272-paper-轉爐到連鑄鋼水增氮的試驗研究

1、從轉爐到連鑄過程鋼水增氮的試驗研究從轉爐到連鑄過程鋼水增氮的試驗研究陳志平董漢君（寶鋼集團上海梅山有限公司）摘要摘要：氮在鋼產品中一般是作為有害元素存在的，會導致時效和藍脆等現(xiàn)象，降低鋼的韌塑性等機械工藝性能。對煉鋼各工序進行氮含量變化研究，可以摸清其變化規(guī)律，找到切實可行的減少增氮的辦法。研究發(fā)現(xiàn)，出鋼、吹氬、LF、連鑄是幾個主要的增氮環(huán)節(jié)，而連鑄工序最為嚴重。根據(jù)試驗情況與工藝特點，提出了相應的改進措施。關鍵詞關鍵詞：增氮轉爐連鑄N

2、ITROGENINCREASINGOFWKINGPROCEDUREBETWEENSTEELMAKINGCASTINGCHENZhipingDONGHanjunZOUJunsu(ShanghaiMeishanCp.ofBaosteelGroup)ABSTACTGenerallynitrogeninthesteelisaharmfulelementtothemachiningquality.Duringsteelmakingthereare

3、manychancesfnitrogenincreasing.ThisarticleinvestigatesthelawofnitrogenchangingfromBOFtoCCfindsthattapping、blowingargon、LF、CCarethemainlywkingproceduresofnitrogenincreasing.CCisthemostseriouslysite.Reasonanalysesimproveme

4、ntmethodsaregivenaccdingtotheexistenconditions.KEYWDSnitrogenincreasingBOFcontinuouscasting1.前言（梅山煉鋼設備的主要參數(shù)）一般情況下，鋼中的氮（N）是一種有害元素。例如，對低碳鋼而言，由于Fe4N的析出，會導致時效和藍脆等現(xiàn)象；氮超過一定含量，會形成氣泡和疏松；氮與鋼中的鈦、鋁等元素形成帶棱角的夾雜物群；此外，鋼中的氮還降低了鋼的韌性塑性、焊接

5、性、導電率、導磁率以及增加磁滯損失。因此，除耐熱鋼及不銹鋼外，應當盡可能地降低鋼中氮，優(yōu)質鋼一般要求含氮量≤0.008%[1]。由于氮氣是空氣中的主要物質，在煉鋼到連鑄生產過程中很容易被卷入鋼水，并且難于在常規(guī)條件下以化學反應的方法去除。因此，去除氮一直是煉鋼過程的一個難題。真空脫氣工藝（如RH工序）可以脫去一部分氮，但一般都是在鋼中氮含量很高的情況下才有效。所以，目前采取的降低鋼中氮的措施首先要盡量降低原料中的氮含量，其次是避免煉鋼各

6、工序的增氮，一般出鋼和連鑄是重點部位。本次研究以管線鋼系列鋼種生產為研究對象，摸索各工序氮含量變化規(guī)律，為現(xiàn)場生產工藝改進和品種鋼開發(fā)創(chuàng)造條件。2.煉鋼生產情況試驗選擇A、B兩個鋼種，各生產了一個澆次，工藝路線均為BOFArLFRHCC，試驗對每個工序前后進行單獨取氮樣分析含量。按生產工藝，取樣點選擇為出鋼前、吹氬前后、LF處理后、RH處理前后、連鑄中間包，共8個位置。試樣為球拍樣，鉆取屑樣后利用氧氮儀進行N含量分析。2.1轉爐冶煉34

7、32434347484075741525354555657585BOFAr1Ar2LF1LF2RH1RH2CC1CC2工序（BOFArLFRHCC）N含量（ppm）圖1、A鋼種各工序平均N含量變化趨勢2128323234363242356382020406080100CG1Ar1Ar2LF1LF2LF4RH1RH2RH3ZJ1ZJ2工序（BOFArLFRHCC）N含量（ppm）圖2、A鋼種第一爐各工序N含量變化趨勢3.2B鋼種各工序N含

8、量變化趨勢B鋼種共連續(xù)生產了6爐，各工序平均N含量變化趨勢見圖3，B鋼種第一爐各工序N含量變化趨勢見圖4。試驗結果表明，生產B鋼種時存在四個增氮環(huán)節(jié)：①出鋼過程，由出鋼前的平均20ppm增加至Ar前平均32ppm，增加量12ppm；②吹氬站，由Ar前的平均32ppm增加至Ar后平均39ppm，增加量7ppm；③LF，由進站時的平均40ppm增加至處理后平均43ppm，增加量3ppm；④連鑄，由RH出站時的平均38ppm增加到平均46pp