CN102864279B - 在lf精炼过程加氮的方法 - Google Patents

在lf精炼过程加氮的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102864279B
CN102864279B CN201210377638.8A CN201210377638A CN102864279B CN 102864279 B CN102864279 B CN 102864279B CN 201210377638 A CN201210377638 A CN 201210377638A CN 102864279 B CN102864279 B CN 102864279B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nitrogen
refining
molten steel
containing alloy
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201210377638.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102864279A (zh
Inventor
张思勋
王博
郭伟达
张佩
邓存善
石磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Original Assignee
Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd filed Critical Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd
Priority to CN201210377638.8A priority Critical patent/CN102864279B/zh
Publication of CN102864279A publication Critical patent/CN102864279A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102864279B publication Critical patent/CN102864279B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明公开了一种在LF精炼过程加氮的方法，属于冶金工程领域。该方法主要应用于以氮元素来提高钢性能的高氮钢的生产中，具体为在LF精炼初期脱氧剂加入钢水后向精炼炉内的钢水中添加含氮合金或在精炼脱氧结束后向钢水中加入含氮合金。采用本发明的方法可以明显提高轧材中氮的过饱和溶解度，相对于在转炉工序进行含氮合金化，轧材中氮含量可以提高20%以上，而且氮的回收率高。

Description

在LF精炼过程加氮的方法
技术领域
本发明属于冶金工程领域，涉及一种在LF精炼过程加氮的方法，主要应用于以氮元素来提高钢性能的高氮钢的生产中。
背景技术
随着氮元素在低合金高强度钢中的广泛应用，含氮钢产品已广为冶金领域所接受。氮元素对提高钢的强度贡献较大，而且含氮合金成本不高，适宜添加，因此，含氮钢在近年来发展迅速，不仅在对有高强度要求的钢中得到应用，而且即使对于类似Q345级别产品的钢种设计，为实现强度指标或降低生产成本，也已经采取在钢中加入适量的含氮合金用于强度指标提升。但氮在钢中饱和度是一定的，如何最大限度的增加钢中氮元素的含量成为近年来含氮钢研究的重点。
公开号为CN102051530A的中国专利公开了一种48MnV含氮钢及其加氮工艺。其加氮工艺的Ｎ按0.0080-0.0150%控制，优选Ｎ为0.0090-0.0120%，目标值为0.0110%，按计算量在真空流程后向钢中一次性喂入氮化锰铁线。该发明改真空前加氮合金化为真空后加氮合金化，真空后再微调氮的工艺流程，可使48MnV含氮钢获得较好的综合力学性能，提高强度和韧性。
公开号为CN102400030A的中国专利公开了一种真空感应炉冶炼钢水添加氮元素的方法，在高真空感应炉冶炼需要添加氮元素的钢种时，将不对钢液质量产生危害的含氮铁合金放入料斗内，钢液经过高真空精炼，充分脱氧后，向炉内及锭模内充入氩气，加入含氮铁合金终脱氧后，出钢浇注。精炼脱氧后，在氩气保护气氛下加入含氮铁合金，终脱氧后出钢浇注，达到精确、低成本的添加氮元素目的。
公开号为CN102220454A的中国专利公开了一种在钢中添加氮化钒合金的微合金钢的炼钢方法,该方法的特点是在炼钢时，当倒入钢包的钢液占出钢量20～40%时，将一种经特定密封包装的氮化钒合金添加剂包装块投入钢包，再冲入剩余的钢液；所述的氮化钒合金添加剂为氮化钒合金粉体与0～10%的铝粉或铝粒的混合物，用包装袋密封包装成包装块；所述的包装袋由有足够强度的纸质包装纸外层和单层或双层不透气塑料膜衬裡构成；所述的氮化钒合金粉体是将钒化合物粉料与碳质粉料混配而成的混合粉体原料，置于制备炉中，经向制备炉通入氨气或氮气，使物料进行预还原、碳化、氮化反应而直接获得的氮化钒合金粉体。该发明能有效提高钒、氮回收率和钢材的质量。
综上所述，上述专利是针对真空冶炼条件下的加氮工艺或转炉出钢过程的加氮方式，对非真空条件下精炼过程的加氮工艺并未提及。此外，目前含氮合金一般在转炉出钢过程进行添加，这种添加工艺尽管比较简单，易于操作，但是氮在钢中的溶解度有波动，且氮的回收率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在LF精炼过程加氮的方法。该方法是在LF炉精炼条件下加入含氮合金的，即将含氮合金的添加时机由转炉添加改为在LF精炼炉添加，而且该加氮方法是在非真空条件下进行的。
本发明提供的在LF精炼过程加氮的方法，其具体技术方案如下：
在LF精炼初期脱氧剂加入钢水后向精炼炉内的钢水中添加含氮合金或在精炼脱氧结束后向钢水中加入含氮合金。
优选地，在向钢水加入所述含氮合金的同时进行搅拌；或在所述含氮合金加入钢水结束后立即进行搅拌。
优选地，在所述含氮合金加入钢水后到钢水出所述精炼炉前还要对所述钢水进行预定时间的软吹氩气处理。所述预定时间优选为4-10min；在所述软吹氩气处理的过程中，所述氩气的流量优选为4～30m3/h。所述搅拌优选为吹氩搅拌。
优选地，所述含氮合金是氮化铬铁、氮化锰铁、氮化钒铁、氮化硅铁、氮化铬、氮化锰以及氮化钒中的一种或者多种。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明所述的在LF精炼过程加氮的方法简单易行，含氮合金在钢中可充分利用，氮元素也不易逸出；
（2）本发明可以明显提高轧材中氮的过饱和溶解度，相对于在转炉工序进行含氮合金化，应用本发明添加后的轧材中氮含量可以提高20%以上，而且氮的回收率高。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。
目前的成品钢材的生产方法大概包括以下流程：铁水预处理、转炉冶炼、LF精炼、出钢浇注到锭模或者连铸、控制轧制控制冷却。此外在LF精炼后浇注处理之前往往还有VD脱气处理工艺。
本发明提供的在LF精炼过程加氮的方法可应用于以氮元素来提高钢性能的高氮钢的生产中，该方法的具体技术方案如下：在精炼初期脱氧剂加入钢水后向精炼炉内的钢水中添加含氮合金或是在精炼脱氧结束后立即向钢水中加入含氮合金。优选地，在加入含氮合金的同时进行吹氩搅拌，搅拌速度一般为精炼正常搅拌速度的两倍以上，即搅拌时氩气压力为0.31-0.60Mpa，氩气流量为10m3/h～36m3/h，搅拌时间1-10分钟，优选1～5分钟；或在加入结束后立即进行搅拌，其目的是保证含氮合金在钢水中充分熔化，利用V-N微合金化体系，通过优化钒的析出强化和晶粒细化作用，并与适当的生产工艺技术相配合，也避免氮元素与耐火材料长时间接触氧化，以提高收得率；搅拌结束后进行常规后续工序，例如进行其他成份及合金含量的调整；最后在钢水出精炼炉前进行预定时间的软吹氩气处理。所述预定时间优选为4-10分钟，一般而言，软吹时间不宜过长。
在软吹氩气处理过程中，所述氩气的流量优选为4～30m3/h，比如10m3/h、18m3/h、30m3/h，优选10～30m3/h。
所述含氮合金可以是含有氮成分的任何一种含氮合金，加入含氮合金的种类根据钢种元素成分的需求而定，比如氮化铬铁、氮化锰铁、氮化钒铁、氮化硅铁、氮化铬、氮化锰和氮化钒等中的一种或者多种。含氮合金的加入量按照成品钢中的N的质量百分比达到0.008%以上为目标，根据钢种不同优选N的质量百分比在0.25%以下，比如0.015%、0.18%、0.20%等。
本发明的加氮方法可用于含氮钢的精炼生产工艺。
下面介绍几个将本发明方法应用于含氮钢的精炼生产工艺中的实施例。
实施例1
用120t LF精炼炉精炼450Mpa以上的高强度H型钢，要求H型钢中[N]达到100ppm以上或N的质量百分比达到0.010%以上。
经120t转炉初炼后，对钢水进行精炼，在精炼初期，脱氧剂加入钢水后立即添加90kg氮化钒，添加氮化钒的同时进行搅拌，搅拌氩气压力为0.4-0.6Mpa，氩气流量为12m3/h～15m3/h，搅拌时间为4-8min；搅拌结束后按照常规进行后续工序如成分微调等；最后在钢水出精炼炉前软吹氩气，软吹时间为7min，氩气的流量为10-30m3/h。对出精炼炉的钢水取样分析，N的质量百分比为0.0100-0.0180%。精炼后进入连铸工序、铸坯缓冷工序等。成品高强度钢桩H型钢中N的质量百分比为0.0130%，氮的回收率为52%。
实施例2
用80t LF精炼炉精炼Q420C钢，要求该钢中N的质量百分比达到0.008%。
经80t转炉初炼后，对钢水进行精炼，在精炼脱氧结束后加入60kg氮化钒，添加氮化钒的同时进行搅拌，搅拌氩气压力为0.31-0.5Mpa，氩气流量为18m3/h～24m3/h，搅拌时间为6-9min；搅拌结束后按照常规进行后续工序如成分微调等；最后在钢水出精炼炉前软吹氩气，软吹时间为7-9min，氩气的流量为4-5m3/h。对出精炼炉的钢水取样分析，N的质量百分比为0.0080-0.013%。精炼后进入连铸工序、铸坯缓冷工序等。成品钢中N的质量百分比为0.0120%，氮的回收率为45%。
实施例3
用60t LF精炼炉精炼20MnSiV钢，要求钢中N的质量百分比达到0.0110%以上。
经60t转炉初炼后，对钢水进行精炼，在精炼脱氧结束后加入80kg氮化铬，添加氮化铬后立即进行搅拌，搅拌氩气压力为0.4-0.6Mpa，氩气流量为30m3/h～36m3/h，搅拌时间为7-8min；搅拌结束后按照常规进行后续工序如成分微调等；最后在钢水出精炼炉前软吹氩气，软吹时间为8-10min，氩气的流量为5-6m3/h。对出精炼炉的钢水取样分析，N的质量百分比为0.0090-0.0170%。精炼后进入连铸工序、铸坯缓冷工序等。成品钢中N的质量百分比为0.010%，氮的回收率为40%。
对照实施例
用120t LF转炉冶炼450MPa以上的高强度H型钢，要求钢中[N]达到100ppm或N的质量百分比达到0.012%。
与实施例1相比除了添加氮合金的时机不同外，本对比实施例在其他方面与实施例1相同，即相比于实施例1在LF精炼炉添加含氮合金，在本对照实施例中是在转炉工序也就是转炉出钢时添加相同的含氮合金，然后再经LF精炼、浇注成锭等工序。所得成品钢锭模中N的质量百分比为0.0108%，氮的回收率为32%。

Claims (5)

1.一种在LF精炼过程加氮的方法，其特征在于，
在LF精炼初期脱氧剂加入钢水后向精炼炉内的钢水中添加含氮合金或在精炼脱氧结束后向钢水中加入含氮合金；
在向钢水加入所述含氮合金的同时进行吹氩搅拌；或在所述含氮合金加入钢水结束后立即进行吹氩搅拌；所述搅拌时氩气压力为0.31-0.60Mpa，氩气流量为10m3/h～36m3/h，搅拌时间1-10分钟。
2.根据权利要求1所述的在LF精炼过程加氮的方法，其特征在于，
在所述含氮合金加入钢水后到钢水出所述精炼炉前还要对所述钢水进行预定时间的软吹氩气处理。
3.根据权利要求2所述的在LF精炼过程加氮的方法，其特征在于，
所述预定时间为4-10min。
4.根据权利要求2所述的在LF精炼过程加氮的方法，其特征在于，
在所述软吹氩气处理的过程中，所述氩气的流量为4～30m3/h。
5.根据权利要求1所述的在LF精炼过程加氮的方法，其特征在于，
所述含氮合金是氮化铬铁、氮化锰铁、氮化钒铁、氮化硅铁、氮化铬、氮化锰以及氮化钒中的一种或者多种。
CN201210377638.8A 2012-09-29 2012-09-29 在lf精炼过程加氮的方法 Active CN102864279B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210377638.8A CN102864279B (zh) 2012-09-29 2012-09-29 在lf精炼过程加氮的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210377638.8A CN102864279B (zh) 2012-09-29 2012-09-29 在lf精炼过程加氮的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102864279A CN102864279A (zh) 2013-01-09
CN102864279B true CN102864279B (zh) 2014-08-27

Family

ID=47443404

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210377638.8A Active CN102864279B (zh) 2012-09-29 2012-09-29 在lf精炼过程加氮的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102864279B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104087705B (zh) * 2014-07-23 2016-04-20 攀钢集团攀枝花钢钒有限公司 控制高氮钢氮含量的方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101613782A (zh) * 2009-07-28 2009-12-30 武汉钢铁(集团)公司 一种含氮、硫非调质钢的生产方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61194108A (ja) * 1985-02-22 1986-08-28 Daido Steel Co Ltd 極低炭素鋼の製造方法
CN1389575A (zh) * 2002-07-03 2003-01-08 太原钢铁(集团)有限公司 Aod炉用氮气进行氮合金化工艺
CN1415769A (zh) * 2002-10-18 2003-05-07 吴光亮 一种复合钒或铌氮合金及其制造工艺

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101613782A (zh) * 2009-07-28 2009-12-30 武汉钢铁(集团)公司 一种含氮、硫非调质钢的生产方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
48MnV-C 非调质曲轴钢增氮工艺研究;王会忠等;《炼钢》;20100430;第26卷(第2期);42-44,78 *
氮化硅锰在钢中增氮应用研究;陈爱梅等;《铁合金》;20090828(第4期);43-45 *
王会忠等.48MnV-C 非调质曲轴钢增氮工艺研究.《炼钢》.2010,第26卷(第2期),42-44,78.
陈爱梅等.氮化硅锰在钢中增氮应用研究.《铁合金》.2009,(第4期),43-45.

Also Published As

Publication number Publication date
CN102864279A (zh) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102069157B (zh) 一种高铝钢的制备方法
CN104233064B (zh) 一种170MPa级冷轧加磷IF高强钢及其生产方法
CN102618782A (zh) 一种大规格z向h型钢及其制备方法
CN102994871B (zh) 一种使用含钒铁水冶炼中高碳硬线用钢的方法
CN108568503B (zh) 精确控制600MPa双相钢中间包钢水碳含量的方法
CN106148821B (zh) 加磷高强无间隙原子钢的生产工艺
CN104946972A (zh) 一种二极管引线用钢盘条及其生产工艺
CN105463159A (zh) 一种多元素氮化合金包芯线及其在q620d钢种强化处理工艺中的应用方法
CN102994700A (zh) 一种稳定提高含硼钢中硼含量的冶炼方法
CN102747269A (zh) 一种低硅含铝钢的生产方法
CN105537549B (zh) ‑100℃低温无缝钢管钢连铸圆坯的生产方法
CN101643882A (zh) 抗s钢油井管的纯净钢冶炼方法
WO2022083102A1 (zh) 一种低铝高钛焊丝钢及其冶炼方法
CN107955906A (zh) 含V、Nb微合金建筑钢棒材及其生产方法
CN108950125A (zh) 一种降低20CrMnTiH齿轮钢中硼含量的方法
CN104263876B (zh) 一种用于高强度钢生产的增氮增锰方法
CN102312166B (zh) 一种含锡铁素体不锈钢及其冶炼方法
CN102876960A (zh) 一种增加yq450nqr1钢中氮含量的方法
CN111304404B (zh) 一种用于真空感应炉氧化物冶金的包芯线及使用方法
CN102864279B (zh) 在lf精炼过程加氮的方法
CN101736123A (zh) 一种硼收得率高的含硼合金的冶炼方法
CN103225034B (zh) 一种提高超纯铁素体不锈钢钛收得率的方法
CN105624552B (zh) 一种V、Ti、Cr、Ni、Cu微合金高强钢及其冶炼方法
RU2382086C1 (ru) Способ производства борсодержащей стали
CN116159975A (zh) 一种耐候钢薄板坯高拉速制备工艺

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant