一种生产高碳钢低氮含量的控制方法与流程

文档序号:32393696发布日期:2022-11-30 09:23阅读:91来源:国知局

1.本发明属于钢铁冶金技术领域,具体涉及一种生产高碳钢低氮含量的控制方法。


背景技术:

2.转炉冶炼高碳钢,采用的工艺拉低碳,终点碳含量≤0.06%,出钢过程采取补加增碳剂增碳,存在缺点是增碳剂带入钢水中大量的氮,氮含量进入钢水中,很难脱除,为了降低高碳钢的钢水氮含量,钢水进rh或者vd精炼炉脱氮,增加工序成本,影响生产效率。由于铁水中含有较高的碳含量和较高的物理热,同时有非常低的氮含量,转炉生产高碳钢过程中,可以研究使用铁水增碳,充分利用铁水中的高含碳量和铁水物理热,可以有效控制钢水增氮。


技术实现要素:

3.本发明的目的是提供一种生产高碳钢低氮含量的控制方法,不需要额外增加真空脱气装置,既能有效降低高碳钢生产成本,又能提高钢水质量,氮含量控制在较低水平。
4.为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
5.一种生产高碳钢低氮含量的控制方法,所述方法包括以下步骤:
6.(1)转炉兑铁水前根据钢种碳目标含量预估增碳用的铁水量,预估增碳用的铁水量=(钢种碳目标质量含量-0.06%-合金增碳)/铁水碳质量含量*出钢量,转炉兑铁水的实际铁水装入量=转炉装入量-预估增碳用的铁水量;
7.(2)转炉终点温度控制在1650-1680℃,终点碳质量含量≤0.06%,终点磷质量含量≤0.012%;
8.(3)出钢过程开启钢水罐底吹氩,出钢1/3-1/2时按照钢种化学成分目标值依次加入硅、锰、铝进行合金化;
9.(4)出钢后加改质剂进行改质,改质剂成分为:金属铝质量含量》95%,其余为不可避免的杂质,加入后吹氩,钢水als质量含量为0.01-0.03%;
10.(5)出钢后将钢车打到接收位,将增碳用的铁水兑入钢包,根据步骤(2)得到的终点碳质量含量计算实际增碳用的铁水量,实际增碳用的铁水量=(钢种碳目标质量含量-终点碳质量含量-合金增碳)/铁水碳质量含量*出钢量;
11.(6)增碳用的铁水兑入后开启钢水罐底吹氩;
12.(7)吹氩结束后,钢水吊至lf精炼位处理,脱硫升温合金化,成分温度合格后上机浇注。
13.上述技术方案中,进一步地,铁水中碳质量含量:4.0-4.8%,硅质量含量:0.1-0.8%,锰质量含量:0.1-0.5%,磷质量含量0.05-0.18%,硫质量含量:0.01-0.06%,其余为铁和不可避免的杂质。
14.上述技术方案中,进一步地,所述步骤(2)中,吹氩过程中氩气流量为60-90m3/h,吹氩1-5分钟。
15.上述技术方案中,进一步地,所述步骤(4)中,改质剂加入量0.2-1kg/t,改质剂的粒度为3-8mm。
16.上述技术方案中,进一步地,所述步骤(4)中,吹氩过程中氩气流量为60-90m3/h,吹氩1-5分钟。
17.上述技术方案中,进一步地,所述步骤(6)中,吹氩过程中氩气流量为30-60m3/h,吹氩1-5分钟。
18.本发明的有益效果为:
19.1、本发明生产高碳钢降低了增碳剂的使用,采用炼钢用的主原料铁水增碳,降低了高碳钢的冶炼成本;
20.2、本发明不需要额外增加真空脱气装置,生产高碳钢的工艺流程为转炉-lf炉-铸机,减少了真空脱气工序,有效降低高碳钢生产成本;
21.3、本发明生产高碳钢能有效降低钢水氮含量,氮含量能稳定控制在30-40ppm,提高了钢水的质量。
具体实施方式
22.以下实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明,但不以任何方式限制本发明。
23.实施例1
24.以260吨转炉生产45号钢,工艺路线为转炉-lf炉-铸机。45号钢成分含量:碳质量含量:0.45-0.49%,硅质量含量:0.17-0.25%,锰质量含量:0.5-0.7%,磷质量含量:≤0.025%,硫质量含量:≤0.015%,als质量含量0.015-0.04%,其余为铁和不可避免的杂质。上述高碳钢低氮含量的控制方法具体包括以下步骤:
25.(1)铁水直兑,铁水中碳质量含量:4.25%,硅质量含量:0.35%,锰质量含量:0.10%,磷质量含量0.12%,硫质量含量:0.018%,通过公式:预估增碳用的铁水量=(钢种碳目标质量含量-0.06%-合金增碳)/铁水碳质量含量*出钢量,预估增碳用的铁水量为22吨,装入量减少22吨,将262吨的原料铁水和废钢装入转炉;
26.(2)转炉终点温度控制在1660℃,终点碳质量含量为0.06%,终点磷质量含量≤0.01%;
27.(3)出钢过程开启钢水罐底吹氩,氩气流量为90m3/h,吹氩2分钟,出钢1/3时按照化学成分目标值依次加入硅铁合金0.18吨、硅锰合金1.6吨,铝线段400kg进行合金化,加入合金要保证其熔化,避免合金结坨,出钢末期采取滑板挡渣作业,避免钢水下渣,合金增碳为0.01%;
28.(4)出钢后加入50kg改质剂铝粉进行改质,加入后吹氩,氩气流量为60m3/h,吹氩1分钟,钢水取样als质量含量为0.015%;
29.(5)出钢后将钢车打到接收位,将增碳用的铁水兑入钢包,通过公式:实际增碳用的铁水量=(钢种碳目标质量含量-终点碳质量含量-合金增碳)/铁水碳质量含量*出钢量,计算实际增碳用的铁水量为22吨;
30.(6)增碳用的铁水兑入后开启钢水罐底吹氩,氩气流量为60m3/h,吹氩1分钟;
31.(7)吹氩结束后,钢水吊至lf精炼位处理,脱硫升温合金化,成分温度合格后上机
浇注。
32.经上述方法控制后,成品取样氮质量含量0.0028%。
33.实施例2
34.以260吨转炉生产agmj45号钢,工艺路线为转炉-lf炉-铸机。agmj45号钢成分含量:碳质量含量:0.43-0.46%,硅质量含量:0.17-0.37%,锰质量含量:0.5-0.6%,磷质量含量:≤0.025%,硫质量含量:≤0.015%,als质量含量0.010-0.045%,其余为铁和不可避免的杂质。上述高碳钢低氮含量的控制方法具体包括以下步骤:
35.具体包括以下步骤:
36.(1)铁水直兑,铁水中碳质量含量:4.25%,硅质量含量:0.32%,锰质量含量:0.12%,磷质量含量0.12%,硫质量含量:0.018%,通过公式:预估增碳用的铁水量=(钢种碳目标质量含量-0.06%-合金增碳)/铁水碳质量含量*出钢量,预估增碳用的铁水量为22吨,实际铁水装入量减少了22吨,将262吨的原料铁水和废钢装入转炉;
37.(2)转炉终点温度控制在1675℃,终点碳质量含量为0.05%,终点磷质量含量≤0.011%;
38.(3)出钢过程开启钢水罐底吹氩,氩气流量为90m3/h,吹氩2分钟,出钢1/3时按照化学成分目标值依次加入硅铁合金0.45吨、硅锰合金1.6吨,铝线段450kg进行合金化,加入合金要保证其熔化,避免合金结坨,出钢末期采取滑板挡渣作业,避免钢水下渣,合金增碳为0.01%;
39.(4)出钢后加入100kg改质剂铝粉进行改质,加入后吹氩,氩气流量为60m3/h,吹氩1分钟,钢水取样als质量含量为0.025%;
40.(5)出钢后将钢车打到接收位,将增碳用的铁水兑入钢包,通过公式:实际增碳用的铁水量=(钢种碳目标质量含量-终点碳质量含量-合金增碳)/铁水碳质量含量*出钢量,计算增碳用的铁水量为24吨;
41.(6)增碳用的铁水兑入后开启钢水罐底吹氩,氩气流量为60m3/h,吹氩1分钟;
42.(7)吹氩结束后,钢水吊至lf精炼位处理,脱硫升温合金化,成分温度合格后上机浇注。
43.经上述方法控制后,成品取样氮质量含量0.0032%。
44.以上实施例仅仅是本发明的优选施例,并非对于实施方式的限定。本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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