[发明专利]一种钢水中氮含量的控制预测方法

说明书

本申请提供了一种钢水中氮含量的控制预测方法，控制钢水氧含量在20‑40ppm；目标氮含量=转炉钢水氮含量+钒氮合金增氮量+钢包底吹增氮量+吹氩站底吹增氮量+精炼炉底吹增氮量+精炼炉通电增氮量；钒氮合金增氮量：依据氮元素含量计算；钢包底吹增氮量=放钢时间t₁×7ppm；吹氩站底吹增氮量=底吹时间t₂×8ppm；精炼炉底吹增氮量=强吹时间t₃×8ppm+中吹时间t₄×3ppm+软吹时间t₅×1ppm；精炼炉通电增氮量=化渣期间通电增氮t₆×7ppm+提温期间通电增氮t₇×4ppm；实现了钢水氮含量的稳定控制，氮含量的命中率提高了40%。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是涉及一种钢水中氮含量的控制预测方法。

背景技术

氮是含钒微合金钢中一种十分有效的合金化元素，其与钒具有较强的亲和力，钢中增氮能优化钒的析出，起到细化晶粒的作用，进而改善钢的强韧性配合，含钒钢中每增加10ppm的氮可提高强度 6 MPa 以上。目前，行业内增氮，主要采用钒氮合金及底吹氮气方式增氮，钢厂在实际操作过程中，通过固定精炼炉的底吹氮气时间，来达到钢水所需氮含量，但由于钢水增氮受冶炼各环节工艺因素控制，导致氮含量波动大，进而导致成品力学性能不稳定，且有不合格品出现，市场亟需开发稳定增氮的工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢水中氮含量的控制预测方法。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种钢水中氮含量的控制预测方法，该控制预测方法适用于转炉-吹氩站-精炼炉的生产流程；

转炉与吹氩站的底吹均采用氮气，精炼炉根据成品要求氮含量选择底吹氮气时间；

转炉放钢根据终点C含量，控制脱氧剂的加入量，确保钢水中的氧含量在20-40ppm之间，确保钢水增氮稳定；

底吹氮气期间的钢水增氮模型：

钢水中的目标氮含量 = 转炉放钢时的炉内钢水氮含量 + 钒氮合金增氮量 + 放钢过程中钢包底吹增氮量 + 吹氩站底吹增氮量 + 精炼炉底吹增氮量 + 精炼炉通电增氮量；

转炉放钢时的炉内钢水氮含量：取值为22-25ppm；

钒氮合金增氮量：依据钒氮合金中的氮元素含量计算；

放钢过程中钢包底吹增氮量=放钢时间t₁ min×7ppm；

吹氩站底吹增氮量=底吹时间t₂ min×8ppm；

精炼炉底吹增氮量=强吹时间t₃ min×8ppm+中吹时间t₄ min×3ppm+软吹时间t₅ min×1ppm；

精炼炉通电增氮量=化渣期间通电增氮t₆ min×7ppm+提温期间通电增氮t₇ min×4ppm；

精炼炉进站时底吹氮气，根据钢水增氮模型预测钢水氮含量，当预测的氮含量达到目标氮含量要求后底吹气体切换为氩气，底吹氩气期间钢水增氮不考虑。

优选的，精炼炉为LF精炼炉。

优选的，当转炉钢水的终点C含量＜0.05%，脱氧剂硅铝钙的加入量为0.75-0.85Kg/t钢水；

当0.05%≤转炉钢水的终点C含量＜0.08%，脱氧剂硅铝钙的加入量为0.65-0.75Kg/t钢水；

当0.08%≤转炉钢水的终点C含量＜0.10%，脱氧剂硅铝钙的加入量为0.60-0.65Kg/t钢水；

当0.10%≤转炉钢水的终点C含量，脱氧剂硅铝钙的加入量为0.50-0.60 Kg/t钢水；

下渣炉次在此基础上每炉增加硅铝钙20kg。