CN102851433B - 一种半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，包括顺序进行的以下步骤：a、将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，并将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％～0.20％；b、在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5之前，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5之前完成脱氧合金和精炼渣的加入，所述精炼渣的碱度为0.8～1.2；c、将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入9～14kg/t_钢的所述精炼渣；d、对钢水进行真空循环脱气精炼；e、对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

Description

一种半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，具体地讲，涉及一种控制帘线钢或硬线钢中氮含量的方法，特别涉及一种控制由半钢冶炼帘线钢或硬线钢中氮含量的方法。

背景技术

氮在钢中一般被视为杂质元素，特殊钢种除外。某些高品质的钢材需要严格控制氮，比如帘线钢氮含量要求控制在60ppm以下。帘线钢或硬线钢中的氮是有害元素，氮与钢中的Ti或Al结合生成TiN或AlN，弱化晶界强度，使钢的脆性区发生变化，铸坯表而易出现裂纹；降低钢的韧性、焊接性能、热应力区韧性，提高钢材脆性。帘线钢主要用于轮胎子午线增强用的骨架以及传输皮带等工业领域，具有强度高、韧性好的特点，生产钢帘线的过程是将5.5mm的盘条拉拔成Φ0.15～0.38mm的细丝，此过程使线材长度增加1000～1400倍，截面积缩小至原来的0.08％，已经接近拉拔工艺的极限，并且要求拉拔及合股过程中100km断丝不超过1次。为此，要求强度高、韧性好，钢中氮含量越低越好。硬线钢广泛应用于加工钢丝绳、钢绞线、弹簧、胎圈等高强度钢丝，对盘条的表面质量及内部质量要求十分严格，因此，需降低钢种氮含量。

在冶炼过程中，钢水增氮有以下几个环节：转炉复吹工艺控制不当或氮-氩切换不及时造成钢水氮含量增加；转炉出钢过程中，一是由于脱氧而造成钢水吸氮，二是由于加入的铁合金、脱氧剂、增碳剂等都会将氮带入钢中，而其中增碳剂带入的最多；LF炉外精炼过程由于电弧区温度高、钢液面裸露和电弧将空气电离而造成钢水吸氮；连铸过程中保护浇注不好，氩气纯度不高也会使钢水增氮。

目前，在帘线钢或硬线钢生产过程中，控制钢中氮含量的方法主要有以下几种：

一种控制帘线钢或硬线钢中氮含量的方法是精选原材料，例如，选用低氮含量的增碳剂及合金、高纯度的氧气、和含钛低的昂贵铁合金等。可以看出，选用低钛合金将大大增加冶炼成本，而采用高纯度氧气吹炼在工业化大生产中很难实现。

另一种控制帘线钢或硬线钢中氮含量的方法是在LF精炼过程中，加入发泡剂造渣，如CaC₂，通过电石与钢渣中的氧发生反应，生成CO₂，达到炉渣起泡，减少电弧区发生氮气分解反应。但帘线钢或硬线钢的钢包渣为低碱度渣，加入发泡剂后将导致碱度升高，影响钢中夹杂物形态，从而降低盘条的拉拔性。

再一种控制帘线钢或硬线钢中氮含量的方法是在连铸过程中采用保护浇注，主要是主要采取在长水口处采取氩气密封的措施控制增氮，但是受氩气纯净度的影响，极易导致钢液增氮。

半钢炼钢由于其碳质量百分数较一般铁水低(3.4％～4.0％)，半钢中硅、锰发热成渣元素含量为痕迹，因此半钢冶炼具有吹炼过程中酸性成渣物质少、渣系组元单一、并且热量不足等特点，这使得半钢炼钢比铁水炼钢更加困难；另一方面，因为半钢中含有V、Ti，且Si和Mn含量少，所以会增加钢水中氮含量的理论溶解度。因此，半钢冶炼时控制钢水中的氮含量比控制铁水中的氮含量要更加困难。

发明内容

为克服上述已有技术存在的问题和不足，本发明通过采用在转炉冶炼过程中采用提前加入脱氧合金和精炼渣，并一次性拉碳成功；在钢包精炼炉精炼过程中，采用大渣量造渣工艺并一次性加热到目标温度；保证真空循环脱气精炼过程中高真空度的处理时间；以及在连铸过程中，采用中间包塞棒不吹氩以及大渣量覆盖剂，从而控制在半钢冶炼帘线钢生产过程中控制钢中氮含量的方法。

本发明提供了一种半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，所述方法包括顺序进行的以下步骤：a、将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，并将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％～0.20％；b、在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5之前，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5之前完成脱氧合金和精炼渣的加入，所述精炼渣的碱度为0.8～1.2；c、将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入9～14kg/t_钢的所述精炼渣；d、对钢水进行真空循环脱气精炼；e、对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

根据本发明的方法，在所述步骤a中，所述底吹氩气的氩气流量为30～40m³/h；所述步骤a中通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％～0.20％。

根据本发明的方法，在步骤b中，所述精炼渣的加入总量为4～7kg/t_钢，所述脱氧合金为锰铁合金与硅铁合金，其中，锰铁合金的加入量为5～7kg/t_钢，硅铁合金的加入量为2～3kg/t_钢。

根据本发明的方法，在所述步骤c中，采用降电极埋弧加热，并一次性加热至目标温度，其中，所述目标温度为1565～1595℃。

根据本发明的方法，在所述步骤d中，所述真空循环脱气精炼的处理时间在18min以上，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在14min以上；保证所述真空循环脱气精炼处于氩气流量为1200～1400NL/min的弱氩模式。

根据本发明的方法，在所述步骤e中，所述覆盖剂的用量为0.5～1.5kg/t_钢。

根据本发明的方法，所述精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，其中，所述精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达90％以上。

本方法有效控制各个工艺的增氮量，使在连铸工艺的中间包钢液[N]氮含量控制在40ppm以内，提高了产品质量。为高品质钢种的生产，特别是帘线钢或硬线钢的生产提供技术支撑，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

在下文中，将结合实施例来详细描述本发明的半钢冶炼帘线钢或硬线钢生产过程中控制钢中氮含量的方法。需要说明的是，在本发明中，半钢为含钒铁水经过提取钒渣后，钢水中的硅、锰元素几乎完全被氧化，碳也被氧化了一部分，硅、锰含量为痕迹的一种金属液体；本发明所用到的单位kg/t_钢是指千克每吨钢，例如，“加入9kg/t_钢的精炼渣”是指每吨钢需要加入9kg的精炼渣；本发明所提到的钢包精炼炉又称LF炉，真空循环脱气精炼又称RH精炼。

本发明提供了一种半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，所述方法包括顺序进行的以下步骤：a、将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，并将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％～0.20％；b、在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5之前，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5之前完成脱氧合金和精炼渣的加入，所述精炼渣的碱度为0.8～1.2；c、将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入9～14kg/t_钢的所述精炼渣；d、对钢水进行真空循环脱气精炼；e、对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

根据本发明的方法，所述转炉冶炼工艺中全程底吹氩，一方面可以避免氮-氩切换不及时造成钢水氮含量增加，另一方面可以避免氮-氩切换时吹气管道内的氩气残留而造成钢水氮含量增加；其中，所述全程底吹氩步骤中，吹氩流量为30～40m³/h，在此吹氩流量范围，熔池内的搅拌强度大，反应强烈，增强冶炼过程中的脱氮效果。

由于半钢冶炼帘线钢或硬线钢生产过程中，铁水先经过提钒以后再进入转炉冶炼，温度较一般的铁水温度低，故在转炉冶炼的过程中不能采取一般厂家的高拉碳出钢，否则容易导致钢中残余元素Ti偏高，所以，在转炉冶炼工艺中，采用拉碳将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％～0.20％；其中，通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％～0.20％，以降低增碳剂的加入量。

根据本发明的方法，在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5之前，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5之前完成脱氧合金和精炼渣的加入，即完成转炉钢水在出钢过程的脱氧合金化；传统的生产中，一般在转炉出钢1/3(即转炉出钢量达到转炉钢水总重量1/3)开始加入脱氧合金和精炼渣，本发明将转炉出钢脱氧合金化时间提前，增加了钢水脱氧和精炼渣熔化的时间，可以更早更快的在钢液面形成液渣覆盖膜，所述液渣覆盖膜可隔绝空气防止钢液增氮；

其中，所述精炼渣的碱度为0.8～1.2，即CaO/SiO₂为0.8～1.2的精炼渣，采用碱度为0.8～1.2的精炼渣，是因为在此范围内的精炼渣有利于塑性夹杂物的生成，例如硅酸盐，所述塑性夹杂物有较好的变形能力，对帘线钢或硬线钢的拉拔性能有利；若采用碱度高于此范围的精炼渣，则会产生脆性夹杂物，所述脆性夹杂物在拉丝过程中不易变形，容易断裂。

所述脱氧合金为帘线钢和硬线钢生产中常用的脱氧合金，例如硅铁、锰铁脱氧合金，其中，而脱氧合金的加入量是根据钢种来确定的，在本发明中锰铁合金的加入量为5～7kg/t_钢，硅铁合金的加入量为2～3kg/t_钢。所述精炼渣的加入总量为4～7kg/t_钢，本发明的所述精炼渣的加入量比现有技术中其他钢厂的加入量更多，因此形成的液渣覆盖层更厚，稳定性好，钢液裸露的可能性小，但不能无限的增加渣量，渣量过大，渣吸收的热量就越多；若精炼渣的加入量太少，则形成的液渣覆盖层太薄，一方面会钢液容易裸露而导致钢液吸氮，另一方面，钢液面的散热量大，会导致转炉出钢过程中温降大，部分渣不能被熔化而使钢液面覆盖不均匀，导致钢液的吸氮。

根据本发明的方法，将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入9～14kg/t_钢的精炼渣，其中，所述精炼渣与转炉出钢过程中加入的是同一种精炼渣，本发明加入的渣量较其他钢厂的多，即渣量大，有利于提高埋弧效果，同时隔绝空气，防止钢液增氮；采用降电极埋弧加热，并一次性加热到目标温度，其中，由于出钢、运输过程会产生较大的温降，为保证连铸钢水的适宜过热度，往往需要根据钢水过热度确定LF精炼后的温度，即目标温度，实际生产中，每个厂的目标温度是不一样的，在本发明中，所述目标温度一般在1565～1595℃的温度范围内；另外，在现有技术中，生产帘线钢或硬线钢一般不采用真空循环脱气精炼，所以产品成分的调整需要在钢包精炼炉中完成，即在钢包精炼炉精炼过程需取样，因此无法采用一次加热至目标温度，而多次加热易造成电弧起弧增氮，在本发明所述的方法中，可以在真空循环脱气过程中调整成分，因此可以一次加热到目标温度，采用一次性加热至目标温度值可降低起弧时强电流而引起的空气中的氮气电离，即氮气分解为氮原子进入钢液，造成钢液吸氮。

根据本发明的方法，对钢水进行真空循环脱气精炼；所述真空循环脱气精炼的处理时间在18min以上，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在14min以上，一方面，在真空度≤3mbar的条件下，氮气分压小，更容易脱氮，另一方面，真空处理的时间长，有利于钢液的脱氮；

在所述真空循环脱气精炼过程中，还包括，保证所述真空循环脱气精炼处于氩气流量为1200～1400NL/min的弱氩模式，在此流量范围的氩气通入量有利于钢水成分和温度的均匀，并且弱氩搅拌避免剧烈搅拌而使钢液面裸露导致钢液增氮。

根据本发明的方法，对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，所述覆盖剂的用量为0.5～1.5kg/t_钢，避免钢液面裸露而造成的钢液吸氮；在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气，即浇注过程中关闭塞棒吹氩，可防止由于氩气不纯而引起钢液吸氮，同时可降低结晶器液面波动而带来的钢液增氮。

根据本发明的方法，所述精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，其中，所述精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达90％以上。若精炼渣的颗粒粒径太大，则在进入转炉后熔化慢，不能迅速地在钢液面形成液渣覆盖层，导致钢液的覆盖性不好，造成钢液吸氮；若精炼渣的颗粒粒径太小，在转炉出钢过程中，钢液中的气流，例如底吹的氩气，会把颗粒较小的吹走，造成覆盖层的渣量不够，并且被吹走的精炼渣颗粒会造成环境污染。

在本发明的一个示例性实施例中，本发明的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法可采用如下顺序进行的步骤来实施：

(1)将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，吹氩流量为30～40m³/h，并通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％～0.20％；

(2)在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5之前，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和碱度为0.8～1.2的精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5之前完成加入，其中，精炼渣的加入总量为4～7kg/t_钢，精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达90％以上；

(3)将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入9～14kg/t_钢的精炼渣，所述精炼渣与转炉出钢过程中加入的精炼渣一样，并采用降电极埋弧加热，一次性加热到1565～1595℃；

(4)在氩气流量为1200～1400NL/min的弱氩模式，将钢水进行真空循环脱气精炼，真空循环脱气精炼的处理时间在18min以上，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在14min以上；

(5)最后，对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入0.5～1.5kg/t_钢的覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

下面结合实施例对本发明的半钢冶炼帘线钢控制钢或硬线钢中氮含量的方法进行详细描述。

实施例1

某厂以提钒后的半钢为原料冶炼帘线钢72A钢液。

(1)将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，吹氩流量为35m³/h，并通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.18％；

(2)在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5时，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和碱度为1的精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5时全部完成，其中，脱氧合金的加入量为5kg/t_钢的锰铁合金和2kg/t_钢的硅铁合金，精炼渣的加入总量为5kg/t_钢，精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达90％；

(3)将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入12kg/t钢的精炼渣，所述精炼渣与转炉出钢过程中加入的精炼渣一样，并采用降电极埋弧加热，一次性加热到1565℃；

(4)在氩气流量为1300NL/min的弱氩模式，将钢水进行真空循环脱气精炼，真空循环脱气精炼的处理时间在20min，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在16min；

(5)最后，对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入1kg/t_钢的覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

采用本发明的方法，冶炼了4炉帘线钢72A钢液，对实施效果进行分析，得到如下结论：转炉出钢开始至钢包精炼炉精炼开始，钢液的增氮量平均为10.5ppm；钢包精炼炉精炼开始至钢包精炼炉精炼结束，钢液的增氮量平均为6.2ppm；真空循环脱气精炼开始至真空循环脱气精炼结束，钢中氮含量降低5ppm左右；真空循环脱气精炼结束至连铸中间包，钢液的增氮量为3.8ppm；连铸的中间包钢液[N]平均为37.2ppm。

实施例2

某厂以提钒后的半钢为原料冶炼帘线钢82A钢液。

(1)将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，吹氩流量为35m³/h，并通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.08％；

(2)在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5时，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和碱度为1的精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5时全部完成，其中，脱氧合金的加入量为6kg/t_钢的锰铁合金和2.5kg/t_钢的硅铁合金，精炼渣的加入总量为7kg/t_钢，精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达92％；

(3)将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入11kg/t_钢的精炼渣，所述精炼渣与转炉出钢过程中加入的精炼渣一样，并采用降电极埋弧加热，一次性加热到1575℃；

(4)在氩气流量为1300NL/min的弱氩模式，将钢水进行真空循环脱气精炼，真空循环脱气精炼的处理时间在20min，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在16min；

(5)最后，对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入1kg/t_钢的覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

采用本发明的方法，冶炼了4炉帘线钢82A钢液，对实施效果进行分析，得到如下结论：转炉出钢开始至钢包精炼炉精炼开始，钢液的增氮量平均为8.3ppm；钢包精炼炉精炼开始至钢包精炼炉精炼结束，钢液的增氮量平均为7.9ppm；真空循环脱气精炼开始至真空循环脱气精炼结束，钢中氮含量降低2.5ppm左右；真空循环脱气精炼结束至连铸中间包，钢液的增氮量为3.8ppm；连铸的中间包钢液[N]平均为36.8ppm。

实施例3

某厂以提钒后的半钢为原料冶炼硬线钢72A钢液。

(1)将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，吹氩流量为30m³/h，并通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.05％；

(2)在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/10时，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和碱度为0.8的精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的1/5时全部完成，其中，脱氧合金的加入量为7kg/t_钢的锰铁合金和3kg/t_钢的硅铁合金，精炼渣的加入总量为4kg/t_钢，精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达90％；

(3)将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入9kg/t_钢的精炼渣，所述精炼渣与转炉出钢过程中加入的精炼渣一样，并采用降电极埋弧加热，一次性加热到1585℃；

(4)在氩气流量为1200NL/min的弱氩模式，将钢水进行真空循环脱气精炼，真空循环脱气精炼的处理时间在18min，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在14min；

(5)最后，对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入0.5kg/t_钢的覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

采用本发明的方法，冶炼了4炉硬线钢72A钢液，对实施效果进行分析，得到如下结论：转炉出钢开始至钢包精炼炉精炼开始，钢液的增氮量平均为12ppm；钢包精炼炉精炼开始至钢包精炼炉精炼结束，钢液的增氮量平均为8ppm；真空循环脱气精炼开始至真空循环脱气精炼结束，钢中氮含量降低2ppm左右；真空循环脱气精炼结束至连铸中间包，钢液的增氮量为6ppm；连铸的中间包钢液[N]平均为35ppm。

实施例4

某厂以提钒后的半钢为原料冶炼硬线钢72A钢液。

(1)将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，吹氩流量为40m³/h，并通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.20％；

(2)在转炉出钢过程中，在转炉出钢未开始，即完成向钢包精炼炉中加入脱氧合金和碱度为1.2的精炼渣，其中，脱氧合金的加入量为5kg/t_钢的锰铁合金和3kg/t_钢的硅铁合金，精炼渣的加入总量为4kg/t_钢，精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达95％；

(3)将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入14kg/t_钢的精炼渣，所述精炼渣与转炉出钢过程中加入的精炼渣一样，并采用降电极埋弧加热，一次性加热到1595℃；

(4)在氩气流量为1400NL/min的弱氩模式，将钢水进行真空循环脱气精炼，真空循环脱气精炼的处理时间在22min，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在18min；

(5)最后，对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入1.5kg/t_钢的覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

采用本发明的方法，冶炼了4炉硬线钢72A钢液，对实施效果进行分析，得到如下结论：转炉出钢开始至钢包精炼炉精炼开始，钢液的增氮量平均为15ppm；钢包精炼炉精炼开始至钢包精炼炉精炼结束，钢液的增氮量平均为5ppm；真空循环脱气精炼开始至真空循环脱气精炼结束，钢中氮含量降低2ppm左右；真空循环脱气精炼结束至连铸中间包，钢液的增氮量为3ppm；连铸的中间包钢液[N]平均为39ppm。

由实施例1至4可以看出，本发明的方法能控制帘线钢或硬线钢生产过程中的增氮：

转炉出钢开始至钢包精炼炉精炼开始，钢液的增氮量控制在8.3～15ppm；钢包精炼炉精炼开始至钢包精炼炉精炼结束，钢液的增氮量控制在5～8ppm；真空循环脱气精炼开始至真空循环脱气精炼结束，钢中氮含量降低2～5ppm；真空循环脱气精炼结束至连铸中间包，钢液的增氮量控制在3～6ppm；连铸的中间包钢液氮含量控制在40ppm以内。

因此，本发明的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法能有效降低帘线钢生产中各个工艺步骤的氮含量，使在连铸的中间包钢液[N]氮含量控制在40ppm以内，提高了产品质量，为高品质钢种的生产，特别是帘线钢和硬线钢的生产提供技术支撑，具有广阔的应用前景。

Claims (9)

1.一种半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，包括顺序进行的以下步骤：

a、将半钢在转炉中进行冶炼，在转炉冶炼的全过程中采用底吹氩气的供气制度，并将转炉钢水的终碳含量控制为0.05%～0.20%；

b、在转炉出钢过程中，在出钢量达到转炉钢水总量的1/5之前，开始向钢包精炼炉中加入脱氧合金和精炼渣，并在出钢量达到转炉钢水总量的2/5之前完成脱氧合金和精炼渣的加入，所述精炼渣的碱度为0.8～1.2；

c、将钢水在钢包精炼炉中精炼，在精炼初期，加入9～14kg/t_钢的所述精炼渣，并降电极埋弧加热，一次性加热至目标温度；

d、对钢水进行真空循环脱气精炼；

e、对钢水进行连铸，在连铸过程中，加入覆盖剂以完全覆盖连铸中间包的钢液面，并且在浇注过程中，中间包的塞棒不吹氩气。

2.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述底吹氩气的氩气流量为30～40m³/h。

3.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，所述步骤a中通过拉碳过程一次性将转炉钢水的终碳含量控制为0.05%～0.20%。

4.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，在所述步骤b中，所述精炼渣的加入总量为4～7kg/t_钢，所述脱氧合金为锰铁合金与硅铁合金，其中，所述锰铁合金的加入量为5～7kg/t_钢，所述硅铁合金的加入量为2～3kg/t_钢。

5.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，所述目标温度为1565～1595℃。

6.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，在所述步骤d中，所述真空循环脱气精炼的处理时间在18min以上，其中，保持真空度≤3mbar的处理时间在14min以上。

7.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，在所述步骤d中，保证所述真空循环脱气精炼处于氩气流量为1200～1400NL/min的弱氩模式。

8.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，在所述步骤e中，所述覆盖剂的用量为0.5～1.5kg/t_钢。

9.根据权利要求1所述的半钢冶炼帘线钢或硬线钢控制钢中氮含量的方法，其特征在于，所述精炼渣的颗粒粒径为20mm以下，其中，所述精炼渣中颗粒粒径为3～20mm的粒子比例达90%以上。