272-paper-轉(zhuǎn)爐到連鑄鋼水增氮的試驗(yàn)研究

1、從轉(zhuǎn)爐到連鑄過(guò)程鋼水增氮的試驗(yàn)研究從轉(zhuǎn)爐到連鑄過(guò)程鋼水增氮的試驗(yàn)研究陳志平董漢君（寶鋼集團(tuán)上海梅山有限公司）摘要摘要：氮在鋼產(chǎn)品中一般是作為有害元素存在的，會(huì)導(dǎo)致時(shí)效和藍(lán)脆等現(xiàn)象，降低鋼的韌塑性等機(jī)械工藝性能。對(duì)煉鋼各工序進(jìn)行氮含量變化研究，可以摸清其變化規(guī)律，找到切實(shí)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(gè)主要的增氮環(huán)節(jié)，而連鑄工序最為嚴(yán)重。根據(jù)試驗(yàn)情況與工藝特點(diǎn)，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：增氮轉(zhuǎn)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(shè)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(duì)低碳鋼而言，由于Fe4N的析出，會(huì)導(dǎo)致時(shí)效和藍(lán)脆等現(xiàn)象；氮超過(guò)一定含量，會(huì)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(dǎo)電率、導(dǎo)磁率以及增加磁滯損失。因此，除耐熱鋼及不銹鋼外，應(yīng)當(dāng)盡可能地降低鋼中氮，優(yōu)質(zhì)鋼一般要求含氮量≤0.008%[1]。由于氮?dú)馐强諝庵械闹饕镔|(zhì)，在煉鋼到連鑄生產(chǎn)過(guò)程中很容易被卷入鋼水，并且難于在常規(guī)條件下以化學(xué)反應(yīng)的方法去除。因此，去除氮一直是煉鋼過(guò)程的一個(gè)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(diǎn)部位。本次研究以管線鋼系列鋼種生產(chǎn)為研究對(duì)象，摸索各工序氮含量變化規(guī)律，為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)工藝改進(jìn)和品種鋼開(kāi)發(fā)創(chuàng)造條件。2.煉鋼生產(chǎn)情況試驗(yàn)選擇A、B兩個(gè)鋼種，各生產(chǎn)了一個(gè)澆次，工藝路線均為BOFArLFRHCC，試驗(yàn)對(duì)每個(gè)工序前后進(jìn)行單獨(dú)取氮樣分析含量。按生產(chǎn)工藝，取樣點(diǎn)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(gè)位置。試樣為球拍樣，鉆取屑樣后利用氧氮儀進(jìn)行N含量分析。2.1轉(zhuǎn)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(shì)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(shì)3.2B鋼種各工序N含

8、量變化趨勢(shì)B鋼種共連續(xù)生產(chǎn)了6爐，各工序平均N含量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3，B鋼種第一爐各工序N含量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖4。試驗(yàn)結(jié)果表明，生產(chǎn)B鋼種時(shí)存在四個(gè)增氮環(huán)節(jié)：①出鋼過(guò)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(jìn)站時(shí)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(shí)的平均38ppm增加到平均46pp