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mn13耐磨钢板转炉全程底吹氮气工艺研究
来源:山东源达旺钢材有限公司 发布时间: 2018/7/4 18:19:48
本页关键词:mn13耐磨钢板知识

     mn13耐磨钢板 现有底吹工艺下钢水氮含量的变化。为研究转炉全程底吹氮气工艺的可行性,首先对现有底吹工艺下钢水氮含量进行分析,包括全程底吹氩气和氮氩切换两种底吹工艺。转炉公称容量为100吨,底吹流量前期为300m3/h,中后期为200m3/h。
   全程底吹氩气工艺与氮氩切换工艺相比,全程底吹氩气工艺对钢水氮含量的影响仅限于LF炉结束之前,且两种工艺在不同阶段钢水氮含量的差值均小于0.0005%,即精炼过程对mn13耐磨板钢水氮含量的影响大于氮氩切换工艺对钢水氮含量的影响,而经过RH真空处理后,两种工艺下钢水氮含量均小于0.0035%,中间包内钢水氮含量也相差很小,说明底吹气体由氩气换为氮气对钢水氮含量的影响不大,因此对全程底吹氮气工艺进行了尝试。
    从全流程的氮含量变化来看,增氮主要发生在转炉终点到LF炉进站和LF炉进站到LF炉结束,即出钢过程和精炼过程,钢水氮含量增加均小于0.0015%,即LF炉结束钢水氮含量均可以控制在0.0045%以内,因此对于采用转炉冶炼—LF炉精炼—连铸工艺生产的钢种在氮含量控制上尚有较大空间,而经过RH真空处理后钢水氮含量将降低,因此对采用转炉冶炼—LF炉精炼—RH精炼—连铸工艺生产的钢种在氮含量控制上更加容易。
    不同底吹流量对转炉终点钢水氮含量的
    影响。为细化各工艺参数对钢水氮含量的影响,进行了不同底吹流量对转炉终点钢水氮含量的影响试验。试验炉次转炉终点钢水碳含量为0.04%—0.08%,温度为1640—1680℃。吹炼过程采用全程底吹氮气,在吹炼过程中底吹流量不变,共使用4支底吹枪,不同底吹模式下流量分别为200、240、280m3/h,每种底吹模式取样30炉。3种底吹模式下钢水平均氮含量依次为0.00234%、0.00258%、0.00293%。可见,随着底吹流量的增加,转炉终点钢水氮含量也增加。转炉终点钢水氮含量在底吹流量为240、280m3/h时比底吹流量为200m3/h时分别增加0.00024%、0.00059%,增加比例分别为10.3%、25.2%,说明当底吹流量达到240m3/h以上后,底吹流量对转炉终点钢水氮含量影响较大,因此全程底吹氮气时转炉底吹流量不宜超过240m3/h。
    转炉终点温度对钢水氮含量的影响。由于不同的工艺要求不同的转炉终点温度,因此进行了不同转炉终点温度下全程底吹氮气对钢水氮含量的影响试验。试验前期底吹流量为300m3/h,试验中后期底吹流量为200m3/h,转炉终点钢水碳含量为0.04%—0.08%,转炉终点温度为1580—1720℃,共试验23炉。
    由图1可见,转炉终点温度为1580—1720℃时,钢水氮含量为0.0015%—0.0030%,分布无规律,且无明显变化趋势。
    转炉终点钢水碳含量对氮含量的影响。为考察钢种不同所引起的碳含量对钢水氮含量影响,分别在转炉终点碳含量分布在0.02%—0.10%的炉次进行了试验,试验前期底吹流量为300m3/h,试验中后期底吹流量为200m3/h。转炉终点温度控制在1640—1680℃,共试验29炉。
    通过分析转炉终点钢水碳含量对氮的影响可见,随着转炉终点钢水碳含量的降低,钢水氮含量呈逐渐增加的趋势,但当终点碳含量降至0.08%以下时,钢水氮含量增加的趋势不明显。在转炉终点钢水碳含量高于0.08%时,钢水氮含量基本在0.0020%以下;当转炉终点钢水碳含量低于0.08%时,钢水氮含量大部分高于0.0020%,且最高接近0.0030%。
    转炉脱氧工艺对转炉出钢增氮的影响。为研究出钢过程钢水增氮情况,针对不同转炉脱氧工艺进行了出钢增氮试验,转炉脱氧工艺分为强脱氧(铝铁脱氧)和弱脱氧(硅锰脱氧)两种,分别在转炉出钢前和LF炉精炼开始取钢样。
  强脱氧工艺转炉出钢增氮明显高于弱脱氧工艺。强脱氧工艺钢水平均增氮量为0.00233%,最高增氮量为0.00291%;弱脱氧工艺钢水平均增氮量为0.00082%,最高增氮量为0.00199%。
    在弱脱氧工艺下,脱氧剂加入量大的炉次钢水增氮量也相对较多,即出钢过程脱氧越彻底的炉次钢水增氮量越大,脱氧程度较弱的炉次钢水增氮量较小,但所有炉次LF炉进站钢水氮含量均控制在0.0050%以内,按正常LF精炼过程钢水增氮水平,LF炉结束钢水氮含量均可以控制在0.0070%以内,即满足绝大多数钢种要求。
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