一种晶粒取向电工钢rh精炼钢水增氮方法
【专利摘要】一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，属于炼钢领域。钢水进入RH精炼工序后，提升气体设定为氩气，氩气压力为0.4～0.6MPa，流量为1000～1200Nl/min，在系统压力不大于1×102Pa条件下循环13～15分钟。然后将提升气体改为氮气，氮气压力为0.5～0.8MPa，流量为1000～1200Nl/min，在（10～20）×102Pa压力下循环15～20分钟，使钢液氮含量达到钢种要求水平。按照本发明提供的方法增氮不需要使用氮化合金，成本较低。
【专利说明】一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法
【技术领域】
[0001]本发明属于炼钢领域，具体涉及一种晶粒取向电工钢在RH真空精炼过程中通过吹入氮气向钢液增氮的方法。
【背景技术】
[0002]晶粒取向电工钢广泛用于制造各种变压器铁芯，通常的冶炼工艺为“铁水预处理—转炉一RH精炼一连铸”。
[0003]氮对于晶粒取向电工钢是有益元素，炼钢厂需要将钢中氮含量控制在合理范围。因此，对于这类钢种，RH精炼过程除脱气、净化钢水、成分微调之外，还应精确控制钢中氮含量。
[0004]现有技术中涉及RH增氮的发明有两项。
[0005]申请号94112249.2提供了一种低氢高氮钢生产工艺，该发明通过转炉全程吹入氮气，出钢过程钢包底吹氮气，同时向钢液中加入氮化合金，RH精炼全程吹氮并在结束前加入氮化合金增氮。该发明可将钢中氮含量控制在100~180pm。
[0006]申请号201110235702.4提供了一种低成本RH钢水增氮控氮工艺，该发明采用“转炉一钢包炉精炼一RH精炼一连铸”工艺，在转炉脱氧合金化，出钢加入钒铁后，在钢包精炼炉升温、脱硫和微调合金，然后在RH用氮气作为提升气体精炼8~10分钟，RH结束后进行喂线和软吹。
[0007]现有RH增氮技术存在以下不足:1、通过加入氮化合金增氮，成本较高；2、在RH精炼前将钢中氮含量控制在较高水平`，R`H本处理阶段随真空度提高，钢中氮含量会明显降低，进而影响氮化合金回收率；3、由于氮在钢中溶解度较高，与氩气相比，使用氮气作为提升气体时RH环流速度降低，吹氮精炼时间太短会影响RH处理效果。
【发明内容】
[0008]为了克服以上不足，本发明提供一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法。在生产晶粒取向电工钢时，将RH精炼过程分为两个工艺步骤:第一步使用氩气作为提升气体在高真空条件下进行脱气、净化处理，同时微调成分和温度；第二步使用氮气作为提升气体对钢液进行增氮，以满足冶炼钢种对氮含量的要求。
[0009]一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，采用“铁水预处理一转炉一RH精炼一连铸”冶炼工艺，其特征是在RH精炼过程的增氮操作步骤如下:
步骤一钢水精炼
转炉出钢过程按照正常工艺脱氧、合金化。
[0010]钢水进入RH精炼工序后，提升气体设定为氩气，氩气压力控制范围0.4~0.6MPa，流量控制范围1000~1200Nl/min。提升气体参数设定结束之后开始抽真空处理，并在系统压力不大于I X IO2Pa条件下循环13~15分钟。循环过程根据钢种需要对钢水成分、温度进行微调。[0011]步骤二钢水增氮
将提升气体改为氮气，氮气压力为0.5~0.8MPa，流量为1000~1200Nl/min，同时调节真空度使系统压力保持在(10~20)X 102Pa。在此条件下循环15~20分钟使钢液氮含量达到钢种要求水平。
[0012]使用本发明提供的方法可以在满足钢中[H] ( lppm, T [O] ( 15ppm的条件下增氮，使钢中氮含量达到70~120ppm水平。
[0013]本发明在RH精炼过程中分两个工艺步骤进行，既满足了晶粒取向电工钢对钢质纯净度、成分控制的严格要求，又实现了快速增氮的目的。本发明提供的方法中，增氮操作在RH精炼后期进行，有效防止了高真空状态下钢中氮大量逸出，提高了增氮效果。而且增氮过程不使用氮化合金，节约了生产成本。
【具体实施方式】
[0014]下面以80吨RH生产晶粒取向电工钢为例对本发明增氮操作进行说明。需要注意的是本发明的【具体实施方式】不局限于下述的实施例。
[0015]实施例一
一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，对于需要钢水增氮的晶粒取向电工钢，炼钢厂采用“铁水预处理一转炉一RH精炼一连铸”工艺生产，并在RH精炼过程完成增氮操作，具体步骤如下:
步骤一钢水精炼
转炉出钢过程按照正常工艺脱氧、合金化。钢种要求的化学成分质量百分比如下:
C:0.025 ~0.035% S1:2.9 ~3.2% Mn:0.15 ~0.25% S:0.005 ~0.015% Al:0.015 ~0.025% Cu:0.40 ~0.60% K 0.0002% N:0.008 ~0.012%
其余为铁和不可避免的杂质。
[0016]RH实际到站钢水化学成分质量百分比:
C:0.030% S1:2.96% Mn:0.17% S:0.006% Al:0.011% Cu:0.43% H:0.00025%N:0.0025%
其余为铁和不可避免的杂质。
[0017]钢水进RH温度1639 °C。钢水进站后将RH提升气体设定为氩气，气体压力0.60MPa，流量1100Nl/min。提升气体参数设定结束之后开始抽真空处理，3分钟后系统压力达到I X IO2Pa,在此高真空状态下循环13分钟，测量钢水温度为1591°C。循环过程对钢水成分、温度进行了微调。
[0018]步骤二钢水增氮
将提升气体改为氮气，气体压力0.7MPa，流量1200Nl/min，同时将系统压力调整为20 X IO2Pa,循环20分钟结束处理，结束温度1575°C。经取样检验，冶炼钢种化学成分质量百分比及气体含量如下:
C:0.033% S1:3.05% Mn:0.20% S:0.008% Al:0.02% Cu:0.49% H:0.0001% N:0.012% T[O]:13ppm
其余为铁和不可避免的杂质。
[0019]实施例二一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，对于需要钢水增氮的晶粒取向电工钢，炼钢厂采用“铁水预处理一转炉一RH精炼一连铸”工艺生产，并在RH精炼过程完成增氮操作，具体步骤如下:
步骤一钢水精炼
转炉出钢过程按照正常工艺脱氧、合金化。钢种要求的化学成分质量百分比如下:
C:0.045 ~0.055% S1:3.10 ~3.20% Mn:0.10 ~0.15% S:0.005 ~0.010% Al:0.030 ~0.040% Cr:0.10 ~0.12% K 0.0002% N:0.007 ~0.009%
其余为铁和不可避免的杂质。
[0020]RH实际到站钢水化学成分质量百分比:
C:0.039% S1:3.08% Mn:0.13% S:0.007% Al:0.029% Cr:0.11% H:0.00023%N:0.0019%
其余为铁和不可避免的杂质。
[0021]钢水进RH温度1645 °C。钢水进站后将RH提升气体设定为氩气，气体压力
0.40MPa,流量1200Nl/min。提升气体参数设定结束之后开始抽真空处理，2分30秒后系统压力达到0.9 X IO2Pa,在此高真空状态下循环15分钟，测量钢水温度为1593°C。循环过程对钢水成分、温度进行了微调。
[0022]步骤二钢水增氮
将提升气体改为氮气，气体压力0.5MPa，流量1000Nl/min。同时将系统压力调整为IOXlO2Pa,循环16分钟结束处理，结束温度1580°C。经取样检验，冶炼钢种化学成分质量百分比及气体含量如下:
C:0.051% S1:3.14% Mn:0.13% S:0.007% Al:0.036% Cr:0.11% H:0.00009%N:0.0073% T [O]:10ppm
其余为铁和不可避免的杂质。
[0023]实施例一和实施例二使用本发明提供的方法在确保钢中[H] ( Ippm,T [O] ( 15ppm的情况下,根据钢种需要分别将钢中氮含量增至120ppm和73ppm。
【权利要求】
1.一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，其特征是:钢水在RH精炼过程中，第一步使用的提升气体为氩气，氩气压力为0.4~0.6MPa，流量为1000~1200Nl/min，真空系统压力不大于I X IO2Pa,循环时间为13~15分钟，循环过程进行钢水成分、温度微调； 第二步使用的提升气体为氮气，氮气压力为0.5~0.8MPa，流量为1000~1200N1/min，真空系统压力为(10~20) X IO2Pa,真空循环时间为15~20分钟。
2.根据权利要求1所述的一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，其特征是所述晶粒取向电工钢的化学成分是:C:0.025~0.035% ；S1:2.9~3.2% ；Mn:0.15~0.25% ；S:0.005 ~0.015% ;A1:0.015 ~0.025% ； Cu:0.40 ~0.60% ； K 0.0002% ； N:0.008 ~0.012% ;其余为铁和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，其特征是所述晶粒取向电工钢的化学成分是:c:0.045~0.055% ； S1:3.10~3.20% ； Mn:0.10~0.15%；S:0.005 ~0.010% ； Al:0.030 ~0.040% ； Cr:0.10 ~0.12% ； K 0.0002% ； N:0.007~0.009% ;其余为铁和不可避免的杂质。
4.根据权利要求1所述的一种 晶粒取向电工钢RH精炼钢水增氮方法，其特征是所述晶粒取向电工钢中[H] ( lppm、T[0] ( 15ppm,钢中氮含量增至70~120ppm。
【文档编号】C21C7/10GK103667602SQ201310603774
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】陈泽民, 苗晓, 姜世勇 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司