一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法与流程

本发明属于冶金，尤其是一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法。

背景技术：

1、钢中氮含量高容易造成连铸坯产生气孔，另外氮还易与ti、v等生成脆性氮化物，焊接热影响区( haz)氮化物分解，导致自由氮含量增加。氮含量增加造成碳微合金钢低温脆性转变温度升高韧性变差，炼钢过程中要尽可能把氮控制较低水平。

2、低碳高合金钢种，如耐候钢q350ew，采用常规kr-bof-lf-rh-cc炼钢工艺路径无法满足高合金条件下低碳要求，需要转变思路采用kr-bof-rh-lf-cc炼钢工艺路径，转炉带氧出钢不进行合金化处理，rh精炼采用超低碳模式将钢中碳脱到极低水平，后进行合金的配加以满足钢中低碳需求。但是，kr-bof-rh-lf-cc存在的最大的弊病为转炉不进行合金化，rh工序前移无法真空脱气导致成品氮含量偏高。此外，lf精炼过程配加大量合金造成合金增氮严重，例如合金低碳铬铁中氮含量为0.025%～0.030%，成品cr含量为4.5%时理论增氮量约为22～26ppm；且精炼过程大量配加合金造成冶炼周期长，精炼过程温降严重需要长时间给电升温，这些因素均造成精炼过程增氮严重。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法，以保证成品氮含量。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括kr脱硫、bof冶炼、rh精炼、lf精炼和连铸过程；各过程工艺为：

3、所述kr脱硫过程：采用深脱硫模式，出站s含量≤0.0015%；

4、所述bof冶炼过程：入炉铁水c含量≥4.5%，废钢比≤10%，全程底吹氩气；

5、所述rh精炼过程：吹氧脱碳，脱碳结束目标碳含量≤15ppm；脱碳完成后补吹500～100nm3氧气对钢水进行升温；rh出站钢中全氧含量为150～300ppm，渣中全铁含量为8～12%；

6、所述lf精炼过程：lf精炼采用炉内微正压操作，炉渣厚度80～100mm，按照目标成分配加低碳铬铁，低碳铬铁分批加入，每加入5～6t低碳铬铁升温一次，合金化目标温度1580～1600℃，底吹流量500～600nl/min；精炼结束后喂钙线，喂线速度160～180m/min；

7、所述连铸过程：全保护浇铸，中间包残氧含量≤0.50%。

8、进一步的，所述bof冶炼过程：终点氧位控制在500～700ppm，终点温度1650～1670℃，出钢过程加入高钙白灰和萤石，不进行脱氧合金化。

9、进一步的，所述rh精炼过程：脱碳后纯循环≥6min，最低真空度≤2mbar，rh出站温度1570～1580℃。

10、进一步的，所述lf精炼过程：铝块和铝线在最后一次成分调整加入，软吹流量20～80nl/min不能露钢液，lf冶炼周期100～120min，给电时间≤50min，lf出站温度1570～1580℃。

11、进一步的，所述连铸过程：使用无碳中包覆盖剂，中包渣厚40～60mm。

12、采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明基于kr-bof-rh -lf-cc工艺路径，脱硫任务前移至kr脱硫过程、s含量≤0.0015%以减轻lf精炼的负担，kr深脱硫处理后解放了lf精炼脱硫任务，提高rh、lf精炼过程钢水氧化性，便于后续环节控氮措施的制定。转炉采用低废钢比、明确入炉铁水碳含量和全程吹氩等措施，增加钢中碳氧反应和搅拌强度去除钢中氮含量，从而有效地控制转炉环节氮含量。rh精炼采用吹氧脱碳和升温工艺，提高钢水全氧和渣中全铁含量，为lf精炼控氮提供条件。lf精炼采用炉内正压、保证埋弧、优化低碳铬铁加入方式、优化底吹流量和钙线喂入方式，此外重点控制lf精炼过程钢水氧化性，尤其是铝块和铝线在最后一次成分调整加入，有效地降低精炼过程增氮。连铸采用全保护浇铸措施，中间包残氧含量≤0.50%，降低连铸过程增氮。

13、本发明基于kr-bof-rh-lf-cc工艺路径结合炼钢过程采用关键控氮手段，在加入的低碳铬铁中氮含量为0.025～0.030%条件下，通过炼钢过程全流程系列控氮措施实现低碳高铬钢热轧板成品氮含量≤66ppm。本发明有效地解决了低碳钢合金钢冶炼过程增氮严重的问题，有效地提升了产品的成型性能，具有工艺稳定和产品性能优异等特点。

1.一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法，其特征在于，其包括kr脱硫、bof冶炼、rh精炼、lf精炼和连铸过程；各过程工艺为：

2.根据权利要求1所述的一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法，其特征在于，所述bof冶炼过程：终点氧位控制在500～700ppm，终点温度1650～1670℃，出钢过程加入高钙白灰和萤石，不进行脱氧合金化。

3.根据权利要求1所述的一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法，其特征在于，所述rh精炼过程：脱碳后纯循环≥6min，最低真空度≤2mbar，rh出站温度1570～1580℃。

4.根据权利要求1所述的一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法，其特征在于，所述lf精炼过程：铝块和铝线在最后一次成分调整加入，软吹流量20～80nl/min不能露钢液，lf冶炼周期100～120min，给电时间≤50min，lf出站温度1570～1580℃。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种低碳高铬钢控制氮含量的冶炼方法，其特征在于，所述连铸过程：使用无碳中包覆盖剂，中包渣厚40～60mm。