本发明涉及超低氮钢冶炼，具体而言是一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法。
背景技术：
1、氮在大多数钢中被视为杂质元素，因为氮含量的增加会使钢材产生时效脆化，从而降低钢的冲击韧性、可焊性，降低抗疲劳性能，甚至会恶化产品的表面质量。如果在焊缝附近氮含量增加，则会在haz区形成少量脆性马氏体和奥氏体，致使钢的低温脆性转变温度升高，韧性变差。另外，氮会与钢中的铬、铝、钛等合金元素形成熔点和硬度都很高的氮化物，这些氮化物在热加工时不能变形，当其分布不均并聚集在一起时，会对钢造成很大的危害。在高温合金中，氮含量的增加会使抗热腐蚀高温合金的高温拉伸强度和塑性均下降，合金的持久性能明显下降且波动性增强，由此可见，脱氮是钢铁冶炼中的重要环节。从转炉炼钢到连铸仅有rh真空处理具有脱氮的功能，但脱氮能力极其有限，其余工序均会引起钢液增氮。真空自耗炉虽然具备脱氮功能，但是要脱除钢液中大量的氮，从而生产出氮含量为0.0008％及以下的超低氮钢仍是钢铁行业的一大技术难题。
2、长期以来有许多的冶金工作者从事特殊钢冶炼方面的研究，真空自耗炉炼钢方面的专利、文献也有很多，但大多数都是关于熔炼工艺、产品开发方面的，关于真空自耗炉冶炼钢液脱氮方面的文献很少。发表在《上海钢研》2005年第3期的“氦气冷却真空自耗冶炼gh738合金冶金质量”文章指出：张立红等人采用10吨的真空自耗炉熔炼直径为508mm的gh738钢，并进行了氦气冷却和普通冷却两种方式的对比，氦气冷却时控制较低的熔炼速率,弧长5～6mm,液滴控制级别为3级，普通冷却时控制弧长为15～25mm，氦气冷却时正常熔炼过程中熔速波动可控制在小于0.2kg/min，而普通冷却时熔速波动则在2～3kg/min，对氮含量的控制氦气冷却时平均为40ppm，普通冷却时平均为50ppm。该熔炼工艺存在以下问题：一是没有明确熔炼时具体的真空度和漏气率，这两项工艺指标对脱氮影响较大，高真空利于脱氮；二是没有明确正常熔炼时具体的电流和电压，因为温度对脱氮影响较大，温度越高，氮在钢液中的溶解度越小；三是即使氦气冷却时平均氮含量也达到了40ppm，脱氮效果不理想。
技术实现思路
1、本发明提供一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，解决真空自耗炉冶炼时，钢液脱氮的问题。
2、本发明采用的技术手段如下：
3、一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，包括：
4、装炉：将原料装于真空自耗炉内的坩埚中；
5、抽真空；
6、熔炼：以需要熔炼的钢锭作为自耗电极，钢锭在坩埚内自耗熔化，所述熔炼包括送电起弧阶段、正常熔炼阶段和补缩阶段；
7、当炉内真空度达到0.1pa以下，漏率达到1pa/min以下时开始送电起弧，电流和电压由低至高达到正常熔炼阶段的电流值和电压值，且波动稳定，开始正常熔炼阶段，在正常熔炼后期，逐步降低电流值和电压值进行补缩，减少或避免铸锭产生缩孔，完成熔炼；
8、停电、冷却：补缩完成后，关闭电源停止熔炼，并保持真空度在1pa以下，对坩埚进行冷却，之后脱模，得到氮含量≤0.0008％的超低氮钢。
9、进一步地，所述坩埚为铜坩埚。
10、进一步地，所述冷却采用在所述坩埚的外壁通入循环水进行冷却。
11、进一步地，正常熔炼阶段电流为不需要脱氮的钢锭冶炼时电流的1.05～1.10倍；正常熔炼阶段电压为不需要脱氮的钢锭冶炼时电压的1.02～1.05倍。
12、进一步地，冷却时间为：3～6小时。
13、较现有技术相比，本发明具有以下优点：
14、本发明提供一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，采用真空自耗炉炼钢时，为了尽可能脱除钢液中的氮，采用高真空、高温的方法，因为钢液温度越高，氮在钢液中的溶解度越小，真空度越高，氮也越容易快速脱除。采用本发明提供的方法可以生产出氮含量为0.0008％及以下的超低氮钢，且操作简单易于实施，没有安全隐患。
15、基于上述理由本发明可在超低氮钢冶炼等领域广泛推广。
1.一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，其特征在于，所述坩埚为铜坩埚。
3.根据权利要求1所述的一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，其特征在于，所述冷却采用在所述坩埚的外壁通入循环水进行冷却。
4.根据权利要求1所述的一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，其特征在于，正常熔炼阶段电流为不需要脱氮的钢锭冶炼时电流的1.05～1.10倍；正常熔炼阶段电压为不需要脱氮的钢锭冶炼时电压的1.02～1.05倍。
5.根据权利要求1所述的一种真空自耗炉冶炼钢液脱氮的方法，其特征在于，冷却时间为：3～6小时。