轉(zhuǎn)爐冶煉低氮鋼控氮研究及實(shí)踐

供稿|張艷龍，石鳳麗，彭飛，于文武

內(nèi)容導(dǎo)讀

針對本鋼煉鋼廠低氮鋼控制不穩(wěn)定的生產(chǎn)實(shí)際，調(diào)查研究了轉(zhuǎn)爐增氮環(huán)節(jié)并制定相應(yīng)的工藝優(yōu)化措施，其中增氮環(huán)節(jié)主要集中在過程化渣差，底吹控制不良，終點(diǎn)控制過氧化，轉(zhuǎn)爐補(bǔ)吹及等樣，出鋼控制不良及脫氧方式等方面。通過控制化渣情況，降低中后期底吹流量，采用低溫爐次加硅鐵及焦炭來防止終點(diǎn)過氧化，減少轉(zhuǎn)爐補(bǔ)吹和等樣時(shí)間，控制出鋼口形狀、出鋼前底吹氬吹掃空氣及添加活性灰，采用碳+鋁兩步脫氧法等措施，能夠有效控制鋼包氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤20×10?6。

煉鋼過程氮是有害元素之一，它會使鋼的塑性和沖擊韌性降低，引起鋼的冷脆；同時(shí)氮還會與鋼中的鈦、鋁等元素形成氮化物夾雜，惡化鋼的表面質(zhì)量，降低成材率[1?3]。

存在問題

對轉(zhuǎn)爐冶煉企標(biāo)N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)≤35×10?6鋼種時(shí)的鋼包氮跟蹤調(diào)查和109 爐數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可知，鋼包氮質(zhì)量分?jǐn)?shù)均值為19×10?6，標(biāo)準(zhǔn)差為13×10?6，氮的控制不穩(wěn)定且偏差較大，具體如圖1 所示（圖中的正態(tài)分布曲線包含了負(fù)值，其并不意味鋼包N 含量為負(fù)值，而是由于鋼包N 含量極低，為了將正態(tài)曲線畫完整所致；密度為橫坐標(biāo)范圍內(nèi)出現(xiàn)的次數(shù)）。對此問題，本鋼煉鋼廠成立攻關(guān)小組進(jìn)行轉(zhuǎn)爐冶煉控氮原因分析并制定工藝優(yōu)化措施，以解決轉(zhuǎn)爐控氮不穩(wěn)定問題。

圖1 優(yōu)化前鋼包N 質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布

低氮鋼控制技術(shù)

氮的來源

根據(jù)轉(zhuǎn)爐冶煉過程可知，鋼中氮主要來源于鐵水、廢鋼、輔原料、頂?shù)讖?fù)吹的氣體介質(zhì)、合金、與鋼水發(fā)生接觸的空氣等。……