【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶金，具体为一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法。
技术介绍
1、rh精炼是高品质钢真空精炼的重要手段，具有脱碳、去除夹杂物、除气(氢、氮)、脱硫等精炼功能。但超低碳钢rh精炼生产中由于时间短、钢液氧和硫较高，存在钢液氮难以高效深度脱除难题。随着低碳钢铁冶金的发展，电炉炼钢占比越来越多，电炉炼钢所得钢液氮含量较高，采用电炉流程生产超低碳钢rh精炼过程遇到钢液氮难以高效深度去除问题。公开号为cn113621759a的中国专利申请公开了一种采用氢气提高rh精炼效果的方法，其是通过在rh精炼过程采用氢气代替氩气作为提升气体，真空脱碳，将提升气体切换为氩气，真空去气和去夹杂，最后加铝脱氧；然而由于氢气的分子量较小，吹氢存在氢气流在钢液中穿透深度较小，从而引起钢液循环流动慢、氢气搅拌效果差及氢气在钢液中溶解少等问题；更为严重的是在精炼后期切换氢气为氩气过程中会出现喷吹元件堵塞等问题。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术的主要目的是提出一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法。
2、为解决上述技术问题，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了如下技术方案：
3、一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法，为rh精炼前期增氢脱碳脱氮，rh精炼中期析氢脱氮，rh精炼后期吹氩脱氢的方法。
4、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：rh精炼前期增氢脱碳脱氮具体为：
5、精炼开始2-3min降低真空室真空度达到80
6、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：采用氩气管道和氢气管道并联向rh上升管、真空室底部和/或侧面提供气体，在进入上升管吹气喷嘴、真空室底部和/或侧面吹气元件前合并为一根总管道；氩气管道和氢气管道分别设置压力表、流量计和控制阀。
7、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：上升管、真空室底部、真空室侧面供气分别采用独立的供气系统，以实现各部位供气流量及组成的独立灵活调控。
8、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：氢气管道的压力≥氩气管道的压力-0.2×106pa。
9、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：氢氩混合气体混合供气时，氢气流量/氢氩混合气体总流量为30-100％；脱氮期间上升管吹气总流量、真空室侧吹或底吹总流量分别根据关系式(1)和(2)进行控制，
10、q氢氩上升管＝n喷嘴×q1 (1)
11、式中，q氢氩上升管为上升管吹气总流量，nl/min；n喷嘴为上升管吹气喷嘴数量，个；q1＝200-500nl/min；
12、q氢氩侧吹/底吹＝n元件×q2 (2)
13、式中，q氢氩侧吹/底吹为真空室侧吹或底吹总流量，nl/min；n元件为真空室侧吹或底吹元件数量，个；q2＝300-1000nl/min。
14、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：精炼过程中保证气体调节过程中供气总管道中一直处于供气状态，避免气体调整和切换过程中钢液向供气管道的倒灌而引起的管道堵塞。
15、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：rh精炼中期析氢脱氮具体为：
16、rh真空处理5-6min后，真空室压力降到小于150pa，此时，溶解在钢液中的氢，在真空室内钢液中析出大量微小弥散的氢气泡，微小弥散氢气泡促进钢液中氮在微小弥散氢气泡中析出氮气；部分溶解的氢，在真空室内钢液表面与钢液中氧和硫反应，提高钢液表面的氮浓度，促进真空室内钢液中氮在真空室钢液表面向真空析出。
17、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：测量或计算rh精炼过程中钢液碳含量，碳含量达到超低碳钢控制要求后，加铝脱氧，降低钢液中氧含量，进一步促进脱氮；此时钢液脱氮主要依靠析出氢气泡脱氮和真空室钢液表面脱氮。
18、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：rh精炼后期吹氩脱氢具体为：氮含量达到超低碳钢控制要求后，调整供氩管流量，保障供气总管道中氩气流量大于管道临界堵塞流量；之后关闭氢气管道控制阀，调整供氩强度，进行脱氢。
19、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：临界堵塞流量为q氢氩上升管或q氢氩侧吹/底吹的10％。
20、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：关闭氢气管道控制阀，调整供氩强度，进行脱氢，上升管吹氩总流量和真空室侧吹或底吹氩气总流量分别根据关系式(3)和(4)进行控制，
21、qar上升管＝n喷嘴×q3 (3)
22、式中，qar上升管为上升管吹氩总流量，nl/min；n喷嘴为上升管吹气喷嘴数量，个；q3＝200-300nl/min；
23、qar侧吹/底吹＝n元件×q4 (4)
24、式中，qar侧吹/底吹为真空室侧吹或底吹氩气总流量，nl/min；n元件为真空室侧吹或底吹元件数量，个；q4＝300-1500nl/min。
25、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：rh精炼前控制钢液中溶解氧含量为300-700ppm，硫含量为30-120ppm，碳含量为300-600ppm，氮含量为40-80ppm。
26、作为本专利技术所述的一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法的优选方案，其中：rh精炼后钢液中溶解氢含量为0.5-2.0ppm，氮含量为25-40ppm。
27、本专利技术的有益效果如下：
28、本专利技术提出一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法，采用rh精炼前期增氢脱碳脱氮，rh精炼中期析氢脱氮，rh精炼后期吹氩脱氢的方式，通过在超低碳钢rh精炼中复合吹氢氩混合气体，氢氩混合气体在钢液中穿透深度较大，可以加快钢液循环流动速度、搅拌效果好并促进氢气在钢液中溶解；结合真空处理、控氧和控硫处理、微小气泡脱氮等，可较好地实现超低碳钢rh深度脱氮；精炼过程中保证气体调节过程中供气总管道中一直处于供气状态，避免气体调整和切换过程中钢液向供气管道的倒灌而引起的管道堵塞。本专利技术操作简单，生产成本低，效率高，利于工业大规模生产和推广使用。
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1.一种超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，为RH精炼前期增氢脱碳脱氮，RH精炼中期析氢脱氮，RH精炼后期吹氩脱氢的方法。
2.根据权利要求1所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，RH精炼前期增氢脱碳脱氮具体为：
3.根据权利要求2所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，采用氩气管道和氢气管道并联向RH上升管、真空室底部和/或侧面提供气体，在进入上升管吹气喷嘴、真空室底部和/或侧面吹气元件前合并为一根总管道；氩气管道和氢气管道分别设置压力表、流量计和控制阀。
4.根据权利要求2所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，氢氩混合气体混合供气时，氢气流量/氢氩混合气体总流量为30-100％；脱氮期间上升管吹气总流量、真空室侧吹或底吹总流量分别根据关系式(1)和(2)进行控制，
5.根据权利要求2所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，精炼过程中保证气体调节过程中供气总管道中一直处于供气状态。
6.根据权利要求1所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，RH精炼中期析氢脱氮具体为：
8.根据权利要求1所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，RH精炼后期吹氩脱氢具体为：氮含量达到超低碳钢控制要求后，调整供氩管流量，保障供气总管道中氩气流量大于管道临界堵塞流量；之后关闭氢气管道控制阀，调整供氩强度，进行脱氢。
9.根据权利要求8所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，关闭氢气管道控制阀，调整供氩强度，进行脱氢，上升管吹氩总流量和真空室侧吹或底吹氩气总流量分别根据关系式(3)和(4)进行控制，
10.根据权利要求1所述的超低碳钢RH精炼脱氮的方法，其特征在于，RH精炼前控制钢液中溶解氧含量为300-700ppm，硫含量为30-120ppm，碳含量为300-600ppm，氮含量为40-80ppm；RH精炼后钢液中溶解氢含量为0.5-2.0ppm，氮含量为25-40ppm。
...【技术特征摘要】
1.一种超低碳钢rh精炼脱氮的方法，其特征在于，为rh精炼前期增氢脱碳脱氮，rh精炼中期析氢脱氮，rh精炼后期吹氩脱氢的方法。
2.根据权利要求1所述的超低碳钢rh精炼脱氮的方法，其特征在于，rh精炼前期增氢脱碳脱氮具体为：
3.根据权利要求2所述的超低碳钢rh精炼脱氮的方法，其特征在于，采用氩气管道和氢气管道并联向rh上升管、真空室底部和/或侧面提供气体，在进入上升管吹气喷嘴、真空室底部和/或侧面吹气元件前合并为一根总管道；氩气管道和氢气管道分别设置压力表、流量计和控制阀。
4.根据权利要求2所述的超低碳钢rh精炼脱氮的方法，其特征在于，氢氩混合气体混合供气时，氢气流量/氢氩混合气体总流量为30-100％；脱氮期间上升管吹气总流量、真空室侧吹或底吹总流量分别根据关系式(1)和(2)进行控制，
5.根据权利要求2所述的超低碳钢rh精炼脱氮的方法，其特征在于，精炼过程中保证气体调节过程中供气总管道中一直处于供气状态。
6.根据权利要求1所述的超低碳钢rh精炼脱氮的方法，其特征在于，rh精炼中期析氢脱氮具体为：
【专利技术属性】
技术研发人员：刘建华，徐晓宇，何杨，杨晓东，袁保辉，白旭旭，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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