一种钢包炉降低奥氏体不锈钢钢水氮含量的方法

摘要

本发明公开一种钢包炉降低奥氏体不锈钢钢水氮含量的方法，提供了钢包炉中冶炼的工艺过程，在加大氩气搅拌的同时，顶吹氩气进行保护，达到脱氮的目的。本发明通过在钢包炉冶炼中设计防飞溅的工艺步骤，有效降低了钢包炉处理钢水的氮含量。

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢包炉降低奥氏体不锈钢钢水氮含量的方法，属于不锈钢炼钢领域。

背景技术

氮在不锈钢中是奥氏体形成元素，可有效地提高奥氏体含量，但是氮含量过高会使钢发脆，所以奥氏体不锈钢中氮含量控制均有上下限要求，钢包炉承担了增氮的任务，如果增氮超标，而钢包炉不能有效降低氮含量，会导致钢水回炉，影响生产效率和成本。

发明内容

为了克服上述不足，本发明旨在提供一种钢包炉降低奥氏体不锈钢钢水氮含量的方法，工艺路线包括氩氧炉冶炼、钢包炉冶炼、连铸，本发明通过在钢包炉冶炼中设计防飞溅的工艺步骤，有效降低了钢包炉处理钢水的氮含量。

本发明提供的一种钢包炉降低奥氏体不锈钢钢水氮含量的方法，包括以下步骤：

（1）钢包炉初始条件为：钢包炉到站温度≥1510℃，到站渣厚为150-300mm；

（2）奥氏体钢到站成分：

其余为铁和不可避免的杂质。

（3）钢包炉冶炼中防飞溅的工艺步骤：

①将钢包开至处理位，送电将钢水温度升至1570℃以上；

②打开顶吹氩气，氩气对准钢液面翻动处，氩气流量＞5L/（min·t）；

③顶吹氩气＞3分钟，将底吹氩流量调整至6L/（min·t）以上，并处理5分钟以上；

④氩气流量调整至1.5 L/（min·t）以下，搅拌10分钟后处理结束；

⑤钢水结束温度为1525-1535℃，处理结束终点成分如下：

脱氮率=（到站氮含量-终点氮含量）/到站氮含量*100%。

本发明提供的降低奥氏体不锈钢钢水氮含量的方法中，脱氮率可达15~35%。

本方法设计防飞溅的工艺步骤，利用气泡泵原理，利用氩气泡上浮过程，将钢水中的氮带出，如果氩气搅拌较大，对钢水液面的搅动较大，钢水与空气中氮接触会造成钢水增氮，如果氩气搅拌量较小，氮元素带出量少，达不到脱气的目的。因此本方案在加大氩气搅拌的同时，顶吹氩气进行保护，达到脱氮的目的。

本发明的有益效果：

本方法有效降低了奥氏体不锈钢氮含量，可有效挽救氮含量高的问题，降低了生产成本，提高了生产效率，同时有利于获得良好的冷、热加工以及成形性能。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

钢种为304，90t的钢包。

（1）钢包炉初始条件为：温度1560℃，渣层厚度为200mm，钢水重量为83.5t。

（2）钢包炉到站成分：

其余为和铁不可避免的杂质。

（3）本实施例防止喷溅的方法如下：

1) 将钢包开至处理位，送电将钢水温度升至1580℃；

2) 打开顶吹氩气，氩气对准钢液面翻动处，氩气流量6L/（min·t）；

3) 顶吹氩气5分钟后，底吹氩流量调整8L/（min·t）；

4) 底吹8分钟后，氩气流量调整至1.5 L/（min·t），搅拌10分钟后处理结束；

5) 钢水结束温度1530℃，取样成分如下：

脱氮率=（到站氮含量-终点氮含量）/到站氮含量*100%=（0.071-0.052）/0.071=26.8%。 

实施例2

钢种为SUS304L，90t钢包。

（1）钢包炉初始条件为：温度1530℃，渣层厚度为220mm，钢水重量为82.3t。

（2）钢包炉到站成分：

其余为和铁不可避免的杂质。

（3）本实施例防止喷溅的方法如下：

1) 将钢包开至处理位，送电将钢水温度升至1585℃

2) 打开顶吹氩气，氩气对准钢液面翻动处，氩气流量6L/（min·t）；

3) 顶吹氩气5分钟后，底吹氩流量调整8L/（min·t）；

4) 底吹8分钟后，氩气流量调整至1.5 L/（min·t），搅拌10分钟后处理结束；

5) 钢水结束温度1532℃，取样成分如下：

脱氮率=（到站氮含量-终点氮含量）/到站氮含量*100%=（0.063-0.050）/0.063=20.6%。 

实施例3

钢种为Y316L，90t钢包。

（1）钢包炉初始条件为：温度1551℃，渣层厚度为180mm，钢水重量为81.5t。

（2）钢包炉到站成分：

其余为和铁不可避免的杂质。

（3）本实施例防止喷溅的方法如下：

1) 将钢包开至处理位，送电将钢水温度升至1591℃；

2) 打开顶吹氩气，氩气对准钢液面翻动处，氩气流量6L/（min·t）；

3) 顶吹氩气5分钟后，底吹氩流量调整8L/（min·t）；

4) 底吹8分钟后，氩气流量调整至1.5 L/（min·t），搅拌10分钟后处理结束；

5) 钢水结束温度1535℃，取样成分如下：

脱氮率=（到站氮含量-终点氮含量）/到站氮含量*100%=（0.056-0.047）/0.056=16.1%。