本發(fā)明涉及一種煉鋼方法，尤其是一種增加螺紋鋼氮含量的冶煉方法。

背景技術(shù)：

鋼筋混凝土用螺紋鋼筋在我國(guó)鋼材產(chǎn)品中占有很大比重，在嚴(yán)峻的鋼鐵形勢(shì)下，生產(chǎn)高強(qiáng)度、低成本的螺紋鋼筋已引起技術(shù)人員的關(guān)注。當(dāng)鋼材由高溫進(jìn)行較快速冷卻時(shí)，鋼中的氮將會(huì)形成氮化物析出，氮元素產(chǎn)生固溶強(qiáng)化作用，從而使鋼的強(qiáng)度和硬度提高。為了提高螺紋鋼筋的強(qiáng)度，在冶煉過程中通常向鋼液中加入含氮合金（如釩氮合金、氮化硅錳等），因此微合金化技術(shù)非常適合我國(guó)鋼鐵工業(yè)高附加值鋼材品種的生產(chǎn)。采用微合金化，可充分發(fā)揮技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，但卻使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本增加，帶入雜質(zhì)污染鋼水降低鋼水純凈度，且氮的收得率較低，鋼中氮含量不易控制。隨著鋼鐵產(chǎn)能過剩的加劇，鋼鐵業(yè)處于全行業(yè)虧損的邊緣，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。采用新工藝和新技術(shù)，降低生產(chǎn)成本，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，成為鋼鐵企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。部分企業(yè)利用資源豐富且廉價(jià)的氮?dú)庾髟?，通過向鋼液吹氮?dú)?，而使鋼液達(dá)到一定的氮含量，可大幅度降低鋼的生產(chǎn)成本，是目前含氮鋼生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要技術(shù)?，F(xiàn)有吹入氮?dú)獾姆椒ǎ饕袖摪状档獨(dú)夂娃D(zhuǎn)爐底吹氮?dú)狻?/p>

公告號(hào)為CN101168817B的中國(guó)專利“一種含氮純凈鋼的增氮方法”，提供了一種在精煉過程中采用鋼包底吹增氮方法；該方法增加精煉時(shí)間且氮收得率低，且不穩(wěn)定。

公告號(hào)為CN102031338B的中國(guó)專利“一種鋼液穩(wěn)定增氮的方法”，其是在LF 上進(jìn)行，鋼水進(jìn)入LF 后，在造渣的過程中通過增氮槍對(duì)電弧區(qū)進(jìn)行增氮；這種方法增氮效率雖然較高，但是增加了精煉成本。

公開號(hào)CN102732665A的中國(guó)專利申請(qǐng)“一種轉(zhuǎn)爐冶煉末期進(jìn)行鋼水增氮的方法”，其在轉(zhuǎn)爐冶煉末期向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入脫氧劑，并通過氧槍向鋼水中單吹入氮?dú)鈦?lái)達(dá)到增氮的目的；該方法向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入脫氧劑，脫氧劑消耗量大成本高，且鋼水容易回P，增加了冶煉難度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可高效、穩(wěn)定增加螺紋鋼氮含量的冶煉方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：在轉(zhuǎn)爐吹氧后期，氧槍將氮?dú)馀c氧氣混合噴吹，氮?dú)饬髁?900～3000Nm³/h，氧氣流量13500～14000Nm³/h。

本發(fā)明所述氮?dú)鈮毫?.15～0.25MPa，氧氣壓力0.75～0.9MPa。

本發(fā)明所述氮?dú)饧兌取?9.5%，氧氣純度≥99.5%。

本發(fā)明在轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)加入0.48～0.5公斤/噸鋼的氮釩合金或0.20～0.22公斤/噸鋼的純釩鐵。

本發(fā)明原理為：頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉過程脫碳的不同階段對(duì)應(yīng)不同的脫氮/增氮。吹煉開始，氧氣射流沖擊鋼液面形成的火點(diǎn)（凹坑）是主要的反應(yīng)區(qū)，碳氧反應(yīng)還未開始，處于脫氮過程，脫氮速度很小。隨著吹煉的進(jìn)行，火點(diǎn)區(qū)溫度升高，鋼液中碳氧反應(yīng)增強(qiáng)，熔池產(chǎn)生大量CO氣泡，將鋼液中的氮脫除。脫碳反應(yīng)后期，生成的CO量少，外部空氣壓力大于生成的CO 壓力，這時(shí)空氣就有可能與火點(diǎn)區(qū)的鋼液接觸，造成鋼液的吸氮。本發(fā)明利用轉(zhuǎn)爐吹煉后期生產(chǎn)CO 量少，在火點(diǎn)區(qū)壓力低溫度高的特性，通過氧槍混合氮?dú)馀c氧氣操作，在高溫火點(diǎn)將氮?dú)夥纸獬蔀榈?，在高壓混氣的沖擊下，射入鋼液中，由于氮原子直徑較小，在鋼水中很難被脫離，氮的吸收率較高。同時(shí)為了更好的將鋼水中的氮固化，在轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)加入少量的氮釩合金或純釩鐵。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本發(fā)明可顯著提高鋼水中的氮含量，轉(zhuǎn)爐鋼水中的終點(diǎn)氮含量可達(dá)到70～80ppm，未實(shí)施本發(fā)明的氮含量為20～30ppm，通過實(shí)施本發(fā)明能增加氮含量40～60ppm；在滿足螺紋鋼筋的氮含量及強(qiáng)度要求下，不增加冶煉周期且減少氮化釩鐵或用純釩鐵替代氮化釩鐵固氮，有效降低冶煉成本。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

實(shí)施例1－3：以65噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)螺紋鋼HRB400為例，一種增加螺紋鋼氮含量的冶煉方法的具體工藝如下所述：

1、轉(zhuǎn)爐吹煉至第9分鐘，降低氧氣總流量，同時(shí)打開氮?dú)忾T氧槍進(jìn)行氮氧混吹；第9分鐘至第12分鐘，氧槍向熔池吹入氧氣壓力0.75～0.9 MPa，氧氣流量控制在13500～14000Nm³/h；氮?dú)鈮毫?.15～0.25MPa，氮?dú)饬髁?900～3000Nm³/h；其中，氮?dú)饧兌取?9.5%，氧氣純度≥99.5%。

2、吹煉完先關(guān)閉氮?dú)忾y，20秒后關(guān)閉氧氣閥。

3、轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)，加入0.48～0.5公斤/噸鋼的氮釩合金或0.20～0.22公斤/噸鋼的純釩鐵用于固氮。

4、各實(shí)施例的鋼號(hào)為HRB400B，具體的工藝參數(shù)見表1。

表1：各實(shí)施例的工藝參數(shù)

表1中，按正常吹煉時(shí)拉碳氮含量0.0020～0.0030%計(jì)算增氮量。