[发明专利]一种提高转炉炼钢中钒氮合金氮元素回收率和稳定性的方法

说明书

本发明属于钢铁冶炼的技术领域，具体的涉及一种提高钒氮合金氮元素回收率和稳定性的方法。该方法包括以下步骤：(1)铁水预处理；(2)转炉炼钢；(3)精炼；(4)连铸。所述方法解决了转炉炼钢工序中钒、氮元素回收率低且不稳定的问题，不仅可以为后续产品性能的提高和稳定性提供基础，也能降低炼钢工序的合金消耗，降低合金使用成本。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼的技术领域，具体的涉及一种提高钒氮合金氮元素回收率和稳定性的方法。

背景技术

钒氮合金是一种含钒和氮元素的的合金，在转炉炼钢工序中添加入钢水中时，氮元素能够与钒元素生成氮化物，从而显著提升钢材的强度和韧性，与单纯添加钒铁合金相比，钒的加入量可降低30％以上，具有显著的经济效益，因此在钢水中添加钒氮合金成为低成本生产高强钢的重要方式之一。

但现有的转炉炼钢生产工艺中，钒氮合金中氮的回收率偏低，仅有25％-78％，且波动范围大，不稳定，而为了保证产品性能，则钒氮合金的加入量较高，生产成本较高。

CN 108823355公开了一种提高钒氮微合金化钢中氮回收率的方法，包括电弧炉熔炼工序、钢包预脱氧及合金化工序和LF精炼工序，所述钢包预脱氧及合金化工序中，根据电弧炉终点碳含量控制脱氧剂加入量，使钢液中的溶解氧含量≤0.0005％；电弧炉出钢至总出钢量的1/5时，加入脱氧剂和增碳剂；电弧炉出钢至总出钢量的1/3时，加入钒氮合金；电弧炉出钢至总出钢量的2/5时，加入硅锰合金、高碳锰铁、预熔精炼渣、萤石和石灰；上述所有物料在出钢至总出钢量的2/3之前全部加完。该专利针对的是电弧炉冶炼工艺。

而目前亟需解决的是如何提高转炉炼钢中钒氮合金氮元素的回收率和稳定性。

发明内容

本发明提供了一种提高转炉炼钢中钒氮合金氮元素回收率和稳定性的方法，该方法解决了转炉炼钢工序中钒、氮元素回收率低且不稳定的问题，不仅可以为后续产品性能的提高和稳定性提供基础，也能降低炼钢工序的合金消耗，降低合金使用成本。

具体的技术方案如下：

一种提高转炉炼钢中钒氮合金氮元素回收率和稳定性的方法，包括以下步骤：

(1)铁水预处理：

脱硫后铁水中的硫含量≤0.01％；铁水温度≥1250℃，脱硫完毕对铁水表面进行扒渣，保证在扒渣后铁水表面的裸露面积≥90％；硫含量≤0.01％有利于降低转炉脱硫强度。而铁水温度≥1250℃可以降低转炉吹氧提温，因此可以一定程度上降低转炉钢水的氧含量。

(2)转炉炼钢：

废钢采用重废钢物料；所采用的重废钢物料杂质较少，利于提高钢水质量，避免使用轻薄料压块、钢切屑压块等杂质含量高的废钢。

对炼钢所用的原材辅料进行干燥或烘烤，除去其中的水分；因为水分在受热后会分解成氧和氢，而氧会增加钢水的氧含量，进而会增加脱氧剂使用量，氢会增加钢水的氢含量，氢高则会导致钢存在氢裂和氢脆缺陷。

冶炼终点C含量控制在0.06-0.18％；出钢温度控制在1600-1625℃，终渣碱度控制在3.0-4.0；通过终点C含量的范围可见该方法所能适用的钢种范围广；而出钢温度较低，温度较低有利于降低钢水的氧含量，增加合金化中合金的回收率。

采用高拉一次补吹；高拉补吹是指终点按钢种所要求的碳含量稍高一些进行拉碳，待测温、取样后按分析结果与钢种要求的碳含量差值决定补吹时间。

渣料在终点前3min加完，确保渣料充分融化，全程渣子化好、化透。终点压枪时间≥1min，目的是降低钢水氧含量，确保渣料充分融化；

吹炼过程中，根据枪龄和碳氧积适时调整枪位，避免渣料和钢水混合反应过于激烈，从而降低钢水的过氧化(即氧含量高)，降低钢水纯净度。枪龄高，氧枪的磨损大；碳氧积低，降低氧流量。