CN108690898A - 一种复吹转炉增氮的精确控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复吹转炉增氮的精确控制方法，铁水满足下列条件：C：4.2～4.5％Si：0.3～0.6％Mn：0.15～0.25％P：0.060～0.085％。S:0.001～0.005％，铁水温度：1290℃～1330℃；转炉供氧强度控制在3.0～3.5Nm3/min·t；转炉冶炼过程熔剂总加入量控制在45～55kg/t，转炉配有副枪，副枪TSC测试时供氧强度控制在1.8～2.1Nm3/min·t；吹炼开始后活动烟罩下降至距离炉口100～200mm；转炉煤气回收后控制炉口微正压在0～20Pa范围；控制底枪供气流量、切换时机以及目标氮含量；出钢过程采用FeSi75脱氧，加入量按照转炉终点氧值控制。达到转炉氩站的钢水氮含量能够稳定在40ppm～100ppm的一定范围。
Description
技术领域
本发明涉及转炉增氮的控制方法技术领域，特别涉及一种复吹转炉增氮的精确控制方法。
背景技术
由于氮元素在钢种的不同作用，当钢中含有钒、钛、铝、铌等元素时，形成的氮化物可以提高钢的强度。因此，军工钢以及高硅钢种对钢中氮含量都有一定要求，高硅钢中氮化物还可以起到抑制剂的作用。对钢种氮含量的精确控制对这些钢种也越来越重要，转炉工序钢中氮含量的稳定控制对钢坯氮含量的稳定控制起到了关键作用。
发明内容
为了解决背景技术中所述问题，本发明提供一种复吹转炉增氮的精确控制方法，通过复吹转炉冶炼时对铁水条件的要求，冶炼过程熔剂单耗的控制，复吹条件的要求以及控制底枪氮气、氩气切换时机，控制底枪的流量及压力，通过出钢过程的钢水硅脱氧操作，转炉氩站的钢水氮含量能够稳定在40ppm～100ppm的一定范围。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种复吹转炉增氮的精确控制方法，包括：
(1)铁水满足下列条件：C：4.2～4.5％Si：0.3～0.6％Mn：0.15～0.25％P：0.060～0.085％。S:0.001～0.005％，铁水温度：1290℃～1330℃；
(2)转炉供氧强度控制在3.0～3.5Nm3/min·t；
(3)转炉冶炼过程熔剂总加入量控制在45～55kg/t，熔剂包括活性白灰和轻烧白云石；
(4)转炉配有副枪，副枪TSC测试时供氧强度控制在1.8～2.1Nm3/min·t；
(5)吹炼开始后活动烟罩下降至距离炉口100～200mm；
(6)转炉煤气回收后控制炉口微正压在0～20Pa范围；
7)转炉底枪支数5～10支，底枪供气流量、切换时机以及目标氮含量为：
目标氮含量控制在40ppm～60ppm时，在吹炼倒数第二氧步时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量控制在61ppm～80ppm时，在吹炼TSC测试时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量控制在81ppm～100ppm时，在出钢开始时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量指出钢结束后钢包中钢水的氮元素质量百分比；
供气流量为：N2的供气强度为0.06～0.07Nm3/min·t，Ar的供气强度为0.025～0.04Nm3/min·t；
8)出钢过程采用FeSi75脱氧，加入量按照转炉终点氧值控制，如下表：
9)出钢结束后在氩站吹氩3～5min后取样送化验室。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过复吹转炉冶炼时对铁水条件的要求，冶炼过程熔剂单耗的控制，复吹条件的要求以及控制底枪氮气、氩气切换时机，控制底枪的流量及压力，通过出钢过程的钢水硅脱氧操作，转炉氩站的钢水氮含量能过稳定在40ppm～100ppm的一定范围。
具体实施方式
以下对本发明提供的具体实施方式进行详细说明。
一种复吹转炉增氮的精确控制方法，包括：
(1)铁水满足下列条件：C：4.2～4.5％Si：0.3～0.6％Mn：0.15～0.25％P：0.060～0.085％。S:0.001～0.005％，铁水温度：1290℃～1330℃；
(2)转炉供氧强度控制在3.0～3.5Nm3/min·t；
(3)转炉冶炼过程熔剂总加入量控制在45～55kg/t，熔剂包括活性白灰和轻烧白云石；
(4)转炉配有副枪，副枪TSC测试时供氧强度控制在1.8～2.1Nm3/min·t；
(5)吹炼开始后活动烟罩下降至距离炉口100～200mm；
(6)转炉煤气回收后控制炉口微正压在0～20Pa范围；
7)转炉底枪支数5～10支，底枪供气流量、切换时机以及目标氮含量为：
目标氮含量控制在40ppm～60ppm时，在吹炼倒数第二氧步时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量控制在61ppm～80ppm时，在吹炼TSC测试时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量控制在81ppm～100ppm时，在出钢开始时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量指出钢结束后钢包中钢水的氮元素质量百分比；
供气流量为：N2的供气强度为0.065Nm3/min·t，Ar的供气强度为0.025～0.04Nm3/min·t；
具体见下表：
上表中：
目标氮含量为出钢结束后钢包中钢水的氮元素质量百分比；单位％；
“吹炼开始”为转炉炼钢开始使用氧枪对熔池进行吹氧的时刻；
“氧步”为转炉吹氧的某个时间段，比如吹炼开始至TSC测试吹炼10min，则“氧步2”即为吹炼的61s至120s的吹炼阶段；“TSC测试”为副枪TSC开始测试至测量结束的时间段；“吹炼结束”指转炉完成冶炼关闭氧气将氧枪抬起的时刻；“TSO测试”为副枪TSO开始测量至测量结束的时间段；“出钢”指开始出钢的时刻至出钢结束时刻的时间段。
8)出钢过程采用FeSi75脱氧，加入量按照转炉终点氧值控制，如下表：
为了保证出钢结束后钢包中钢水氮含量的稳定性，出钢过程按照冶炼终点钢水的氧值加入FeSi75进行脱氧，脱氧合金FeSi75存储在中位合金料仓，通过合金溜槽加入钢包，出钢量达到三分之一时开始加入脱氧合金，加入量按照附表2加入。
9)出钢结束后在氩站吹氩3～5min后取样送化验室。
本发明通过复吹转炉冶炼时对铁水条件的要求，冶炼过程熔剂单耗的控制，复吹条件的要求以及控制底枪氮气、氩气切换时机，控制底枪的流量及压力，通过出钢过程的钢水硅脱氧操作，转炉氩站的钢水氮含量能过稳定在40ppm～100ppm的一定范围。对于军工钢和高硅含量钢种提高了精炼工序氮含量的控制精度和命中率，成品氮含量能稳定控制在目标范围±7ppm以内。
具体实施例1
冶炼炉号：0061，钢种：AGCL11，冶炼终点目标氮含量40ppm～60ppm。
铁水条件：C：4.3％Si：0.38％Mn：0.19％P：0.069％S:0.002％铁水温度1295℃。转炉供氧强度控制在3.4Nm3/min·t。冶炼过程熔剂总加入量控制在47kg/t，熔剂包括活性白灰和轻烧白云石。转炉配有副枪，副枪TSC测试时供氧强度控制在1.9Nm3/min·t。吹炼开始后活动烟罩下降至距离炉口190mm。转炉煤气回收后控制炉口微正压在15Pa。
转炉底枪支数6支，吹炼开始至氧步8，N2供气强度为0.063Nm3/min·t；氧步9切换为Ar，供气强度为0.04Nm3/min·t，氧步10、吹炼结束、TSO测试均采用0.04Nm3/min·t，TSC测试采用0.035Nm3/min·t，出钢采用0.025Nm3/min·t。
终点氧值532ppm，出钢过程采用FeSi75脱氧，FeSi75加入量0.25kg/t，出钢结束后在氩站吹氩4min后取样送化验室，化验结果氮含量54ppm。
具体实施例2
冶炼炉号：0064，钢种：AGCL13，冶炼终点目标氮含量61ppm～80ppm。
铁水条件：C：4.4％Si：0.42％Mn：0.21％P：0.066％S:0.002％铁水温度1321℃。转炉供氧强度控制在3.4Nm3/min·t。冶炼过程熔剂总加入量控制在51kg/t，熔剂包括活性白灰和轻烧白云石。转炉配有副枪，副枪TSC测试时供氧强度控制在1.9Nm3/min·t。吹炼开始后活动烟罩下降至距离炉口190mm。转炉煤气回收后控制炉口微正压在15Pa。
转炉底枪支数6支，吹炼开始至氧步10，N2供气强度为0.065Nm3/min·t；TSC测试切换为Ar，供气强度为0.035Nm3/min·t，吹炼结束、TSO测试均采用0.04Nm3/min·t，出钢采用0.025Nm3/min·t。
终点氧值814ppm，出钢过程采用FeSi75脱氧，FeSi75加入量0.53kg/t，出钢结束后在氩站吹氩4.5min后取样送化验室，化验结果氮含量73ppm。
具体实施例3
冶炼炉号：0075，钢种：AGCL21，冶炼终点目标氮含量81ppm～100ppm。
铁水条件：C：4.4％Si：0.45％Mn：0.20％P：0.078％S:0.002％铁水温度1321℃。转炉供氧强度控制在3.4Nm3/min·t。冶炼过程熔剂总加入量控制在53kg/t，熔剂包括活性白灰和轻烧白云石。转炉配有副枪，副枪TSC测试时供氧强度控制在1.9Nm3/min·t。吹炼开始后活动烟罩下降至距离炉口190mm。转炉煤气回收后控制炉口微正压在15Pa。
转炉底枪支数6支，吹炼开始至TSO测试结束均吹N2，TSC测试、TSO测试阶段，N2供气强度为0.035Nm3/min·t；其它氧步N2供气强度为0.068Nm3/min·t；出钢开始时N2采切换为Ar，Ar供气强度为0.025Nm3/min·t。
出钢过程采用FeSi75脱氧，终点氧值759ppm。FeSi75脱氧加入0.49kg/t，出钢结束后在氩站吹氩4min后取样送化验室，化验结果氮含量87ppm。
以上实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于上述的实施例。上述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
Claims (1)
1.一种复吹转炉增氮的精确控制方法，其特征在于，包括：
1)铁水满足下列条件：C：4.2～4.5％Si：0.3～0.6％Mn：0.15～0.25％P：0.060～0.085％，S:0.001～0.005％，铁水温度：1290℃～1330℃；
2)转炉供氧强度控制在3.0～3.5Nm3/min·t；
3)转炉冶炼过程熔剂总加入量控制在45～55kg/t，熔剂包括活性白灰和轻烧白云石；
4)副枪TSC测试时供氧强度控制在1.8～2.1Nm3/min·t；
5)吹炼开始后活动烟罩下降至距离炉口100～200mm；
6)转炉煤气回收后控制炉口微正压在0～20Pa范围；
7)底枪供气流量、切换时机以及目标氮含量为：
目标氮含量控制在40ppm～60ppm时，在吹炼倒数第二氧步时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量控制在61ppm～80ppm时，在吹炼TSC测试时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量控制在81ppm～100ppm时，在出钢开始时N2切换成Ar至出钢结束；
目标氮含量指出钢结束后钢包中钢水的氮元素质量百分比；
供气流量为：N2的供气强度为0.06～0.07Nm3/min·t，Ar的供气强度为0.025～0.04Nm3/min·t；
8)出钢过程采用FeSi75脱氧，加入量按照转炉终点氧值控制，如下表：
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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