钢中氮含量控制的研究及探讨_张槐
合集下载
40CrB冶炼过程中氮含量的控制
控制标 准 如表 １ 示 。 所
表 １ 化学成分
— — — — — — — — — — — — 一
％
的氮含量。七 个阶段分别为 ：电炉全熔 、电炉终
点 、Ｌ Ｆ精炼前 、Ｖ Ｄ真 空处 理前 、Ｖ Ｄ真 空处理 后 、 连 铸 中间包 、连 铸坯 。
４ Ⅻ Ｕ ８ Ｕ ３ｎｌ 【 Ｘ ３一 ４ ７ ｎ揶 Ｕ６一 ； Ｕ ５ １】 ≤ ５ ｎ｛ ９一． Ｕ Ｏ ｕ皿５ 为工艺改进前 ５炉 ４ ＣＢ钢各 阶段氮 ０ｒ 含量的平均值与改进后新冶炼的 ５炉 ４ ＣＢ钢氮含 ０ｒ 量 平均 值 。
３ ）针对冶炼过程 的不同阶段 ，采取有效的措 施可以有效将钢中的氮含量控制在 ５ １ Ｉ以下。 ０× ０ ６
参 考 文献
［ ］祝真 祥 ．转 炉冶 炼钢 中氮含 量 的控 制 ［ ］．本钢技 １ Ｊ
图 １ 冶炼不 同时期氮含量 的变化
２ １ 电炉 冶炼 过程 氮含量 变化 ．
终点 钢液 中 的氮含量 略低 于全 熔钢 液 中的氮 含 量 ，电炉 氮含 量低 于 ４ ０×１ ～。这 是 由于莱 钢 ５ ０ ０ｔ
电炉铁水 兑入量 比例 不低 于 ３ ％ ，形成 熔池 早 ， ５
氮严重 ；钢包在电炉 与 Ｌ 之 间停留时间越长 ，氩 Ｆ 气流量越大 ，吸氮越严重。钢包内加入的大量增碳
剂 ，也 会使 钢液 大量 增氮 。
保精炼炉埋弧操作 ，降低钢液吸氮量 ；精炼过程避
免大氩气流量搅 拌钢液 ；加入钛 固氮；通过优化 Ｌ 精炼炉的操作 ，降低入 Ｖ Ｆ Ｄ炉 时钢液 中的氧硫 含量 ；Ｖ Ｄ真 空处理 过 程 ，熔 渣 量越 少 越 有 利 于 钢 液中氮的脱除；在保证钢渣不溢出的情况下 ，增加
表 １ 化学成分
— — — — — — — — — — — — 一
％
的氮含量。七 个阶段分别为 ：电炉全熔 、电炉终
点 、Ｌ Ｆ精炼前 、Ｖ Ｄ真 空处 理前 、Ｖ Ｄ真 空处理 后 、 连 铸 中间包 、连 铸坯 。
４ Ⅻ Ｕ ８ Ｕ ３ｎｌ 【 Ｘ ３一 ４ ７ ｎ揶 Ｕ６一 ； Ｕ ５ １】 ≤ ５ ｎ｛ ９一． Ｕ Ｏ ｕ皿５ 为工艺改进前 ５炉 ４ ＣＢ钢各 阶段氮 ０ｒ 含量的平均值与改进后新冶炼的 ５炉 ４ ＣＢ钢氮含 ０ｒ 量 平均 值 。
３ ）针对冶炼过程 的不同阶段 ，采取有效的措 施可以有效将钢中的氮含量控制在 ５ １ Ｉ以下。 ０× ０ ６
参 考 文献
［ ］祝真 祥 ．转 炉冶 炼钢 中氮含 量 的控 制 ［ ］．本钢技 １ Ｊ
图 １ 冶炼不 同时期氮含量 的变化
２ １ 电炉 冶炼 过程 氮含量 变化 ．
终点 钢液 中 的氮含量 略低 于全 熔钢 液 中的氮 含 量 ，电炉 氮含 量低 于 ４ ０×１ ～。这 是 由于莱 钢 ５ ０ ０ｔ
电炉铁水 兑入量 比例 不低 于 ３ ％ ，形成 熔池 早 ， ５
氮严重 ；钢包在电炉 与 Ｌ 之 间停留时间越长 ，氩 Ｆ 气流量越大 ，吸氮越严重。钢包内加入的大量增碳
剂 ，也 会使 钢液 大量 增氮 。
保精炼炉埋弧操作 ，降低钢液吸氮量 ；精炼过程避
免大氩气流量搅 拌钢液 ；加入钛 固氮；通过优化 Ｌ 精炼炉的操作 ，降低入 Ｖ Ｆ Ｄ炉 时钢液 中的氧硫 含量 ；Ｖ Ｄ真 空处理 过 程 ，熔 渣 量越 少 越 有 利 于 钢 液中氮的脱除；在保证钢渣不溢出的情况下 ，增加
转炉冶炼钢中氮含量的控制
度，才能保证钢材的深冲性能 ，减少时效性 ，消除
了屈服点延伸现象 ，使钢材表面光洁 ，成材率高。
０８ ． ％以下 ，避免终点氧过高增氮。转炉冶终点氧 ０
对钢中氮含量影响见图 ｌ 。
１ 低氮钢生产工艺流程
低 氮钢生 产工艺 流程是 ：
‘
ｄｐ
＼
铁水脱硫扒渣 复吹转炉冶炼一Ｒ ．Ｂ 精炼 ＨＴ
２１ ０ ０年第 １ 期
本钢技术
转炉冶炼钢 中氮含量 的控制
祝 真祥 （ 本钢 炼钢厂 ，辽 宁 本 溪 ｌ７ ２ ） １０ １
摘 要：随着汽车板 、管线钢 的批量生产 ，对钢 中氮含量 的要求越来越高 ，通过炼钢转炉生产实践 ， 分析终点氧 、补吹 、全程复吹 、钢包包况、底吹氩控制 、脱 氧合金化 、降温料加入量对钢 中氮的影 响 ， 找到转炉生产过程 中控制钢中氮的工艺措施 ，降 低了钢中氮的含量 ，极大地提高了钢水的质挝 。 关键词 ：炼钢 ；钢 中氮含量 ；钢水质量 ；终点氧 ；脱氧合金化
ａ ａｙ ｉ ｏ ｅ ｏ ｙ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆｔ ｅ ｓｅ ｌ ｓ ｃ ｎ － ｌ ｗｉ ｇ ｂ ｏ ｎ ｈ ｏ ｅｃ ｍｐ ｅ ， ａ ｌ ｓｓｔ ａｉ ｎ 、 ｎ ｌｓｓ ｆ ｈ ｘ ｇ ｎ ａ ｔ ｔ ｏ ｔ ｅ， ｅ ｏ ｄ ｂ ｏ ｎ ， ｌ ｗｉ ｇ ｔ ｅ ｗｈ ｌ ｏ ｌｘ ｌｄ ｅ ｉ ｔ ｔ ｖｙ ｈ ｕ ｏ
随着钢铁行业 的高速发展 ，对钢材深冲性 、 高 强度、高温塑性的要求越来越高。氮作为钢中的元
素之一 ， 大多数情况下是作为杂质元素存在的， 严
含量在开吹过程中急剧下降 ， 当硅锰基本氧化完全 时钢水中氮含量达到 ０ ０ ． ２ ％～ ， ４ ％， ０ ５ ０ ０ ０ ０ 在脱碳
了屈服点延伸现象 ，使钢材表面光洁 ，成材率高。
０８ ． ％以下 ，避免终点氧过高增氮。转炉冶终点氧 ０
对钢中氮含量影响见图 ｌ 。
１ 低氮钢生产工艺流程
低 氮钢生 产工艺 流程是 ：
‘
ｄｐ
＼
铁水脱硫扒渣 复吹转炉冶炼一Ｒ ．Ｂ 精炼 ＨＴ
２１ ０ ０年第 １ 期
本钢技术
转炉冶炼钢 中氮含量 的控制
祝 真祥 （ 本钢 炼钢厂 ，辽 宁 本 溪 ｌ７ ２ ） １０ １
摘 要：随着汽车板 、管线钢 的批量生产 ，对钢 中氮含量 的要求越来越高 ，通过炼钢转炉生产实践 ， 分析终点氧 、补吹 、全程复吹 、钢包包况、底吹氩控制 、脱 氧合金化 、降温料加入量对钢 中氮的影 响 ， 找到转炉生产过程 中控制钢中氮的工艺措施 ，降 低了钢中氮的含量 ，极大地提高了钢水的质挝 。 关键词 ：炼钢 ；钢 中氮含量 ；钢水质量 ；终点氧 ；脱氧合金化
ａ ａｙ ｉ ｏ ｅ ｏ ｙ ｅ ｃ ｉ ｉ ｆｔ ｅ ｓｅ ｌ ｓ ｃ ｎ － ｌ ｗｉ ｇ ｂ ｏ ｎ ｈ ｏ ｅｃ ｍｐ ｅ ， ａ ｌ ｓｓｔ ａｉ ｎ 、 ｎ ｌｓｓ ｆ ｈ ｘ ｇ ｎ ａ ｔ ｔ ｏ ｔ ｅ， ｅ ｏ ｄ ｂ ｏ ｎ ， ｌ ｗｉ ｇ ｔ ｅ ｗｈ ｌ ｏ ｌｘ ｌｄ ｅ ｉ ｔ ｔ ｖｙ ｈ ｕ ｏ
随着钢铁行业 的高速发展 ，对钢材深冲性 、 高 强度、高温塑性的要求越来越高。氮作为钢中的元
素之一 ， 大多数情况下是作为杂质元素存在的， 严
含量在开吹过程中急剧下降 ， 当硅锰基本氧化完全 时钢水中氮含量达到 ０ ０ ． ２ ％～ ， ４ ％， ０ ５ ０ ０ ０ ０ 在脱碳
IF钢中氮含量的控制措施
２０１３ 年第 ５ 期
柳钢科技
பைடு நூலகம்１１
ＩＦ 钢中氮含量的控制措施
杨 飞 江学德 李 秀 梁日成 （转炉炼钢厂）
摘 要：以柳钢生产 LGL3-1 的实践总结在 150 t 转炉、RH 真空精炼炉、连铸大包套管、连铸 中间包、以及连铸结晶器保护渣等方面控制氮含量的措施，使转炉终点 w （N） ＜0.02%，连铸控制增 加 w （N） ＜3×10-6。
（２） 通过在大包下水与大包套管之间加设 密封圈和吹氩，控制吹氩流量在 ２０～３０ Ｌ／ｍｉｎ， 保证冲击区的“轻度沸腾”，以及正确的大包开 浇操作，可以使大包到中包的增氮量 ｗ （Ｎ） 控 制在 （１～３） ×１０－６，大包到中包平均增氮量ｗ （Ｎ） 控制在 １．５×１０－６。
（３） 通过加强中间包的密 （下转第 ５１ 页）
3 板坯连铸工序增氮的控制
在浇注过程中，钢液脱氧充分，氧活度低， 而且钢液中氮的含量远未达到平衡氮，只要钢 液与大气接触，钢液吸氮非常明显。对柳钢最
近生产的 ３１ 炉 ＬＧＬ３－１ 进行分析，由于钢水含 氮高而作降级处理的有 ７ 炉 （占 ２２．６％），其中 大包到中包最高增氮量 ｗ （Ｎ） 为 ２６×１０－６，而 且集中出现在个别班组，可见操作水平在目前 的生产中起到了很关键的作用。对于正常的生 产炉次，大包到中包的增氮量 ｗ （Ｎ） 控制在 （１～３） ×１０－６，大包到中包平均增氮量 ｗ （Ｎ） 为 １．５ ×１０－６， 中 包 到 铸 坯 增 氮 量 ｗ （Ｎ） 为 （１～６） ×１０－６，中包到铸坯平均增氮量 ｗ （Ｎ） 为 ３×１０－６。因而加强对已脱氧钢液的保护显得 尤为重要。
作者：杨 飞，硕士研究生学历，助理工程师，技 术员。
质量，是冶炼和连铸工艺的控制关键。 柳钢现开发的超低碳钢主要有 ＤＣ０３ 系列、
柳钢科技
பைடு நூலகம்１１
ＩＦ 钢中氮含量的控制措施
杨 飞 江学德 李 秀 梁日成 （转炉炼钢厂）
摘 要：以柳钢生产 LGL3-1 的实践总结在 150 t 转炉、RH 真空精炼炉、连铸大包套管、连铸 中间包、以及连铸结晶器保护渣等方面控制氮含量的措施，使转炉终点 w （N） ＜0.02%，连铸控制增 加 w （N） ＜3×10-6。
（２） 通过在大包下水与大包套管之间加设 密封圈和吹氩，控制吹氩流量在 ２０～３０ Ｌ／ｍｉｎ， 保证冲击区的“轻度沸腾”，以及正确的大包开 浇操作，可以使大包到中包的增氮量 ｗ （Ｎ） 控 制在 （１～３） ×１０－６，大包到中包平均增氮量ｗ （Ｎ） 控制在 １．５×１０－６。
（３） 通过加强中间包的密 （下转第 ５１ 页）
3 板坯连铸工序增氮的控制
在浇注过程中，钢液脱氧充分，氧活度低， 而且钢液中氮的含量远未达到平衡氮，只要钢 液与大气接触，钢液吸氮非常明显。对柳钢最
近生产的 ３１ 炉 ＬＧＬ３－１ 进行分析，由于钢水含 氮高而作降级处理的有 ７ 炉 （占 ２２．６％），其中 大包到中包最高增氮量 ｗ （Ｎ） 为 ２６×１０－６，而 且集中出现在个别班组，可见操作水平在目前 的生产中起到了很关键的作用。对于正常的生 产炉次，大包到中包的增氮量 ｗ （Ｎ） 控制在 （１～３） ×１０－６，大包到中包平均增氮量 ｗ （Ｎ） 为 １．５ ×１０－６， 中 包 到 铸 坯 增 氮 量 ｗ （Ｎ） 为 （１～６） ×１０－６，中包到铸坯平均增氮量 ｗ （Ｎ） 为 ３×１０－６。因而加强对已脱氧钢液的保护显得 尤为重要。
作者：杨 飞，硕士研究生学历，助理工程师，技 术员。
质量，是冶炼和连铸工艺的控制关键。 柳钢现开发的超低碳钢主要有 ＤＣ０３ 系列、
钢液中氮含量控制的工艺研究
钢液中氮含量控制的工艺研究
钢液是一种重要的基础原料，它是金属铸造的重要材料，也是制造许多重要机械零部件的原料。
随着工业的发展，准确控制钢液中氮含量对于钢液生产工艺和质量控制十分重要。
氮在钢液中的含量直接影响了钢液物性，特别是钢液的熔点、抗磨度和变形性能等。
氮的含量过高，会使钢液的抗磨度和变形性能降低，熔点也降低，这不利于液态钢的质量。
由此可见，准确控制钢液中氮含量对于钢液质量有着至关重要的影响。
一般来说，控制钢液中氮含量的关键工艺有五个：首先，应选用低氮含量的原料，即原料炼钢工艺中要尽量使原料中氮含量低。
另外，要使用催化剂，通过引发合成反应，将原料中的氮氧化成无害的氮气，以达到减少原料中氮含量的目的。
其次，要采用熔炼工艺，熔炼工艺可以在液态钢中去除氮，以降低钢液中的氮含量。
再次，使用净化剂，净化剂能够提高液体的净化程度，用以消除污染物，以达到净化液态钢的目的。
第四，改进装置的设计，改进设备设计能够提高液态钢的净化效率，减少氮含量。
最后，运用新型控制工艺，如智能化控制等，能够更精准地控制钢液态氮含量，减少浪费，提高钢液质量。
总之，使用上述五种关键工艺，可以在很大程度上提高钢液中氮含量的控制水平，从而达到减少氮含量，达到质量控制的目的。
此外，
采取其他技术措施，如改良技术过程、优化技术参数等，也可以确保钢液中氮含量可控，进一步改善钢液质量。
因此，准确控制钢液中氮含量是质量控制的关键，它要求采取科学的方法来控制钢液中氮含量，以提高钢液质量和效率。
《四川冶金》2009年题录索引
低 硅 电工 钢 变 形抗 力研 究 及 应 用 ： 正 荣 ．０９ １ ，９— ｌ 李 ２ ０ （ ） ２ ３
高强度耐大气腐蚀 乙字钢焊 接性能研究 ： 余腾义．０ ９ ２ ， ２０ （ ）
３ ～４ ９ ２
利．０９ ５ ， ２ ２０ （ ）２ ４— ７
・
６ ６・
四川冶金
第３ １卷
（ ）ｌ １ ，２—１ ４
提高 Ｉ Ｆ钢计 划钢 种兑 现 率 的生 产 实践 ： 张 槐 ， 洪 君． 龚
２０ （ ） ｌ ０ ９ １ ，５～１ ８
攀钢钒钛磁铁 矿烧 结熔剂 分加试 验 ： 林千 谷 ， 何木 光 ， 张义
贤 ．０９ １ ， ～３ ２０ （ ） １
两种铸钢用发热板性 能分析对 比： 杜亚伟 ， 光华 ， 文 唐
２０ （ ） ｌ １ ０ ９ ４ ，７— ９ 压 力加 工
萍．
浅析 高炉钒 钛 冶炼 的铁 损 ： 翁庆 强 ， 鄢 刚 ， 启林 ．０ ９ 李 ２０
（ ）４～ １， ６
攀成钢三号高炉炉况失 常的恢复 ： 张成 勇 ， 任红杉 ， 涂静彬 ．
２０ （ ） １ ２ ０９２ ， 的研究 及探讨 ： 张
一
槐， 陈天 明．０ ９ １ ， ２０ （ ） ７
柱状装药结构起爆药位置的设置对提高爆破质量的重要性 ：
ｌ １
张志呈， 李显寅．０９ ５ ， ～ ２０ （ ） １ ６
炼 铁
废钢渣用 于转炉炼钢压渣调 渣 的实践 与分析 ： 龚洪君． ０９ ２０
大军 ， 何木光 ， 张义贤 等．０９ ６ ， — ２０ （ ）１ ６ 大型高炉采用高压操作问题 的探讨 ： 熊拾根 ．０ ９ ６ ， ９ ２０ （ ）７～
优钢中氮含量异常增高的初步探讨
优钢中氮含量异常增高的初步探讨
优钢中氮含量异常增高可能由以下几个因素引起：
1. 原材料中氮含量过高：生铁、废钢等原材料中含氮量较高，如果在生产过程中没有适当控制，就会导致钢中氮含量异常增高。
2. 炉次操作不当：炉温过高或冷却不充分，会导致钢中氮含量过高。
3. 炼钢工艺问题：炉膛布局不合理、加料方式不当等，都会导致优钢中氮含量异常增高。
4. 设备故障：生产设备的损坏或不正常运转，也可能导致钢中氮含量异常增高。
为了解决这个问题，可以采取以下措施：
1. 通过严格把控原材料的氮含量，尽可能减少含氮原材料的使用。
2. 确保炉次操作的合理性，控制炉温和冷却过程。
3. 针对炼钢工艺问题进行改进，优化炉膛布局和加料方式等。
4. 定期检查设备，及时修理和更换故障设备，确保生产设备的正常运转。
通过以上措施，可以有效控制优钢中氮含量的异常增高，保证钢品质量的稳定性和一致性。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 引言
随着炼钢技术的不断进步和发展, 国内外钢厂 对钢的氮含量控制要求也越来越严格, 除耐热及不 锈钢外, 在绝大多数钢中, 氮被视为一种有害元素。 虽然钢中残留氮很少, 但对钢的力学性能却有显著 的影响。众所周知, 一般情况下氮的危害主要表现 在: F e4N 的析出导致钢的时效性和兰脆, 降低钢的 韧性和塑性; 与钢中钛、铝等元素形成带棱角而性脆 的夹杂物, 不利于钢的冷热变形加工; 当钢中残留氮 较高, 会导致钢宏观组织疏松甚至形成气泡; 钢中氮 还降低钢的焊接性能、电导率、导磁率等; 钢中氮含 量偏高也会使铸坯开裂。因此, 必须采取有效措施 降低钢中氮含量, 特别是高级别钢种的氮控制尤显
2 工艺流程简介
攀钢提钒炼钢厂工艺流程见图 1。
3 调研方法
( 1)调研钢种分为方坯连铸钢种及板坯连铸钢
作者简介: 张槐, 男, 攀枝花钢铁集团公司提钒炼钢厂工程师, 电话: 0812- 3399362, E-m a i:l pzhlzzhh@ sina. com
8
四川冶金
第 31卷
种两类, 即 LD- LF- RH - BLOOM 工艺生产的重轨 钢 ( U71M n( T )、U75V( S) 、PD3) 及 HRB335, LD - 1# LF - 1# SLAB 工 艺 生 产的 低 碳 铝镇 静 钢 ( RY C1、
SAE1008) 、Q235( G) 、P510L 及管线钢等。
分析钢中氮含量, 研究氮含量变化趋势及增氮影响 因素。
( 3)有针对性地对转炉炼钢工序增氮影响因素 进行调研。
4 调研结果及分析
图 1 提钒炼钢厂工艺流程
( 2) 在 LD、LF、RH、CC 等各工序处理前后取样
4. 1 钢种氮含量变化趋势
调查中也考察了 2#转炉冶 炼管线钢时出钢口 不同使用阶段对钢水吸氮的影响, 如图 6, 出钢口前 期使用次数为 21~ 28次, 中期为 66~ 71次, 后期为 134~ 139次。从图 6可以看出, 出钢口使用前期钢
水的增氮量相对较大, 这是由于前期的出钢时间较 长所致。另外, 出钢口维护状况对出钢过程的增氮 有较大影响, 特别是出钢散流容易使钢水与空气接 触造成吸氮。
表 2 不加废钢条件下深吹对终点氮含量的影响
炉号
310611 300072 300067 300074
废钢加入量 / ( kg t- 1 )
0 0 0 0
终点 C 含量 /(% ) 3 3 6 7
终点 N 含量 / ( 10- 4% ) 25
26
8 10
备注
深吹 深吹 未深吹 未深吹
4. 2. 3 出钢时间对钢水吸氮的影响 管线钢出钢时间对钢水吸氮的影响如图 5所
转炉终点碳含量与氮含量的对应关系如图 2所 示。从图 2可见, 随着转炉终点碳含量下降, 钢水中 氮含 量 有 增 加 的 趋 势, 尤 其是 当 终 点 碳 含 量 < 0 04% 时, 终点氮含量明显增加。分析认为当钢水 碳吹炼到极低时, CO 分压急剧降低, 炉口压差较低, 空气容易卷入而造成钢水吸氮。因此, 冶炼低氮钢 时, 为控制终点氮含量, 应适当提高 转炉终点碳含 量。
LF处理过 程增氮量
- 3. 4 2. 8 2. 0 4. 9 6. 1 4. 6
RH 处理过 程增氮量
- 9. 4 / / / / /
精炼结束至 铸坯增氮量
5. 7 4. 7 4. 0 9. 6 12. 7 3. 0
铸坯
51. 1 46. 5 36. 2 46. 2 51. 6 28. 4
4. 2 转炉炼钢工序增氮 4. 2. 1 终点碳对氮含量的影响
不同系列钢种各工序过 程氮含量变化 /( 10- 4% )
炉数 /炉
8 4 5 18 11 5
终点
18. 7 20. 0 19. 6 16. 1 18. 7 13. 6
终点至 A r后 增氮量
38. 7 17. 7 9. 8 11. 8 12. 6 9. 8
A r后至 LF前 增氮量
1. 9 2. 3 0. 8 3. 8 0. 2 - 2. 6
( 2)方坯 LF 处理过程增 氮不明显; 1# 板坯 LF
处理 过程 有较 明显 的增氮 现象, 平 均增 氮约 5 10- 4% 左右; 方坯 RH 真空处理有一定降氮作用; 另
外, 氩后至 LF 处理前几乎不增氮。
表1
钢种
方坯连铸钢种 板坯连铸钢种
重轨钢
HRB335 低碳铝镇静钢
管线钢
P510L Q 235 ( G )
关键词 氮含量 转炉 LF RH 连铸
STUDY AND PROBING ON CONTROLLING N ITROGEN CONTENT IN LIQU ID STEEL AND STEEL STRAND
Zhang H uai1 Chen T ianm ing2
( 1. V anad ium R ecovery and S teelm ak ing Plan t of PZH S tee,l Panzh ihua, S ichuan 617000, C h ina; 2. Pan zh ihua Iron & S teel R esearch Inst itute, Pan zh ihua, S ichuan 617000, Ch ina)
表5
增碳剂对 钢水增氮的影响
增碳剂 种类
调查数 出钢时间 量 /炉 /m in
加入量 /kg 炉 -
1
出钢至 A r前增 理论 氮量 / ( 10- 4% ) 增氮量 平均 范围 / ( 10- 4%
)
沥青焦
7
4. 9 4. 5~ 5. 8
750~ 980
9. 7
第 31卷 第 1期 2009年 2月
四川冶金 S ichuan M e tallurgy
V o.l 31 N o. 1 F eb. , 2009
钢中氮含量控制的研究及探讨
张 槐 1 陈天明 2
( 1. 攀钢提钒炼钢厂, 攀枝花 617062; 2. 攀枝花钢铁研究院, 攀枝花 617000)
摘 要 调查了攀钢不同系列连铸钢种在各工序过程氮含量 的变化趋势和增氮影响因素, 指出 连铸坯氮含 量偏高的主要原因在于 转炉出钢及连铸浇注 过程 增氮较 多, 并提 出了降 低钢 水及连 铸坯 氮含 量的控 制措 施和方 向。
示。从图 3可以发现, 随着废钢消耗量的增加, 转炉 终点 N 含量有增加趋势。从图 4可以看出, 废钢消 耗量 100 kg / t钢时, 终点氮含量增加量较小, 而当 废钢消耗量 > 100 kg / t以后, 终点氮含量明显增加。
图 3 废钢消耗量对转炉终点氮含 量的影响
图 2 转炉终点碳含量与氮含量的关系
表 4 不同钢种炼钢工序原辅料用量及炉后增氮量
项目
U 71M n ( T ) U 75V ( S)
沥青焦 / kg 炉 - 1
760~ 980 720~ 880
S iC aBa / kg 炉 - 1
250 280~ 300
调渣剂
出钢至 A r 原辅料理 前增氮量 论增氮量
/ kg 炉 - 1 / ( 10- 4% ) / ( 10- 4% )
/
23. 7 18 ~ 57/源自4317 ~ 55
HR B335
/
350
/
12. 8
5
RYC1
/
管线钢
/
/
0 ~ 300
9
32
/
600
10
65
SA E1008
/
P 510L
/
/
/
7
0
/
600
12
65
Q235( G)
/
/
/
9
0
氮量未出现明显增氮迹象, 而且钢水实际增氮量远 远低于调渣剂理论增氮量。
表 5为在 U71M n上试验不同种类增碳剂对钢 液增氮的影响。由表 5可见, 在出钢时间相对较短 情况下, 使用氮含量较高的沥青焦炉次, 钢液增氮高 于使用低硫增碳剂 ( 类石墨 ) 、煅烧无烟煤的炉次。
图 5 管线钢出钢时间对钢水吸氮的影响
图 6 出钢口不同使用阶段对钢水吸氮的影响
4. 2. 4 原辅料对增氮的影响 某些原辅 料自身氮含量 较高, 会 使钢液增 氮。
表 3为炼钢现用主要原辅料氮含量分析结果。从表 3看出, S iC、沥青焦、S iCaBa及调渣剂等原辅料的含 氮量较高, 而且沥青焦的氮含量波动较大。
示。从图 5可见, 在脱氧剂、合金及调渣剂用量大体 相当的情况下, 随着出钢时间的增加, 转炉出钢开始 至小平台 A r前钢水的氮增量上升, 表明此期间钢水
卷入大量空气, 吸氮量随出钢时间增加而增加。当 出钢时间 6 m in时, 吸氮量在 10 10- 4% ; 出钢 时间 > 6m in时, 吸氮量一般在 10~ 25 10- 4% 。
硅锰 < 0. 01
盖罐 材料
调渣剂
0. 021 1. 46
表 4为不同钢种炼钢工序含氮量较高的原辅料 用量及出钢开始至小平台吹 Ar前的炉后增氮量, 并 计算了原辅料对钢水的理论增氮量。从表 4可以看 出, 与 Q235( G )、SAE1008等钢种相比, 钢水中加入 沥青焦、S iCaBa等氮含量 较高的原辅料 的钢种, 出 钢过程钢水明显增氮。此外, 加入调渣剂的管线钢、 P 510L与未加调渣剂的 SAE1008、Q235 ( G ) 相比增
重要。为此, 攀钢进行了两个阶段的调研: 2005年 4 月 20日至 6月 3日为第一阶段, 对方坯与 1#板坯连 铸生产的 8 个钢 种、11个 浇次, 共 46 炉钢进 行调 查; 2005年 10月至 11月为第二阶段, 主要考察转 炉炼钢工序增氮影响因素。通过调研, 旨在找出降 低钢水及连铸坯氮含量的控制措施和方向, 为进一 步提高钢水及铸坯质量提 供必要的技术支 撑和指 导。