一种提高氮化硅铁中氮收得率的方法技术

本发明专利技术提供了一种提高氮化硅铁中氮收得率的方法，基于“铁水预处理→转炉吹炼→ＲＨ真空处理→连铸”的炼钢流程，在转炉出钢完毕或精炼处理前喂入氮化硅铁包芯线，同时使用氮气或氩气搅拌钢水；喂氮化硅铁包芯线时的钢水条件为氧活度小于５０ｐｐｍ；氮化硅铁包芯线由包皮和芯粉组成，芯粉是由氮化硅铁制成的粒度小于或等于０．５ｍｍ粉状物，粒度大于０．５ｍｍ的比例不大于１０％，包芯线直径为９ｍｍ～１６ｍｍ。使用本发明专利技术，氮化硅铁的氮元素收得率由不足３０％提高至７５％以上，而且收得率波动小，重现性高，有利于后续精炼工序精确控制钢水氮含量。

【技术实现步骤摘要】
所属领域本专利技术属于硅钢冶炼工艺领域。提供一种提高氮化硅铁中氮元素收得率的方法。
技术介绍
冶炼取向硅钢使用的增氮剂主要包括氮化硅铁、氮化硅锰等，氮化硅锰的锰含量 较高，部分牌号的取向钢种不能使用氮化硅锰增氮，而氮化硅铁因不受钢种限制而应用广 泛。传统的加入方式是块状氮化硅铁在出钢过程中随钢流加入钢包，其特点是操作方便、简 单。但该方法因以下原因导致氮化硅铁中氮元素吸收率低而且不稳定。1、氮化硅铁熔点高，可作良好的耐火材料，与钢液的浸润性较差，难以在钢液中快 速融化；氮化硅铁密度小，密度约3. 6g/cm3，约为钢液密度的一半。因浮力作用而上浮，块 状氮化硅铁因没有足够时间在钢液中溶解，上浮至渣中； 2、出钢时钢水自由氧含量很高，在高温下，氧与氮化硅铁反应生成的Si02固体生 产物层，阻止了内部反应的继续进行；氧是钢液表面活性元素，抑制氮在钢水中的溶解。钢 水中的自由氧阻碍了氮化硅铁中氮元素向钢液中的溶解、扩散。上述两因素致氮化硅铁中氮元素收得率低，且不稳定，精炼增氮压力大，由于精炼 到站钢水氮含量不稳定，精炼处理变数大，造成精炼周期无法准确估计，难以实现标准化操 作。其次，精炼周期的变化会影响成分(如Als)和温度的精确控制，影响取向硅钢的炼成率。
技术实现思路
针对氮化硅铁中氮元素收得率低且不稳定的原因，本专利技术提供了一种提高氮化硅 铁中氮收得率的方法，目的是提高并稳定精炼到站取向硅钢钢水氮含量，稳定精炼操作，使 炼钢物流流畅。本专利技术的技术解决方案是基于“铁水预处理一转炉吹炼一RH真空处理一连铸” 的炼钢流程，在转炉出钢完毕或精炼处理前喂入氮化硅铁包芯线，同时使用氮气或氩气搅 拌钢水；喂氮化硅铁包芯线时的钢水条件为氧活度小于50ppm ；氮化硅铁包芯线由包皮和 芯粉组成，芯粉是由氮化硅铁制成的粒度小于或等于0. 5mm粉状物，粒度大于0. 5mm的比例 不大于10 %,包芯线直径为9mm 16mm。本专利技术的技术效果氮化硅铁的氮元素收得率由不足30%提高至75%以上，而且 收得率波动小，重现性高，有利于后续精炼工序精确控制钢水氮含量。具体实施例方式氮化硅铁芯线的制备1、把氮化硅铁制成粒度小于0. 5mm芯粉，粒度大于0. 5mm的比例不大于10%。2、把氮化硅铁芯粉用铁皮包裹，要求包覆牢固，韧性好，粉芯密度均勻，不得漏粉 或断线，包芯线直径为9mm 16mm。3、包芯线可制成内抽式或外放式两种线卷，卷重(不含钢构)700kg 1000kg。基于“铁水预处理一转炉吹炼一RH真空处理一连铸”的炼钢流程，在转炉出钢完 毕或精炼处理前采用喂线机喂入氮化硅铁包芯线，以便在后续精炼处理过程能够精调钢水 氮含量，使之精确命中目标。氮化硅铁包芯线喂入时钢水应基本完全脱氧，喂入速度4 lOm/sec，喂线过程中，同时使用氮气或氩气底吹弱搅拌钢水，以渣面微动，不见钢水为标 准。上述基本脱氧完全的取向硅钢钢水特征为0. 025%^C^0. 100%,Si ^4.0%, Mn ^ 2. 0%, Al ^ 0. 05%, P^O. 2%, 0^ 0. 005%, % N ^ 0. 010%，还包括 Sn、Sb、Cu、 Cr、Ni、B和稀土中的一种或多种。本专利技术应用后，氮化硅铁的氮元素收得率由不足30%提高至75%以上，而且收得 率波动小，重现性高，有利于后续精炼工序精确控制钢水氮含量。实施例1:基于“铁水预处理一转炉吹炼一RH真空处理一连铸”流程生产取向硅钢的工艺， 出钢过程使用铝铁、硅铁和锰铁合金脱氧，出钢完毕，底吹双路氩气流量各300N1/ min,搅拌2min后氩气流量改为弱吹(以渣面微动不露钢液面为准)，喂入直径13mm的氮化 硅铁包芯线，包芯线喂入速度为4m/sec.，包芯线折合氮化硅铁后吨钢加入量为0. 35kg(氮 化硅铁氮含量28 % )，3炉钢水增氮在75 85ppm范围内，氮元素平均收得率达到80 %以 上，详见表1。表 1 实施例2 出钢过程使用铝铁、硅铁和锰铁合金脱氧，出钢完毕，底吹双路氩气流量各300N1/ min,搅拌2min后氩气流量改为弱吹(以渣面微动不露钢液面为准)，喂入直径13mm的氮化 硅铁包芯线，包芯线喂入速度为Sm/sec.，包芯线折合氮化硅铁后吨钢加入量为0. 35kg(氮 化硅铁氮含量28 % )，3炉钢水增氮在80 85ppm范围内，氮元素平均收得率达到80 %以 上，详见表2。表2 实施例3 出钢过程使用铝铁、硅铁和锰铁合金脱氧，出钢完毕，底吹双路氩气流量各300Ν1/ min，搅拌2min，钢包运往精炼喂线位，底吹氩气改为弱吹控制(以渣面微动不露钢液面为 准)，在精炼喂线位喂入直径13mm的氮化硅铁包芯线，包芯线喂入速度为6m/sec.，包芯线 折合氮化硅铁后吨钢加入量0. 35kg(氮化硅铁氮含量28% )。3炉钢水增氮在80 86ppm 范围内，氮元素平均收得率达到80%以上，详见表3。表3 实施例4 出钢过程使用铝铁、硅铁和锰铁合金脱氧，出钢完毕，底吹双路氮气流量各300Ν1/ min，搅拌2min，钢包运往精炼喂线位，底吹氩气改为弱吹控制(以渣面微动不露钢液面为 准)，在精炼喂线位喂入直径13mm的氮化硅铁包芯线，包芯线喂入速度位6m/sec.，包芯线 折合氮化硅铁后吨钢加入量0. 35kg(氮化硅铁氮含量28% )。2次试验钢水增氮在80 85ppm范围内，氮元素平均收得率达到80%以上，详见表4。表 权利要求，其特征在于在转炉出钢完毕或精炼处理前喂入氮化硅铁包芯线，同时使用氮气或氩气搅拌钢水。2.根据权利要求1所述的，其特征在于喂氮化 硅铁包芯线时的钢水条件为氧活度小于50ppm。3.根据权利要求1所述的，其特征在于氮化硅 铁包芯线由包皮和芯粉组成，芯粉是由氮化硅铁制成的粒度小于或等于0. 5mm粉状物，粒 度大于0. 5mm的比例不大于10 %，包芯线直径为9mm 16mm。全文摘要本专利技术提供了，基于“铁水预处理→转炉吹炼→RH真空处理→连铸”的炼钢流程，在转炉出钢完毕或精炼处理前喂入氮化硅铁包芯线，同时使用氮气或氩气搅拌钢水；喂氮化硅铁包芯线时的钢水条件为氧活度小于50ppm；氮化硅铁包芯线由包皮和芯粉组成，芯粉是由氮化硅铁制成的粒度小于或等于0.5mm粉状物，粒度大于0.5mm的比例不大于10％，包芯线直径为9mm～16mm。使用本专利技术，氮化硅铁的氮元素收得率由不足30％提高至75％以上，而且收得率波动小，重现性高，有利于后续精炼工序精确控制钢水氮含量。文档编号C21C7/00GK101845535SQ20101018347公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日专利技术者刘东旭, 刘杰, 夏兆所, 张莉霞, 李树森, 王国连, 王现辉, 罗文彬, 耿立, 郭亚东, 龚坚 申请人:首钢总公司;河北省首钢迁安钢铁有限责任公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高氮化硅铁中氮收得率的方法，其特征在于：在转炉出钢完毕或精炼处理前喂入氮化硅铁包芯线，同时使用氮气或氩气搅拌钢水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭亚东，张莉霞，王国连，龚坚，李树森，王现辉，罗文彬，刘东旭，刘杰，耿立，夏兆所，
申请(专利权)人：首钢总公司，河北省首钢迁安钢铁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]