專利名稱：一種生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)n80 1鋼控制氮含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種基于真空精煉爐(簡(jiǎn)稱VD爐)精煉工藝生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 I鋼精確控制鋼中氮含量的方法。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)N80I級(jí)石油管鋼普遍采用調(diào)質(zhì)處理方式進(jìn)行生產(chǎn)，其工藝路線亦普遍采用鐵水預(yù)處理一轉(zhuǎn)爐冶煉一鋼包精煉爐(簡(jiǎn)稱LF爐)精煉一VD爐精煉一含氮合金增氮一方坯連鑄一熱連軋的生產(chǎn)工藝路線。由于這種生產(chǎn)方式工序繁多，因此生產(chǎn)成本較高。而采用非調(diào)質(zhì)方式生產(chǎn)，則需加入釩鈦合金或釩鐵加吹氮工藝進(jìn)行控制，以保證鋼中釩、氮含量。采用加入釩鈦合金的方式生產(chǎn)，其成本較高，且合金收得率不穩(wěn)定。采用釩鐵加吹氮工藝的方式生產(chǎn)雖然成本較低，但由于采取向鋼包內(nèi)吹氮工藝，因而鋼中的氮含量難以穩(wěn)定控制。 由于N80I鋼要求鋼中要有較高的[N]、[V]含量，由此造成在晶界上有[VDC]化合物析出，從而破壞了晶界的連續(xù)性，造成晶界弱化，在外力作用下會(huì)發(fā)生開裂而導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋，給產(chǎn)品質(zhì)量帶來(lái)極大影響。因此，既要保證非調(diào)質(zhì)處理后N80 I鋼的氮含量要求，又能有效減少鑄坯表面裂紋，使其滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求，就必須嚴(yán)格控制鋼中的氮含量。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的旨在提供一種既可保證非調(diào)質(zhì)處理的氮含量要求，又能有效減少鑄坯表面裂紋，提高產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 I鋼精確控制鋼中氮含量的方法。為此，本發(fā)明采取了如下及時(shí)解決方案
一種生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 I鋼控制氮含量的方法，其特征在于
(1)、工藝路線
采用鐵水預(yù)處理一頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一轉(zhuǎn)爐出鋼扒渣一LF精煉一VD精煉一吹氮處理一方坯連鑄一熱連軋的工藝路線；
(2)、LF造渣
渣料加入量為O. 38-0. 46kg/噸鋼，R控制在2. 6-3. 5 ；
采用娃脫氧，控制鋼中[O] < 15ppm ；
(3)VD精煉
a、VD保壓過程中
吹氮流量控制在每噸鋼2. 0-3. ONl/min，壓力控制在O. 2MPa ；
吹氮時(shí)間根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定，每噸鋼按照3. 0-4. O ppm/ min計(jì)算吹氮時(shí)間；
b、VD破空后
吹氮流量控制在每噸鋼I. 2-1. 8Nl/min，壓力控制在O. 15MPa ；
吹氮時(shí)間根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定，每噸鋼按照6. 0-7. O ppm/ min計(jì)算吹氮時(shí)間；
鋼中氮重量百分比含量達(dá)到O. 005-0. 020%時(shí)控制夾雜物充分上浮。
本發(fā)明的有益效果為
采用本發(fā)明方法生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 I鋼，氮含量穩(wěn)定可控，完全滿足非調(diào)質(zhì)處理的要求，有效減少鑄坯表面裂紋，使鑄坯表面裂紋由81. 3%降低到98%，產(chǎn)品質(zhì)量合格率由85. 6%提高到99. 4%ο由于本發(fā)明通過吹氮增加鋼中的氮含量，從而可節(jié)約高價(jià)含氮合金的使用量，降低生產(chǎn)成本。同時(shí)，采用高壓氮?dú)馓娲鷼鍤庾鳛樘嵘龤怏w，無(wú)需額外增加成本開支。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 I鋼。I、生產(chǎn)工藝路線 采用鐵水預(yù)處理一頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一轉(zhuǎn)爐出鋼扒渣一LF精煉一VD精煉一吹氮處理一方坯連鑄一熱連軋的工藝路線。2、LF 造渣
穩(wěn)定LF造渣操作，使熔渣重量、組分可控，過程吹氮狀態(tài)穩(wěn)定。 每噸鋼加入渣料O. 40kg,堿度控制在2. 6 ；
采用硅脫氧，控制鋼中[O]在lOppm。3、VD 精煉
a、VD保壓過程中
吹氮流量控制在每噸鋼2. 3Nl/min，壓力控制在O. 2MPa ；
根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定吹氮時(shí)間，每噸鋼按照3. Oppm/ min反算出吹氮時(shí)間。以￥0破空后
吹氮流量控制在每噸鋼I. 8Nl/min，壓力控制在O. 15MPa ；
根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定吹氮時(shí)間，每噸鋼按照6. 8ppm/ min計(jì)算吹氮時(shí)間；
當(dāng)鋼中氮重量百分比含量達(dá)到O. 017%時(shí)，保證夾雜物充分上浮。實(shí)施例2 :生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 I鋼。I、生產(chǎn)工藝路線
采用鐵水預(yù)處理一頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一轉(zhuǎn)爐出鋼扒渣一LF精煉一VD精煉一吹氮處理一方坯連鑄一熱連軋的工藝路線。2、LF 造渣
穩(wěn)定LF造渣操作，使熔渣重量、組分可控，過程吹氮狀態(tài)穩(wěn)定。每噸鋼加入渣料O. 45kg,堿度控制在3. 3 ；
采用硅脫氧，控制鋼中[O]在12ppm。3、VD 精煉
a、VD保壓過程中
吹氮流量控制在每噸鋼3. ONl/min，壓力控制在O. 2MPa ；
根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定吹氮時(shí)間，每噸鋼按照3. 8ppm/ min反算出吹氮時(shí)間。以￥0破空后
吹氮流量控制在每噸鋼I. 4Nl/min，壓力控制在O. 15MPa ；
根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定吹氮時(shí)間，每噸鋼按照6. 2ppm/ min計(jì)算吹氮時(shí)間；當(dāng)鋼中氮重量百分比含量達(dá)到O. 008%時(shí)，保證夾雜物充分上浮。權(quán)利要求
1. 一種生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N80 I鋼控制氮含量的方法，其特征在于 (1)、工藝路線 采用鐵水預(yù)處理一頂吹轉(zhuǎn)爐冶煉一轉(zhuǎn)爐出鋼扒渣一LF精煉一VD精煉一吹氮處理一方坯連鑄一熱連軋的工藝路線； (2)、LF造渣 渣料加入量為O. 38-0. 46kg/噸鋼，堿度控制在2. 6-3. 5 ； 采用娃脫氧，控制鋼中[O] < 15ppm ； (3)VD精煉 a、VD保壓過程中 吹氮流量控制在每噸鋼2. 0-3. ONl/min，壓力控制在O. 2MPa ； 吹氮時(shí)間根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定，每噸鋼按照3. 0-4. O ppm/ min計(jì)算吹氮時(shí)間； b、VD破空后 吹氮流量控制在每噸鋼I. 2-1. 8Nl/min，壓力控制在O. 15MPa ； 吹氮時(shí)間根據(jù)鋼中氮含量設(shè)定，每噸鋼按照6. 0-7. O ppm/ min計(jì)算吹氮時(shí)間； 鋼中氮重量百分比含量達(dá)到O. 005-0. 020%時(shí)，控制夾雜物充分上浮。
全文摘要
本發(fā)明提供一種生產(chǎn)非調(diào)質(zhì)N801鋼控制氮含量的方法，通過穩(wěn)定LF造渣操作，使熔渣重量、組分可控；在VD保壓過程中和破空后，分別采用合適的吹氬流量、壓力和時(shí)間，使氮含量穩(wěn)定可控。本發(fā)明方法可使鋼中氮含量完全滿足非調(diào)質(zhì)處理的要求，從而有效減少鑄坯表面裂紋，使鑄坯表面裂紋由81.3%降低到98%，產(chǎn)品質(zhì)量合格率由85.6%提高到99.4%。同時(shí)，由于通過吹氮增加鋼中的氮含量，從而可節(jié)約高價(jià)含氮合金的使用量，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C21C7/10GK102787216SQ20111040346
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月7日
發(fā)明者寧東, 李陽(yáng), 梁鳳友, 王寧, 羅建華 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司