體為氬氣，攪拌時(shí)不裸露鋼液面于空氣中， 底吹強(qiáng)度為0.005 NmVmin-t,電弧加熱時(shí)間為lOmin，LF精煉處理結(jié)束鋼水硫含量為 O. 007wt%、鋼水氮含量為28. 7ppm ；LF爐精煉處理過程鋼水增氮6. 4ppm ；
3、連鑄機(jī)澆鑄連鑄機(jī)澆鑄采用全保護(hù)澆注，保證長(zhǎng)水口與鋼包出鋼口接觸部分無殘鋼，密封墊圈為4_，中間包液面波動(dòng)為深度的1/4，結(jié)晶器液面波動(dòng)-2. 4_ +2. 4mm, 鋼包到中間包過程鋼水增氮1. 8ppm，中間包到結(jié)晶器過程鋼水增氮O. 3ppm，連鑄階 段鋼水增氮量2.1ppm ;成品鋼水硫含量為O. 008wt%、鋼水氮含量為30. 8ppm。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐全程底吹氮?dú)馍a(chǎn)中厚板用低硫鋼的冶煉工藝，其特征在于，具體工藝步驟及參數(shù)為 (1)轉(zhuǎn)爐冶煉入爐鐵水的硫含量為O.003wt% O. 030wt%,轉(zhuǎn)爐冶煉采用全程底吹氮?dú)?，底吹流量的控制范圍為O. Ol O. 05Nm3/t*min,終點(diǎn)后吹不超過I次，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水溫度為1630 1700°C，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)鋼水氧含量為400 1200ppm，硫含量為O.004wt% O. 025wt%,轉(zhuǎn)爐出鋼氮小于25ppm ;轉(zhuǎn)爐出鋼過程為先弱脫氧后強(qiáng)脫氧，出鋼口為圓流出鋼，出鋼時(shí)間為3 5min，出鋼過程增氮小于15ppm ； (2)LF爐精煉LF爐精煉過程底吹氣體為氬氣，攪拌時(shí)不裸露鋼液面于空氣中，底吹強(qiáng)度為O. 002 O. 008Nm3/min*t,電弧加熱時(shí)間為O 12min，LF精煉處理結(jié)束鋼水硫含量為O.0018wt% O. 0145wt%, LF精煉過程增氮小于IOppm ； (3)連鑄機(jī)澆鑄連鑄機(jī)澆鑄采用全保護(hù)澆注，密封墊圈為3 6mm，中間包液面波動(dòng)小于深度的1/3，結(jié)晶器液面波動(dòng)為_3mm +3mm，鋼包到中間包過程鋼水增氮小于3ppm，中間包到結(jié)晶器過程鋼水增氮小于2ppm，成品鋼水硫含量為O. 002wt% O. 015wt%,連鑄階段增氮量小于5ppm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征在于，步驟(I)所述的弱脫氧采用硅錳復(fù)合脫氧，強(qiáng)脫氧采用含鋁物料進(jìn)行終脫氧。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)爐全程底吹氮?dú)馍a(chǎn)中厚板用低硫鋼的冶煉工藝，屬于轉(zhuǎn)爐冶煉低硫鋼技術(shù)領(lǐng)域。主要工藝步驟包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF爐精煉和連鑄機(jī)澆注等，采用轉(zhuǎn)爐全程底吹氮?dú)狻?yōu)點(diǎn)在于，在生產(chǎn)中厚板低硫鋼時(shí)，降低了轉(zhuǎn)爐冶煉的底吹成本，并可將鋼水中氮含量控制在80ppm以下。
文檔編號(hào)B22D11/18GK103045792SQ201310005588
公開日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月8日
發(fā)明者朱志遠(yuǎn), 孫碩猛, 周金明, 史志強(qiáng), 王星, 劉金剛, 呂延春, 張祥, 秦登平, 危尚好, 王志剛, 楊榮光 申請(qǐng)人:秦皇島首秦金屬材料有限公司, 首鋼總公司