一种钢锭冶炼中的脱氮方法技术

本发明专利技术涉及一种脱氮方法，尤其是涉及一种钢锭冶炼中的脱氮方法，该方法在精炼前期当钢液到达精炼炉后，测试氧活性，同时加入5-8kg/t的脱S剂，并进行调渣处理，控制碱度在2-4之间，同时送电升温，进行充分脱S；然后调整合金，然后进入VD处理，打开VD罐之前，先将氩气调小至0.2-0.4Mpa，保证钢液不裸露，温度达到要求后，软吹10min以上，最后浇注即可；本发明专利技术方法独特、能降低氮含量，提高钢液的纯净度，杜绝氮析出而造成的元素偏析，消除锻件中有害元素。

【技术实现步骤摘要】
一种钢锭冶炼中的脱氮方法
本专利技术涉及一种脱氮方法，尤其是涉及一种钢锭冶炼中的脱氮方法。
技术介绍
在现代锻件行业，由于锻件的使用环境非常恶劣，且更换的成本高，所以对锻件的质量要求就非常高，而锻件的性能很大程度上取决于冶炼钢液的质量。目前制约钢液质量的瓶颈在于钢液的纯净度，由于氮会显著降低钢的延展性、塑性，提高钢的脆性，同时由于游离氮在凝固过程会析出而造成元素的偏析，这些因素导致氮元素在锻件中作为有害元素而存在，因此脱除钢液中的氮变得尤为重要。现有技术中，关于低氮钢氮含量控制方法的记载很多，但是这些方法操作复杂，或者是需要添加特殊的材质，冶炼成本高。如公开号为CN102787202A、公开日期为2012年11月21日、专利技术名称为“一种控制低氮钢氮含量的方法”使用转炉—RH工艺控制成品氮含量，此方法虽然能有效解决了钢中增氮问题，确保了成品氮重量控制在事宜范围内，但是，RH炉价格昂贵，不利于成本控制。目前还没有克服上述缺陷的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种方法独特、能降低氮含量，提高钢液的纯净度，杜绝氮析出而造成的元素偏析，消除锻件中有害元素的一种钢锭冶炼中的脱氮方法。本专利技术通过如下方式实现：一种钢锭冶炼中的脱氮方法，其特征在于：该方法在精炼前期当钢液到达精炼炉后，测试氧活性，如果氧活性大于7ppm，迅速加入铝粒、硅钙进行脱氧，保证氧活性降低至6ppm以下，同时加入5-8kg/t的脱S剂，并进行调渣处理，控制碱度在2-4之间，同时送电升温，将温度升高至1600℃以上，并保证此温度10min以上，进行充分脱S；然后调整合金，然后进入VD处理，VD处理时控制渣层厚度在180-220mm之间，当真空度提高至67Pa时开始计时，在此真空度下保持20min以上，打开VD罐之前，先将氩气调小至0.2-0.4Mpa，保证钢液不裸露，温度达到要求后，软吹10min以上，最后浇注即可；所述调整合金是取样进行光谱检测，S含量≤0.01%后开始加入合金，否则需要加入脱S剂继续脱S；所述合金调整完毕后，先取样检测，当S含量＜0.005%，氧活性＜5ppm后，升温至1640~1660℃之间，再进入VD处理；所述VD处理时要迅速提高真空度，并且随时通过观测孔观察钢液的翻腾情况，根据翻腾情况，及时调整氩气大小。本专利技术有如下效果：1）方法独特、操作简单，不需要添加特殊材料，只需要在普通精炼与VD处理阶段控制相关参数，即可达到脱氮要求：本专利技术提供的方法在精炼前期当钢液到达精炼炉后，测试氧活性，如果氧活性大于7ppm，迅速加入铝粒、硅钙进行脱氧，保证氧活性降低至6ppm以下，同时加入5-8kg/t的脱S剂，并进行调渣处理，控制碱度在2-4之间，同时送电升温，将温度升高至1600℃以上，并保证此温度10min以上，进行充分脱S；然后调整合金，然后进入VD处理，VD处理时控制渣层厚度在180-220mm之间，当真空度提高至67Pa时开始计时，在此真空度下保持20min以上，打开VD罐之前，先将氩气调小至0.2-0.4Mpa，保证钢液不裸露，温度达到要求后，软吹10min以上，最后浇注即可。2）杜绝氮析出而造成的元素偏析，消除锻件中有害元素：本专利技术公开的一种钢锭冶炼中的脱氮方法，主要利用氮元素在钢液中的表现原理，运用普通精炼与钢包真空处理，以下简称VD处理，相结合的方法，对脱氮过程进行控制，目的在于降低氮含量，提高钢液的纯净度，杜绝氮析出而造成的元素偏析，消除锻件中有害元素。在钢液中，氮和氧都是表面活性元素。冶炼过程中，要先将钢中的硫、氧降低到一定的程度，然后进行脱氮，否则硫、氧都会阻碍氮的扩散，影响脱氮率。故在此基础上，运用普通的精炼方法结合VD处理，控制一些关键参数，就能将氮降低到40PPM以下。3）能降低氮含量，提高钢液的纯净度：实际生产中，电炉普通精炼时钢液的氮含量在80ppm左右，本专利技术提供的方法经过精炼及VD处理后，氮含量降低到38ppm，脱氮率达到52.5%，并且满足低氮钢要求的水平。具体实施方式一种钢锭冶炼中的脱氮方法如下：1）普通精炼过程精炼前期：钢液到达精炼炉后，测试氧活性，如果氧活性大于7ppm，迅速加入铝粒、硅钙进行脱氧，保证氧活性降低至6ppm以下，同时加入5-8kg/t的脱S剂。与此同时，需要进行调渣处理，控制碱度在2-4之间，同时送电升温，将温度升高至1600℃以上，并保证此温度10min以上，进行充分脱S；调整合金：取样进行光谱检测，S含量≤0.01%后开始加入合金，否则需要加入脱S剂继续脱S；精炼后期：合金调整完毕后，取样检测，S含量＜0.005%，氧活性＜5ppm后，升温至1640~1660℃之间，然后进入VD处理。2）VD处理过程控制渣层厚度在180-220mm之间，因为渣层太厚，会影响VD时氮元素的扩散，而渣层太薄，VD处理后，钢液容易吸附空气中的氮；VD处理过程：VD处理时迅速提高真空度，并且随时通过观测孔观察钢液的翻腾情况，根据翻腾情况，及时调整氩气大小，真空度提高至67Pa时开始计时，在此真空度下保持20min以上，保证氮元素充分扩散；VD处理后操作：VD处理过程完毕后，打开VD罐之前，先将氩气调小至0.2-0.4Mpa，保证钢液不裸露；测温、取样，如果温度未达到浇注温度，吊运至精炼炉升温，整个过程保证钢液不裸露；温度达到要求后，软吹10min以上，浇注。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钢锭冶炼中的脱氮方法，其特征在于：该方法在精炼前期当钢液到达精炼炉后，测试氧活性，如果氧活性大于7ppm，迅速加入铝粒、硅钙进行脱氧，保证氧活性降低至6ppm以下，同时加入5‑8kg/t的脱S剂，并进行调渣处理，控制碱度在2‑4之间，同时送电升温，将温度升高至1600℃以上，并保证此温度10min以上，进行充分脱S；然后调整合金，然后进入VD处理，VD处理时控制渣层厚度在180‑220mm之间，当真空度提高至67Pa时开始计时，在此真空度下保持20min以上，打开VD罐之前，先将氩气调小至0.2‑0.4Mpa，保证钢液不裸露，温度达到要求后，软吹10min以上，最后浇注即可。

【技术特征摘要】
1.一种钢锭冶炼中的脱氮方法，其特征在于：该方法在精炼前期当钢液到达精炼炉后，测试氧活性，如果氧活性大于7ppm，迅速加入铝粒、硅钙进行脱氧，保证氧活性降低至6ppm以下，同时加入5-8kg/t的脱S剂，并进行调渣处理，控制碱度在2-4之间，同时送电升温，将温度升高至1600℃以上，并保证此温度10min以上，进行充分脱S；然后调整合金，然后进入VD处理，VD处理时控制渣层厚度在180-220mm之间，当真空度提高至67Pa时开始计时，在此真空度下保持20min以上，打开VD罐之前，先将氩气调小至0.2-0....

【专利技术属性】
技术研发人员：龚明健，张生存，王平，赵国伟，
申请(专利权)人：宁夏共享铸钢有限公司，
类型：发明
国别省市：宁夏;64