一种增加钢中氮含量的方法技术

本发明专利技术提供一种增加钢中氮含量的方法，包括：在转炉冶炼末期，根据吹炼末期脱碳速率下降的转折点，设定氧氮混吹的起始氧步；根据钢种氮要求设定氧氮比、吹氮时间及吹氮总量；当吹炼达到氧氮混吹的起始氧步时，利用氧枪以所述氧氮比同时向钢水中吹入氮气和氧气，持续所述吹氮时间，达到所述吹氮总量；在转炉出钢时，向钢水中加入硅钒合金用于固氮。本发明专利技术能够显著提高钢水中的氮含量，出钢后钢水中氮含量可达到80～120ppm，以满足不同钢种在不同工艺路线下对氮含量的不同需求，完全取代(HRB400E)或部分取代(HRB500E)含氮合金，在满足螺纹钢筋的氮含量及强度要求下，降低了合金成本及冶炼难度。炼难度。

【技术实现步骤摘要】
一种增加钢中氮含量的方法


[0001]本专利技术属于冶炼工艺
，特别是涉及在转炉冶炼后期进行的一种增加钢中氮含量的方法。

技术介绍

[0002]螺纹钢筋在我国钢材产品中占有很大比重，钒氮微合金化是应用最广的增加螺纹钢强度的微合金化工艺。部分企业利用资源丰富且廉价的氮气作原料，通过向钢液吹氮气，而使钢液达到一定的氮含量，可大幅度降低钢的生产成本，是目前含氮钢生产中的一项重要技术。
[0003]通常钢水增氮主要有转炉底吹氮气增氮、钢包底吹氮气增氮以及含氮合金增氮三种方法。转炉底吹氮气与钢包底吹氮气的增氮效率较低，吹氮时间长，不利于生产组织及温度控制；采用含氮合金增氮时，顶渣容易发泡，存在安全隐患，且含氮合金成本较高；因此如何利用丰富而廉价的氮气向钢中增氮，稳定控制钢水氮含量，提高产品性能，降低生产成本，是钢铁企业关注的重点技术。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种增加钢中氮含量的方法，用于解决现有技术中钢水增氮效率低且成本高的问题，以满足不同钢种在不同工艺路线下对氮含量的不同需求。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种增加钢中氮含量的方法，包括：
[0006]在转炉冶炼末期，根据吹炼末期脱碳速率下降的转折点，设定氧氮混吹的起始氧步；
[0007]根据钢种氮要求设定氧氮比、吹氮时间及吹氮总量；
[0008]当吹炼达到氧氮混吹的起始氧步时，利用氧枪以所述氧氮比同时向钢水中吹入氮气和氧气，持续所述吹氮时间，达到所述吹氮总量；
[0009]在转炉出钢时，向钢水中加入硅钒合金用于固氮。
[0010]进一步，所述氮气和氧气的吹入采用转炉氧枪混吹氧气和氮气，辅以转炉底吹氮气、出钢合金化过程钢包底吹氮气、氩站底吹氮气或LF工艺全流程底吹氮气的一种或多种方式的组合。
[0011]进一步，所述硅钒合金的加入量根据钢种钒含量的要求设定。
[0012]进一步，所述氧氮混吹的起始氧步为60％～80％。
[0013]进一步，所述氧氮比为3～6:1。
[0014]进一步，所述吹氮时间为2～4.5分钟。
[0015]进一步，所述吹氮总量为1～4Nm3/t钢。
[0016]如上所述，本专利技术具有以下有益效果：
[0017]通过设置转炉氧枪不同的氧氮吹炼参数，辅以转炉底吹氮气、出钢合金化过程钢
包底吹氮气、氩站底吹氮气或LF工艺全流程底吹氮气，能够达到不同钢种在不同工艺路线下对氮含量的不同需求，显著提高钢水中的氮含量，出钢后钢水中氮含量可达到80～120ppm；完全取代(HRB400E)或部分取代(HRB500E)含氮合金，实现了螺纹钢在炼钢全程无需吹氩气的生产工艺，在满足螺纹钢筋的氮含量及强度要求下，大幅度地降低了合金及工艺成本；同时，也降低了冶炼难度。
具体实施方式
[0018]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。
[0019]本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。
[0020]本专利技术提供一种增加钢中氮含量的方法，包括：
[0021]在转炉冶炼末期，根据吹炼末期脱碳速率下降的转折点，设定氧氮混吹的起始氧步；
[0022]根据钢种氮要求设定氧氮比、吹氮时间及吹氮总量；
[0023]当吹炼达到氧氮混吹的起始氧步时，利用氧枪以所述氧氮比同时向钢水中吹入氮气和氧气，持续所述吹氮时间，达到所述吹氮总量；
[0024]在转炉出钢时，向钢水中加入硅钒合金用于固氮。
[0025]所述氮气和氧气的吹入采用转炉氧枪混吹氧气和氮气，辅以转炉底吹氮气、出钢合金化过程钢包底吹氮气、氩站底吹氮气或LF工艺全流程底吹氮气的一种或多种方式的组合。
[0026]以80吨转炉生产螺纹钢HRB400E为例，对本专利技术的一种增加钢中氮含量的方法作具体说明。
[0027]1.通过程序设置氧氮混吹的起始氧步、氧氮比、吹氮时间和吹氮总量，设置好后在吹炼过程自动执行。
[0028]其中，起始氧步为60％～80％，氧氮比为3～6:1，吹氮时间为2～4.5分钟，吹氮总量为1～4Nm3/t钢
[0029]2.吹炼第540秒至吹炼结束的过程中，当吹炼达到氧氮混吹的起始氧步时，通过氧枪同时吹入氮气和氧气，氧气压力为2MPa，流量为18000～20000Nm3/h；氮气压力为1.75MPa，流量为2000～4000Nm3/h。
[0030]实施例1
[0031]设定氧氮混吹的起始氧步为60％，氧氮比为3：1，吹氮时间为2分钟，吹氮总量为1Nm3/t钢，1炉钢约为80t钢，即吹氮总量为80Nm3/炉；
[0032]当吹炼达到起始氧步60％时，通过氧枪以设定氧氮比同时吹入氮气和氧气；
[0033]在转炉出钢时，向钢水中加入1.2kg/t钢的硅钒合金用于固氮；最终获得的中包钢水中氮含量为100ppm。
[0034]实施例2
[0035]设定氧氮混吹的起始氧步为62.5％，氧氮比为3.5：1，吹氮时间为3分钟，吹氮总量
为1.875Nm3/t钢，1炉钢约为80t钢，即吹氮总量为150Nm3/炉；
[0036]当吹炼达到起始氧步62.5％时，通过氧枪以设定氧氮比同时吹入氮气和氧气；
[0037]在转炉出钢时，向钢水中加入1.2kg/t钢的硅钒合金用于固氮；最终获得的中包钢水中氮含量为103ppm。
[0038]实施例3
[0039]设定氧氮混吹的起始氧步为80％，氧氮比为6：1，吹氮时间为4.5分钟，吹氮总量为4Nm3/t钢，1炉钢约为80t钢，即吹氮总量为320Nm3/炉；
[0040]当吹炼达到起始氧步80％时，通过氧枪以设定氧氮比同时吹入氮气和氧气；
[0041]在转炉出钢时，向钢水中加入1.2kg/t钢的硅钒合金用于固氮；最终获得的中包钢水中氮含量为119ppm。
[0042]综上，在本专利技术实施例提供的一种增加钢中氮含量的方法中，通过设置转炉氧枪不同的氧氮吹炼参数，辅以转炉底吹氮气、出钢合金化过程钢包底吹氮气、氩站底吹氮气或LF工艺全流程底吹氮气，能够达到不同钢种在不同工艺路线下对氮含量的不同需求，显著提高钢水中的氮含量，出钢后钢水中氮含量可达到80～120ppm；完全取代或部分取代含氮合金，实现了螺纹钢在炼钢全程无需吹氩气的生产工艺，在满足螺纹钢筋的氮含量及强度要求下，大幅度地降低了合金及工艺成本；同时，也降低了冶炼难度。
[0043]上述实施例仅例示性说明本专利技术的原理及其功效，而非用于限制本专利技术。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利技术的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增加钢中氮含量的方法，其特征在于，包括：在转炉冶炼末期，根据吹炼末期脱碳速率下降的转折点，设定氧氮混吹的起始氧步；根据钢种氮要求设定氧氮比、吹氮时间及吹氮总量；当吹炼达到氧氮混吹的起始氧步时，利用氧枪以所述氧氮比同时向钢水中吹入氮气和氧气，持续所述吹氮时间，达到所述吹氮总量；在转炉出钢时，向钢水中加入硅钒合金用于固氮。2.根据权利要求1所述的一种增加钢中氮含量的方法，其特征在于：所述氮气和氧气的吹入采用转炉氧枪混吹氧气和氮气，辅以转炉底吹氮气、出钢合金化过程钢包底吹氮气、氩站底吹氮气或LF工艺全流程底吹氮气的一种或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖明，文敏，程殿，张俊，张杰新，王田，杨金伟，陈鸿员，
申请(专利权)人：重庆钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：