CN113265505A - 一种高氮钢的冶炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高氮钢的冶炼方法，尤其涉及高氮钢冶炼技术领域，该方法包括，将铁水与废钢混合后，以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱磷冶炼，获得脱磷钢液；对脱磷钢液以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时以≥1.00Nm³/t/min的流量顶吹氮气，进行第二脱磷冶炼，获得半钢钢液；对半钢钢液以≤0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱碳冶炼；对第一脱碳后半钢钢液以0.08‑0.20Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第二脱碳冶炼，获得脱碳钢液；对脱碳钢液以≥0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气，进行增氮处理，获得高氮钢液。采用本发明的方法，可使高氮钢的氮含量为240～273ppm，增氮效果显著，同时高氮钢的总氧含量为15～21ppm，尺寸≥10μm的大型夹杂物数量密度为0.33‑0.55个/mm²，洁净度高。

Description

一种高氮钢的冶炼方法

技术领域

本发明属于高氮钢冶炼技术领域，尤其涉及一种高氮钢的冶炼方法。

背景技术

一般认为，钢中的氮元素会导致宏观组织出现疏松或产生气孔。但是随着一些特殊钢种的开发，氮元素的应用价值越来越受重视。氮元素可以促进形成稳定的奥氏体组织，可以扩大奥氏体相区，其作用是Ni元素的20倍左右，并且在一定范围内起到替代部分Ni的作用。除此之外，添加元素在钢中还可以起到固溶强化和时效沉淀强化的作用，这是由于氮可以渗入到钢表面，与钢中的Al、Cr、V、Ti等合金元素化生成极为稳定的氮化物，成为表面强化和影响元素。因此，开发高氮含量的钢种，合理利用氮元素的特殊性质，可显著提高钢的强度、硬度、耐磨性和抗蚀性等。

高氮钢冶炼过程中，主要依靠在转炉出钢或者精炼过程添加增氮合金以及底吹氮气等手段进行增氮，这种冶炼工艺不仅增氮效率较低，延长炼钢过程节奏，并且钢种的氮含量波动很大，还会严重影响钢液洁净度。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种高氮钢的冶炼方法，该方法既具有显著的增氮效果，还可以显著提高钢液的洁净度。

本发明提供了一种高氮钢的冶炼方法，所述方法包括，

将铁水与废钢混合后，以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱磷冶炼，获得脱磷钢液；

对所述脱磷钢液以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时以≥1.00Nm³/t/min的流量顶吹氮气，进行第二脱磷冶炼，获得半钢钢液；

对所述半钢钢液以≤0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱碳冶炼；

对所述第一脱碳后半钢钢液以0.08-0.20Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第二脱碳冶炼，获得脱碳钢液；

对所述脱碳钢液以≥0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气，进行增氮处理，获得高氮钢液。

进一步地，所述第一脱磷冶炼中，底吹氮气的流量为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为1.00～2.00Nm³/h，所述第一脱磷冶炼的时间为8-12min。

进一步地，所述第二脱磷冶炼中，底吹氮气的流量为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氮气的流量为1.00～2.00Nm³/h，所述第二脱磷冶炼的时间为1-2min。

进一步地，所述第一脱碳冶炼中，底吹氮气的流量为0.02～0.08Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为2.78～4.00Nm³/t/min，所述第一脱碳冶炼的时间为7-12min。

进一步地，所述第一脱碳冶炼中，加入3～8kg/t石灰进行造渣，控制渣量为8-17kg/t。

进一步地，所述第二脱碳冶炼中，底吹氮气的流量为0.08～0.20Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为2.78～4.00Nm³/t/min，吹氧时间为1～3min，所述脱碳钢液中碳的质量分数为0-0.03％。

进一步地，所述增氮处理中，底吹氮气的流量为0.08～0.20Nm³/t/min，所述增氮处理的时间为1～2min。

进一步地，所述第一脱磷冶炼和所述第二脱磷冶炼均在脱磷转炉中进行，所述脱磷转炉的容量为200-350t；所述第一脱碳冶炼、所述第二脱碳冶炼和所述增氮处理均在脱碳转炉中进行，所述脱碳转炉的容量为200-350t。

进一步地，所述铁水的重量为150～300t，所述废钢的重量为40～60t。

进一步地，所述方法还包括，

将所述高氮钢液进行RH真空处理，获得高氮精炼钢液；所述RH真空处理过程中，以0.002～0.005Nm³/t/min的流量底吹氮气进行搅拌；

对所述高氮精炼钢液进行连铸，获得高氮钢板坯。

本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本发明提供了一种高氮钢的冶炼方法，通过在转炉冶炼过程中控制第一脱磷阶段、第二脱磷阶段、第一脱碳阶段、第二脱碳阶段以及增氮阶段的顶底吹气种类和流量，在不影响精炼生产节奏的前提下，即可实现高效快速增氮，转炉结束时即可生产高氮钢水，且氮含量控制稳定，避免在精炼流程加入增氮合金，从而显著提高钢液的洁净度。采用本发明的方法，可使高氮钢的氮含量为240～273ppm，增氮效果显著，同时高氮钢的总氧含量为15～21ppm，尺寸≥10μm的大型夹杂物数量密度为0.33-0.55个/mm²，洁净度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例的一种高氮钢的冶炼方法工艺图。

具体实施方式

下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。

在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。

除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。

本发明实施例提供的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：

本发明提供了一种高氮钢的冶炼方法，结合图1，所述方法包括，

S1，将铁水与废钢混合后，以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱磷冶炼，获得脱磷钢液。

S2，对所述脱磷钢液以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时以≥1.00Nm³/h的流量顶吹氮气，进行第二脱磷冶炼，获得半钢钢液。

S3，对所述半钢钢液以≤0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱碳冶炼。

S4，对所述第一脱碳后半钢钢液以0.08-0.20Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第二脱碳冶炼，获得脱碳钢液。

S5，对所述脱碳钢液以≥0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气，进行增氮处理，获得高氮钢液。

传统的增氮方式一种为转炉冶炼结束后的精炼过程中，比如LF精炼或者RH精炼中，向钢液中加入富氮合金，例如氮化铬、氮化锰、氮化硅铁或者氮化硅锰铁等，这种方法操作比较简单且实用，但是这种合金中的氮元素随着合金进入钢液时，会与空气及炉渣接触烧损，氮元素的收得率低，并且含氮合金的纯净度低，使钢液的纯净度不稳定。第二种增氮方式是精炼过程中，向钢液中喂入氮化硅锰铁包芯线直接喂入钢液的深部，这样可以减少合金与空气及炉渣的接触烧损，合金氮的收得率高，波动幅度较小，但是这样的方法喂丝设备复杂，成本较高。第三种增氮方式是在RH真空处理过程中吹入氮气，来增加钢液中的氮。这种方法成本较低，可替代部分增氮合金，但是这种方法会使RH精炼过程中造成钢液翻腾，钢液和空气接触发生二次氧化，影响钢液的洁净度，若吹入流量较低，则会降低增氮效果，延长处理时间，影响生产节奏，且温降大，甚至无法浇注，增加冶炼成本。

本发明提供了一种高氮钢的冶炼方法，通过在转炉冶炼过程中控制第一脱磷阶段、第二脱磷阶段、第一脱碳阶段、第二脱碳阶段以及增氮阶段的顶底吹气种类和流量，在不影响精炼生产节奏的前提下，即可实现高效快速增氮，转炉结束时即可生产高氮钢水，且氮含量控制稳定，避免在精炼流程加入增氮合金，可以显著提高钢液的洁净度。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一脱磷冶炼中，底吹氮气的流量为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为1.00～2.00Nm³/h，所述第一脱磷冶炼时间为8-12min。

第一脱磷冶炼中，底吹氮气流量过大，会造成溢渣。底吹流量过小，增氮效果不理想，且难以起到搅拌作用，无法提高脱碳反应的动力学条件。顶吹氧气可以脱除钢液中的碳，顶吹流量过大会造成脱碳剧烈，温度上升过快，脱磷效果急剧下降。顶吹氧气流量过小会造成顶吹搅拌效果过小，无法完成脱硅反应，脱磷效果同样急剧下降。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第二脱磷冶炼中，底吹氮气的流量为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氮气的流量为1.00～2.00Nm³/h，所述第二脱磷冶炼的时间为1-2min。第二脱磷冶炼中，底吹氮气流量过大，会造成钢渣飞溅。底吹氮气流量过小，增氮效果不理想。顶吹氮气流量过大，钢液温度下降过多，会造成热量损失，钢液温度低，可能会造成连铸时，过热度过小，无法浇铸。顶吹氮气流量过小，增氮效果显著下降。第二脱磷冶炼时间过长，钢液温度下降过多，会造成热量损失，钢液温度低，可能会造成连铸时，过热度过小，无法浇铸。第二脱磷冶炼时间过短，增氮效果显著下降。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一脱碳冶炼中，底吹氮气的流量为0.02～0.08Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为2.78～4.00Nm³/t/min，所述第一脱碳冶炼的时间为7-12min。第一脱碳冶炼中，底吹氮气流量过大，会造成炉渣氧化性降低，炉渣返干后，其流动性下降，降低脱磷的动力学条件，脱磷困难。底吹氮气流量过小，增氮效果不理想，且难以起到搅拌作用，无法提高脱碳反应的动力学条件。顶吹氧气可以脱除钢液中的碳，顶吹流量过大会造成脱碳剧烈，温度上升过快，从而降低脱磷的热力学条件，脱磷效果急剧下降。顶吹氧气流量过小会造成顶吹搅拌效果过小，冶炼周期过长，严重影响生产周期，降低生产效率。第一脱碳冶炼时间过长，会造成生产周期过长，降低生产效率，打乱生产节奏。第一脱碳冶炼时间过短，增氮效果显著下降。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一脱碳冶炼中，加入3～8kg/t石灰进行造渣，控制渣量为8-17kg/t。本发明可控制炉渣的T.Fe＜17％，从而使溅渣护炉操作结束后碱渣厚度为50-100mm，有效的控制炉底侵蚀。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第二脱碳冶炼中，底吹氮气的流量为0.08～0.20Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为2.78～4.00Nm³/t/min，吹氧时间为1～3min，所述脱碳钢液中碳的质量分数为0-0.03％。第二脱碳冶炼中，底吹氮气流量过大，会造成铁水飞溅，金属Fe的收得率降低，增加钢铁消耗。底吹氮气流量过小，增氮效果不理想，且难以起到搅拌作用，无法提高脱碳反应的动力学条件。顶吹氧气可以脱除钢液中的碳，顶吹流量过大，会造成铁水喷溅，金属Fe的收得率降低，并且产生安全事故。顶吹氧气流量过小会造成顶吹搅拌效果过小，冶炼周期过长，严重影响生产周期，降低生产效率。第二脱碳冶炼时间过长会导致熔池碳含量消耗完，钢液中铁元素被氧化，从而造成造成金属收得率变低。第二脱碳冶炼时间过短，增氮效果显著下降。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述增氮处理中，底吹氮气的流量为0.08～0.20Nm³/t/min，所述增氮处理的时间为1-2min。增氮处理中，底吹氮气流量过大，会造成钢液降温过大，赶不上浇注，且会造成炉底侵蚀过快，缩短转炉内衬使用寿命。底吹氮气流量过小，增氮效果不理想。增氮时间过长，影响冶炼周期，降低生产效率，增氮时间过短，增氮量低，增氮效果变差。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述第一脱磷冶炼和所述第二脱磷冶炼均在脱磷转炉中进行，所述脱磷转炉的容量为200-350t；所述第一脱碳冶炼、所述第二脱碳冶炼和所述增氮处理均在脱碳转炉中进行，所述脱碳转炉的容量为200-350t。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述铁水的重量为150～300t，所述废钢的重量为40～60t。

作为本发明实施例的一种实施方式，所述方法还包括，将所述高氮钢液进行RH真空处理，获得高氮精炼钢液；所述RH真空处理过程中，以0.002～0.005Nm³/t/min的流量底吹氮气进行搅拌；对所述高氮精炼钢液进行连铸，获得高氮钢板坯。

下面将结合实施例、对比例及实验数据对本发明的一种高氮钢的冶炼方法进行详细说明。

下述实施例1-5应用于“300t脱磷转炉+300t脱碳转炉+300t RH精炼炉+连铸”生产流程。

首先，将铁水和废钢置入脱磷转炉中底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱磷冶炼8-12min，底吹氮气强度为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氧气强度为1.00～2.00Nm³/t/min，获得脱磷钢液，然后对脱磷转炉中的脱磷钢液进行第二脱磷冶炼1～2min，将顶吹氧气调整为顶吹氮气，底吹氮气强度为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氮气强度为1.00～2.00Nm³/t/min，获得半钢钢液。

然后将半钢钢液倒入脱碳转炉中进行第一脱碳冶炼7-12min，底吹氮气强度为0.02～0.08Nm³/t/min，顶吹氧气强度为2.78～4.00Nm³/t/min，这时候副枪测温取样，测温取样结束后进行第二脱碳冶炼1-3min，将底吹氮气流量提高至0.08-0.20Nm³/t/min流量底吹氮气，同时以2.78～4.00Nm³/t/min流量顶吹氧气，获得脱碳钢液。脱碳结束后，对脱碳钢液以0.08～0.20Nm³/t/min的流量底吹氮气1-2min，进行增氮处理，获得高氮钢液(对应脱碳转炉终点钢液)。

接下来，对增氮钢液出钢进入钢包，盛有增氮钢液的钢板进入RH真空处理站进行RH真空处理，RH真空处理过程中进行以0.002～0.005Nm³/t/min的流量底吹氮气进行搅拌，获得高氮RH钢液。高氮RH钢液盛装于大包中，置于中间包的上方，进行连铸。

对比例1

对比例1提供了一种高氮钢的冶炼方法，将铁水和废钢加入转炉中进行冶炼并出钢，将出钢后的钢液进行RH精炼，在RH精炼过程中喂入氮化硅锰铁包芯线进行增氮处理，后进行连铸，获得高氮钢板坯。

对比例2

对比例2提供了一种高氮钢的冶炼方法，将铁水和废钢加入转炉中进行冶炼并出钢，在出钢过程中加入氮化锰和氮化硅铁合金进行增氮处理，获得转炉冶炼钢液。将转炉冶炼钢液进行RH精炼和连铸，获得高氮钢板坯。

对比例3

对比例3提供了一种高氮钢的冶炼方法，其以实施例5为参照，对比例3与实施例5不同的是：第一脱磷冶炼中的底吹氮气流量为0.06Nm³/t/min，第二脱磷冶炼中的底吹氮气流量为0.07Nm³/t/min，顶吹氮气流量为0.72Nm³/t/minh；第一脱碳冶炼中的底吹氮气流量为0.13Nm³/t/min，第二脱碳冶炼底吹氮气流量为0.04Nm³/t/min；增氮处理中底吹氮气流量为0.06Nm³/t/min，其余与实施例5相同。

对比例4

对比例4提供了一种高氮钢的冶炼方法，其以对比例3为参照，对比例4与对比例3不同的是：第二脱碳冶炼底吹氮气流量为0.25Nm³/t/min。

实施例1-5以及对比例1-4中各工序的具体工艺控制如表1-3所示。

表1

表2

表3

对上述的实施例1-5以及对比例1-4的一种高氮钢的冶炼过程取样，分别在脱磷转炉冶炼结束半钢钢液、脱碳转炉冶炼结束高氮钢液、RH终点的高氮RH钢液、中间包钢液各取一个样品，进行氮含量检测，氮含量检测结果如表4所示。同时对中间包内的钢液取样检测总氧含量和夹杂物数量统计，结果如表4所示。

表4

由表4中的数据可知，采用实施例1～5的高氮钢冶炼方法，半钢钢液中氮含量为69～97ppm，脱碳转炉终点氮含量为183～218ppm，RH终点氮含量为241～275ppm，中间包氮含量为240～273ppm，中间包内钢液总氧含量为15～21ppm，中间包内钢液夹杂物最大尺寸为24-39μm，其中，尺寸≥10μm的大型夹杂物数量密度为0.33-0.55个/mm²。

由上述的结果分析可知，本发明的转炉增氮效果显著，转炉终点氮含量即可增加至180ppm以上，中间包氮含量控制在240ppm以上，并且控制范围稳定，由于转炉增氮基本取代了精炼加合金操作，钢液洁净度重要指标总氧含量均控制在21ppm以下，10-50μm的大型夹杂物数量密度明仅为0.33～0.55个/mm²。

对比例1中喂入氮化硅锰铁包芯线进行增氮处理，以及对比例2中加入增氮合金，对比例1-2转炉终点氮含量仅为31～42ppm，只能通过精炼过程喂线和加合金方式增氮，RH氮含量虽然增加至249～255ppm，但是中间包内钢液洁净度明显变差，中间包内钢液总氧含量上升至33～41ppm，大于本发明实施例1-5的总氧含量，中间包内钢液夹杂物最大尺寸为75-233μm，≥10μm的大型夹杂物数量密度为1.15～1.36个/mm²，比本发明实施例1-5要大，这说明对比例1和对比例2的在RH精炼过程进行增氮方式增氮效果差，且中间包钢液的纯净度低。

对比例3在第一脱磷冶炼和第二脱磷冶炼中的底吹氮气、顶吹氮气流量偏低，相应半钢氮含量偏低为55ppm，第一脱碳冶炼底吹氮气偏高，第二脱碳底吹氮气偏低，转炉终点氮含量偏低为127ppm。增氮阶段和RH阶段吹气偏低，故RH增氮效果减弱。

对比例4在第一脱磷冶炼和第二脱磷冶炼中的底吹氮气、顶吹氮气流量偏低，相应半钢氮含量偏低为53ppm，第一脱碳和第二脱碳底吹氮气偏高，脱碳阶段增氮较多，终点氮含量增加至179ppm。增氮阶段和RH阶段吹气偏低，故RH增氮效果减弱。但是该炉次第一脱碳和第二脱碳底吹氮气过高，造成转炉化渣困难，终点磷含量超标为164ppm。

本发明提供了一种高氮钢的冶炼方法，在转炉冶炼过程中采取增氮措施，利用全三脱工艺两座转炉的特点，分别在脱磷炉和脱碳炉中增氮，在脱磷炉常规吹氧冶炼的基础上，进行大流量氮气底吹以及脱磷炉吹氧冶炼结束后，顶部、底部均吹入氮气；在脱碳炉常规吹氧冶炼的基础上，进行大流量氮气底吹，脱碳炉吹氧冶炼结束后，底部再吹入氮气增氮，来冶炼高氮钢，通过在转炉冶炼过程中控制顶底吹气种类和流量，在不影响精炼生产节奏且成本低廉的前提下，即可实现高效快速增氮，转炉结束时即可生产高氮钢水，且氮含量控制稳定，避免在精炼流程加入增氮合金，显著提高钢液的洁净度。采用本发明的方法，可使高氮钢的氮含量为240～273ppm，增氮效果显著，同时高氮钢的总氧含量为15～21ppm，尺寸为10-50μm的大型夹杂物数量密度为0.33-0.55个/mm²，洁净度高。

与普通转炉冶炼相比，本发明至少具有如下优点：

(1)冶炼设备：普通转炉采用单转炉方法，本工艺采用脱磷转炉和脱碳转炉两步法。

(2)底吹强度：普通转炉底吹强度较小，一般控制在0.05Nm³/t/min以内，本工艺脱磷炉和脱碳底吹强度均提高至0.28Nm³/t/min。普通转炉脱磷任务较重，底吹气体提高时后炉渣氧化性降低，终点磷含量增高导致磷元素成分不合格，所以底吹气体流量限制较小。另外，普通转炉底吹较大会导致炉底侵蚀迅速，炉龄降低。本工艺利用脱磷转炉低温的良好热力学，脱磷炉底吹强度能控制在较高为0.2Nm³/t/min，另外较低的温度可以减缓炉衬侵蚀。脱碳炉不需要承担脱磷任务，底吹强度能控制在较高为0.2Nm³/t/min，另外本工艺提出炉渣T.Fe控制在17％以内，溅渣层厚度控制在50～100mm，可以控制炉底侵蚀。

(3)顶吹气体类型和强度：普通转炉脱碳、脱磷是首要任务，顶部氧枪必须吹入氧气，吹入氮气会降低熔池温度并且影响生产周期。而脱磷转炉由于必须通过降低脱磷终点温度来控制半钢磷含量，可以通过顶部吹入氮气降低温度，降低冷却剂冷固球团的使用，所以在吹氧结束后可以通过氧枪吹入大流量的氮气，而顶部氧枪气体远大于底吹气体流量，增氮效果显著提升。

与RH精炼加入含氮合金的增氮方式相比，还具有如下优点：

(1)本发明仅利用转炉流程即可将氮含量稳定增至150～250ppm之间，避免了精炼采用高氮合金等方法增氮，不仅氮含量难以增上去，且氮含量波动较大的问题，同时还降低了生产成本，提高了钢液洁净度。

(2)利用脱磷转炉采用大底吹强度冶炼半钢的冶炼特点，吹炼时底吹流量0.1～0.28Nm³/t/min远大于普通转炉(≤0.05Nm³/t/min)，大流量底吹氮气使得脱磷炉铁水增氮效率提高。

(3)利用脱碳转炉的可以进行少渣冶炼，脱碳炉中仅加入石灰3～8kg/t，渣量控制为8～17kg/t，可大幅度提高增氮效率。

最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述方法包括，

将铁水与废钢混合后，以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱磷冶炼，获得脱磷钢液；

对所述脱磷钢液以≥0.10Nm³/t/min的流量底吹氮气同时以≥1.00Nm³/t/min的流量顶吹氮气，进行第二脱磷冶炼，获得半钢钢液；

对所述半钢钢液以≤0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第一脱碳冶炼；

对所述第一脱碳后半钢钢液以0.08-0.20Nm³/t/min的流量底吹氮气同时顶吹氧气进行第二脱碳冶炼，获得脱碳钢液；

对所述脱碳钢液以≥0.08Nm³/t/min的流量底吹氮气，进行增氮处理，获得高氮钢液。

2.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述第一脱磷冶炼中，底吹氮气的流量为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为1.00～2.00Nm³/h，所述第一脱磷冶炼的时间为8-12min。

3.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述第二脱磷冶炼中，底吹氮气的流量为0.1～0.28Nm³/t/min，顶吹氮气的流量为1.00～2.00Nm³/h，所述第二脱磷冶炼的时间为1-2min。

4.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述第一脱碳冶炼中，底吹氮气的流量为0.02～0.08Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为2.78～4.00Nm³/t/min，所述第一脱碳冶炼的时间为7-12min。

5.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述第一脱碳冶炼中，加入3～8kg/t石灰进行造渣，控制渣量为8-17kg/t。

6.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述第二脱碳冶炼中，底吹氮气的流量为0.08～0.20Nm³/t/min，顶吹氧气的流量为2.78～4.00Nm³/t/min，吹氧时间为1～3min，所述脱碳钢液中碳的质量分数为0-0.03％。

7.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述增氮处理中，底吹氮气的流量为0.08～0.20Nm³/t/min，所述增氮处理的时间为1～2min。

8.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述第一脱磷冶炼和所述第二脱磷冶炼均在脱磷转炉中进行，所述脱磷转炉的容量为200-350t；所述第一脱碳冶炼、所述第二脱碳冶炼和所述增氮处理均在脱碳转炉中进行，所述脱碳转炉的容量为200-350t。

9.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述铁水的重量为150～300t，所述废钢的重量为40～60t。

10.根据权利要求1所述的一种高氮钢的冶炼方法，其特征在于，所述方法还包括，

将所述高氮钢液进行RH真空处理，获得高氮精炼钢液；所述RH真空处理过程中，以0.002～0.005Nm³/t/min的流量底吹氮气进行搅拌；

对所述高氮精炼钢液进行连铸，获得高氮钢板坯。

Images