专利名称：一种生产非调质n80 1钢控制氮含量的方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶炼工艺领域，尤其涉及一种基于真空精炼炉(简称VD炉)精炼工艺生产非调质N80 I钢精确控制钢中氮含量的方法。
背景技术：
目前，国内生产N80I级石油管钢普遍采用调质处理方式进行生产，其工艺路线亦普遍采用铁水预处理一转炉冶炼一钢包精炼炉(简称LF炉)精炼一VD炉精炼一含氮合金增氮一方坯连铸一热连轧的生产工艺路线。由于这种生产方式工序繁多，因此生产成本较高。而采用非调质方式生产，则需加入钒钛合金或钒铁加吹氮工艺进行控制，以保证钢中钒、氮含量。采用加入钒钛合金的方式生产，其成本较高，且合金收得率不稳定。采用钒铁加吹氮工艺的方式生产虽然成本较低，但由于采取向钢包内吹氮工艺，因而钢中的氮含量难以稳定控制。 由于N80I钢要求钢中要有较高的[N]、[V]含量，由此造成在晶界上有[VDC]化合物析出，从而破坏了晶界的连续性，造成晶界弱化，在外力作用下会发生开裂而导致产品出现裂纹，给产品质量带来极大影响。因此，既要保证非调质处理后N80 I钢的氮含量要求，又能有效减少铸坯表面裂纹，使其满足产品质量要求，就必须严格控制钢中的氮含量。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种既可保证非调质处理的氮含量要求，又能有效减少铸坯表面裂纹，提高产品质量的生产非调质N80 I钢精确控制钢中氮含量的方法。为此，本发明采取了如下及时解决方案
一种生产非调质N80 I钢控制氮含量的方法，其特征在于
(1)、工艺路线
采用铁水预处理一顶吹转炉冶炼一转炉出钢扒渣一LF精炼一VD精炼一吹氮处理一方坯连铸一热连轧的工艺路线；
(2)、LF造渣
渣料加入量为O. 38-0. 46kg/吨钢，R控制在2. 6-3. 5 ；
采用娃脱氧，控制钢中[O] < 15ppm ；
(3)VD精炼
a、VD保压过程中
吹氮流量控制在每吨钢2. 0-3. ONl/min，压力控制在O. 2MPa ；
吹氮时间根据钢中氮含量设定，每吨钢按照3. 0-4. O ppm/ min计算吹氮时间；
b、VD破空后
吹氮流量控制在每吨钢I. 2-1. 8Nl/min，压力控制在O. 15MPa ；
吹氮时间根据钢中氮含量设定，每吨钢按照6. 0-7. O ppm/ min计算吹氮时间；
钢中氮重量百分比含量达到O. 005-0. 020%时控制夹杂物充分上浮。
本发明的有益效果为
采用本发明方法生产非调质N80 I钢，氮含量稳定可控，完全满足非调质处理的要求，有效减少铸坯表面裂纹，使铸坯表面裂纹由81. 3%降低到98%，产品质量合格率由85. 6%提高到99. 4%ο由于本发明通过吹氮增加钢中的氮含量，从而可节约高价含氮合金的使用量，降低生产成本。同时，采用高压氮气替代氩气作为提升气体，无需额外增加成本开支。
具体实施例方式实施例I :生产非调质N80 I钢。I、生产工艺路线 采用铁水预处理一顶吹转炉冶炼一转炉出钢扒渣一LF精炼一VD精炼一吹氮处理一方坯连铸一热连轧的工艺路线。2、LF 造渣
稳定LF造渣操作，使熔渣重量、组分可控，过程吹氮状态稳定。 每吨钢加入渣料O. 40kg,碱度控制在2. 6 ；
采用硅脱氧，控制钢中[O]在lOppm。3、VD 精炼
a、VD保压过程中
吹氮流量控制在每吨钢2. 3Nl/min，压力控制在O. 2MPa ；
根据钢中氮含量设定吹氮时间，每吨钢按照3. Oppm/ min反算出吹氮时间。以￥0破空后
吹氮流量控制在每吨钢I. 8Nl/min，压力控制在O. 15MPa ；
根据钢中氮含量设定吹氮时间，每吨钢按照6. 8ppm/ min计算吹氮时间；
当钢中氮重量百分比含量达到O. 017%时，保证夹杂物充分上浮。实施例2 :生产非调质N80 I钢。I、生产工艺路线
采用铁水预处理一顶吹转炉冶炼一转炉出钢扒渣一LF精炼一VD精炼一吹氮处理一方坯连铸一热连轧的工艺路线。2、LF 造渣
稳定LF造渣操作，使熔渣重量、组分可控，过程吹氮状态稳定。每吨钢加入渣料O. 45kg,碱度控制在3. 3 ；
采用硅脱氧，控制钢中[O]在12ppm。3、VD 精炼
a、VD保压过程中
吹氮流量控制在每吨钢3. ONl/min，压力控制在O. 2MPa ；
根据钢中氮含量设定吹氮时间，每吨钢按照3. 8ppm/ min反算出吹氮时间。以￥0破空后
吹氮流量控制在每吨钢I. 4Nl/min，压力控制在O. 15MPa ；
根据钢中氮含量设定吹氮时间，每吨钢按照6. 2ppm/ min计算吹氮时间；当钢中氮重量百分比含量达到O. 008%时，保证夹杂物充分上浮。权利要求
1. 一种生产非调质N80 I钢控制氮含量的方法，其特征在于 (1)、工艺路线 采用铁水预处理一顶吹转炉冶炼一转炉出钢扒渣一LF精炼一VD精炼一吹氮处理一方坯连铸一热连轧的工艺路线； (2)、LF造渣 渣料加入量为O. 38-0. 46kg/吨钢，碱度控制在2. 6-3. 5 ； 采用娃脱氧，控制钢中[O] < 15ppm ； (3)VD精炼 a、VD保压过程中 吹氮流量控制在每吨钢2. 0-3. ONl/min，压力控制在O. 2MPa ； 吹氮时间根据钢中氮含量设定，每吨钢按照3. 0-4. O ppm/ min计算吹氮时间； b、VD破空后 吹氮流量控制在每吨钢I. 2-1. 8Nl/min，压力控制在O. 15MPa ； 吹氮时间根据钢中氮含量设定，每吨钢按照6. 0-7. O ppm/ min计算吹氮时间； 钢中氮重量百分比含量达到O. 005-0. 020%时，控制夹杂物充分上浮。
全文摘要
本发明提供一种生产非调质N801钢控制氮含量的方法，通过稳定LF造渣操作，使熔渣重量、组分可控；在VD保压过程中和破空后，分别采用合适的吹氩流量、压力和时间，使氮含量稳定可控。本发明方法可使钢中氮含量完全满足非调质处理的要求，从而有效减少铸坯表面裂纹，使铸坯表面裂纹由81.3%降低到98%，产品质量合格率由85.6%提高到99.4%。同时，由于通过吹氮增加钢中的氮含量，从而可节约高价含氮合金的使用量，降低生产成本。
文档编号C21C7/10GK102787216SQ20111040346
公开日2012年11月21日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者宁东, 李阳, 梁凤友, 王宁, 罗建华 申请人:鞍钢股份有限公司