利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钒氮合金化的方法，尤其是一种利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合 金化的方法。
【背景技术】
[0002] 为提高钢的强度，钢铁企业通常采用钒元素对钢进行微合金强化，因钒元素对碳 元素、氮元素都具有很强的亲和力，可以形成碳氮化物，碳氮化合物会在冷却过程中析出， 产生析出强化作用，可使钢的强度提高。同时，碳氮化合物在奥氏体-铁素体相界面的析 出，有效阻止了铁素体晶粒的长大，起到了细化晶粒的作用，再加上钒元素的固溶强化作 用，可显著提高钢的强度。
[0003] 在钢中添加钒元素、氮元素进行微合金化的方法主要是通过加入钒氮合金来实 现，即在转炉出钢过程中或LF精炼炉精炼过程中将钒氮合金加入钢包内进行合金化，此方 法具有用量少、吸收率稳定的优势，但由于钒氮合金价格昂贵，使生产高强度钢的成本较 高，影响了产品的市场竞争力。对于以钒钛磁铁矿为原料的钢铁企业来说，其具钒资源优 势，转炉提钒过程产生的含钒炉渣中含有含量较高的V 205，因此可利用含钒炉渣进行钒合金 化。
[0004] 中国专利201010132856. 6公开了利用含钒炉渣进行钒合金化增钒精炼方法，所 述方法生产含钒钢种时，根据钢种钒含量在LF精炼炉精炼过程中加入含钒炉渣进行钒合 金化，其中LF精炼炉含钒炉渣合金化增钒量控制在0. 005%~0. 050%之间且含钒炉渣用量 控制在10kg/吨钢以内。此方法由于钢中氮含量偏低，碳氮化物析出比例低，析出强化作用 不明显。
【发明内容】
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种碳氮化物析出比例较高、成本低的利用含钒 炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括转炉冶炼和LF精炼， 所述转炉冶炼的出钢钢水采用含钒炉渣进行钒合金化，并使用氮气做为底吹搅拌气体；所 述钢水在LF精炼时，底吹搅拌气体先采用氮气，再采用氩气；所述钢水在LF精炼时，通过补 加石灰和脱氧剂造高碱度还原性炉渣。
[0007] 本发明所述出钢钢水中加入下式（1)所述的含钒炉渣，
【主权项】
1. 一种利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法，其包括转炉冶炼和LF精炼，其特 征在于：所述转炉冶炼的出钢钢水采用含钒炉渣进行钒合金化，并使用氮气做为底吹搅拌 气体；所述钢水在LF精炼时，底吹搅拌气体先采用氮气，再采用氩气；所述钢水在LF精炼 时，通过补加石灰和脱氧剂造高碱度还原性炉渣。
2. 根据权利要求1所述的利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法，其特征在于： 所述出钢钢水增钒量按〇. 020wt%~0. 030wt%控制，含钒炉渣的加入量按公式（1)计算， 式（1)中，含钒炉渣品位为10%~14% ;
钥;元素吸收率为90%~95%。
3. 根据权利要求1所述的利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法，其特征在于： 所述转炉出钢过程中，按重量比1:1加入含钒炉渣与小颗粒石灰。
4. 根据权利要求1所述的利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法，其特征在于： 所述LF精炼过程中，底吹氮气压力为0. 30~0. 40MPa，吹氮时间为18~25min。
5. 根据权利要求1所述的利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法，其特征在于： 所述LF精炼过程中，补加的石灰量为4~5kg/吨钢，炉渣碱度控制在2. 0~3. 0。
6. 根据权利要求1 一 5任意一项所述的利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法， 其特征在于：所述LF精炼过程中，脱氧剂采用铝粉、硅钙粉或硅铁粉。
7. 根据权利要求6所述的利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法，其特征在于： 所述错粉加入量为〇. 10~〇. 20kg/吨钢，娃f丐粉或娃铁粉加入量为0. 4~0. 5kg/吨钢。
【专利摘要】本发明公开了一种利用含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化的方法，其包括转炉冶炼和LF精炼，所述转炉冶炼的出钢钢水采用含钒炉渣进行钒合金化，并使用氮气做为底吹搅拌气体；所述钢水在LF精炼时，底吹搅拌气体先采用氮气，再采用氩气；所述钢水在LF精炼时，通过补加石灰和脱氧剂造高碱度还原性炉渣，能有效地提高钒元素收得率。本方法使用价格低廉的含钒炉渣和氮气进行钒氮合金化生产含钒高强度钢，省去含钒炉渣生产钒氮合金环节，减少钒资源流失，通过含钒钢中增氮提高了碳氮化物析出。本方法能显著降低含钒高强度钢合金成本，提高产品市场竞争力，具有较好的经济效益和社会效益。
【IPC分类】C21C7-072, C21C7-076, C21C7-06
【公开号】CN104694707
【申请号】CN201510082940
【发明人】翁玉娟, 贺保堂, 乔国平, 韩春良, 李红艳, 李彦军
【申请人】河北钢铁股份有限公司承德分公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年2月16日