[发明专利]一种高压冶炼高氮钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明具体是一种高压冶炼高氮钢的生产方法，属于冶炼钢技术领域。

背景技术

钢铁行业在我国重工业发展中一直处于重要地位，随着钢铁行业的发展，高氮钢越来越受到钢铁行业的关注。高氮钢是一种性能优越的特殊钢材，不仅具有较高的稳定和扩大奥氏体相区的能力，也能有效地提升钢强度，且不会对钢的塑性和韧性产生硬性，高氮钢耐腐蚀性能也特别突出，广泛应用于汽车制造、国际航空、化工生物以及建筑项目等领域。但是，目前冶炼高氮钢钢的技术还不成熟，冶炼过程比较复杂，生产效率低，且含氮量不高，这就大大降低了高氮钢的性能。

发明内容

针对上述背景技术存在的技术问题，本发明提供一种高压冶炼高氮钢的生产方法，含氮量高，冶炼过程简单，用时少，且成品率高，能够有效地保证钢铁中的氮含量。

为了实现上述目的，本发明一种高压冶炼高氮钢的生产方法，具体步骤如下：

S1：除锈：切割废旧的钢铁，并将切割好的钢铁放入除锈池内，向池内导入除锈液和水，使除锈液和水的混合液体覆盖住废旧钢铁；，也浸泡5h-6h，水温保持在40℃-50℃；S2：清洗：打开出水口，将除锈池的内的水防放空，用吊车将钢铁吊起，并用高压枪对钢铁进行冲洗，直到钢铁上的残留物液体被冲洗干净；

S3：熔炼：将冲洗干净的钢铁放入感应炉内进行高温熔炼，炉内温度为1100℃-1300℃，熔炼时间为48h-72h；

S4：加入氮化锰：将熔炼后的钢水从感应炉的出口放出，通过管道流入反应釜中，将氮化锰加入到反应釜中，与钢水混合进行反应，密封反应釜，压力保持在8*10^-2-4*10³Pa之间，反应时间为4h-8h，温度保持在1500℃-2000℃之间；

S5：冷却：通过水冷方式对反应釜进行冷却，冷却温度控制300℃以上，然后再逐渐升温，升温过程中对反应釜进行抽空，当反应釜内温度达到1000℃以上，停止抽空，反应釜内真空度控制在60-70Pa；

S6：加入氨气和氮气：通过阀门向反应釜中加入氨气和氮气，等液体中氮达到饱和后，开始冷却，直到反应釜中的钢水呈半凝固状态；

S6：保温、冷却：对步骤(S6)得到的半凝固状态的钢水进行保温，保温时间为48h-72h；

S7：二次冷却：保温时间结束后，冷却至室温即制得高氮钢。

优选地，步骤(S1)中除锈液和水的比例为1:50。

优选地，氨气和氮气的比例为：2:3。

相较于传统常温冶炼过程，本发明生产出来的高氮钢含氮量明显增高，且表面比较平整，利用本发明生产出的高氮钢，氮的质量分数控制在0.356％-0.425％之间，含氮量高，生产过程快速、简单，大大地提高了企业的生产效率。另外，本方法简单，易于操作，且产量高，成品率高，有效地节省了企业的生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种高压冶炼高氮钢的生产方法，具体步骤如下：

S1：除锈：切割废旧的钢铁，并将切割好的钢铁放入除锈池内，向池内导入除锈液和水，使除锈液和水的混合液体覆盖住废旧钢铁；，也浸泡5h，水温保持在40℃，所述除锈液和水的比例为1:50；

S2：清洗：打开出水口，将除锈池的内的水防放空，用吊车将钢铁吊起，并用高压枪对钢铁进行冲洗，直到钢铁上的残留物液体被冲洗干净；

S3：熔炼：将冲洗干净的钢铁放入感应炉内进行高温熔炼，炉内温度为1100℃，熔炼时间为48h；

S4：加入氮化锰：将熔炼后的钢水从感应炉的出口放出，通过管道流入反应釜中，将氮化锰加入到反应釜中，与钢水混合进行反应，密封反应釜，压力保持在8*10^-2Pa之间，反应时间为4h，温度保持在1500℃之间；

S5：冷却：通过水冷方式对反应釜进行冷却，冷却温度为350℃，然后再逐渐升温，升温过程中对反应釜进行抽空，当反应釜内温度达到1050℃，停止抽空，反应釜内真空度控制在60Pa；

S6：加入氨气和氮气：通过阀门向反应釜中加入氨气和氮气，等液体中氮达到饱和后，开始冷却，直到反应釜中的钢水呈半凝固状态，氨气和氮气的比例为：2:3；

S6：保温、冷却：对步骤(S6)得到的半凝固状态的钢水进行保温，保温时间为48h；

S7：二次冷却：保温时间结束后，冷却至室温即制得高氮钢。

实施例2：

一种高压冶炼高氮钢的生产方法，具体步骤如下：