本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉，具體涉及一種控制s460nl鋼中氮含量的方法。

背景技術(shù)：

1、隨著風(fēng)電機(jī)組功率迅速提升、風(fēng)電塔不斷減重的需求，亟需更高強(qiáng)度的風(fēng)電法蘭取代低強(qiáng)度風(fēng)電法蘭。目前國內(nèi)外風(fēng)電法蘭強(qiáng)度大多為355mpa級及少量的420mpa級，為推動我國風(fēng)電行業(yè)高質(zhì)量快速發(fā)展，率先開發(fā)了460mpa級高強(qiáng)風(fēng)電法蘭用s460nl鋼。為提高強(qiáng)度，且不影響風(fēng)電法蘭的焊接性能和耐蝕性能，s460nl鋼的碳含量不宜過高，碳是質(zhì)量分?jǐn)?shù)需控制在≤0.2％，所以需通過添加一定含量的氮含量以提升強(qiáng)度。s460nl鋼的生產(chǎn)流程是：電爐或轉(zhuǎn)爐初煉→lf爐精煉→vd真空精煉→澆鑄(連鑄或模鑄)，要求n含量≤0.025％。

2、目前s460nl鋼采用在lf爐中添加氮化錳合金增氮，該方法氮的收得率較低，冶煉1t鋼需要加入7.5kg氮化錳，噸鋼成本增加約60元/噸，且在后續(xù)vd真空冶煉過程鋼水中氮含量波動較大，難以精準(zhǔn)控制鋼液最終氮含量(目前氮含量控制范圍為35-180ppm)，產(chǎn)品力學(xué)性能特別是低溫沖擊韌性波動較大。通過氮含量與力學(xué)性能之間關(guān)系的數(shù)據(jù)整理，氮含量穩(wěn)定控制在120±10ppm，力學(xué)性能達(dá)到最優(yōu)。為了得到穩(wěn)定的氮含量和優(yōu)異的力學(xué)性能，本領(lǐng)域亟需開發(fā)一種能夠穩(wěn)定控制s460nl鋼中氮含量的方法，

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種控制s460nl鋼中氮含量的方法。

2、具體地，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

3、一種控制s460nl鋼中氮含量的方法，包括：電爐或轉(zhuǎn)爐初煉→lf爐精煉→vd爐精煉→澆鑄，vd抽真空結(jié)束后，通過鋼包底部兩個透氣磚向鋼包內(nèi)吹入氮?dú)?，使鋼中氮含量達(dá)到目標(biāo)含量，吹氮結(jié)束后切換氬氣進(jìn)行軟攪拌。

4、上述的控制s460nl鋼中氮含量的方法，每個所述透氣磚的氮?dú)饬髁繛?.8-4.2nl/min/t。

5、上述的控制s460nl鋼中氮含量的方法，所述氮?dú)獾拇等霑r長控制在13-17min。

6、上述的控制s460nl鋼中氮含量的方法，當(dāng)鋼中氮含量為35＜[n]≤45ppm時，吹氮時間控制在15-17min；當(dāng)鋼中氮含量為45＜[n]≤55ppm時，吹氮時間控制在13-15min。

7、上述的控制s460nl鋼中氮含量的方法，所述軟攪拌的時長為2-2.5min。

8、上述的控制s460nl鋼中氮含量的方法，在所述lf爐精煉過程吹氬氣進(jìn)行攪拌不吹入氮?dú)?，合金化處理后出站并初測n含量。

9、上述的控制s460nl鋼中氮含量的方法，所述vd爐精煉結(jié)束后，鋼包在vd爐進(jìn)行抽真空脫氣，在抽真空過程中僅吹氬氣攪拌，在≤67pa的真空度下保持時間≥15分鐘后破真空。

10、上述的控制s460nl鋼中氮含量的方法，所述澆鑄為連鑄或模鑄。

11、另一方面，本發(fā)明還提供了一種s460nl鋼，其采用上述的方法制備。

12、又一方面，本發(fā)明還提供了上述的s460nl鋼在制備高強(qiáng)風(fēng)電法蘭中的應(yīng)用。

13、本發(fā)明的技術(shù)方案具有如下的有益效果：

14、本發(fā)明在vd抽真空精煉結(jié)束后，通過鋼包底部兩個透氣磚同時吹氮?dú)鈱Ω邚?qiáng)風(fēng)電法蘭用s460nl鋼增氮，比通過添加氮化錳鐵合金的方式增氮，具有成本更低、鋼液純凈度更高、成分命中率高且操作更加簡單等優(yōu)點(diǎn)：

15、成本優(yōu)勢：相比于添加氮化錳鐵合金增氮，采用吹氮?dú)庠龅姆绞娇娠@著降低成本，以某鋼廠生產(chǎn)高強(qiáng)風(fēng)電法蘭用s460nl鋼為例，采用添加氮化錳鐵合金增氮，需加入氮化錳鐵合金約7.5kg/t，氮化錳鐵合金單價按13550元/噸計算，成本為13550/1000×7.5＝101.6元/t鋼；采用吹氮?dú)獾姆绞皆龅眉s7.5kg/t普通錳鐵合金即可滿足相應(yīng)的mn含量要求，普通mn鐵合金單價5500元/噸，成本為5500/1000×7.5＝41.3元/噸鋼；因此，相比氮化錳鐵合金方式增氮，采用吹氮?dú)獾姆绞皆龅晒?jié)約成本101.6-41.3＝60.3元/噸；

16、純凈度更高：純凈度直接影響風(fēng)電法蘭成品力學(xué)性能，采用合金增氮是在vd破空后添加氮化錳鐵合金，下步將直接進(jìn)行澆鑄，添加的合金料純凈度難以保證，將不可避免地增加鋼中非金屬夾雜物及p、s、o、n氣體含量，污染鋼液，而采用鋼包底部雙孔吹氮?dú)庠龅姆椒▌t不存在污染鋼液的問題，同時還可以使夾雜物上浮更充分，使鋼液更加純凈；

17、成分命中率高且操作更加簡單：采用添加氮化錳鐵合金增氮為節(jié)約成本需分兩次甚至多次添加高碳錳鐵和氮化錳鐵保證鋼水中的mn含量和n含量，所以存在mn和n成分相互干擾，操作復(fù)雜影響生產(chǎn)節(jié)奏；而采用吹氮?dú)庠龅瑒t直接加入高碳/中碳錳鐵，分別控制錳含量和氮含量，互不干擾，操作簡單且可以精確控制錳和氮含量。

技術(shù)特征：

1.一種控制s460nl鋼中氮含量的方法，包括：電爐或轉(zhuǎn)爐初煉→lf爐精煉→vd爐精煉→澆鑄，其特征在于，vd抽真空結(jié)束后，通過鋼包底部兩個透氣磚向鋼包內(nèi)吹入氮?dú)?，使鋼中氮含量達(dá)到目標(biāo)含量，吹氮結(jié)束后切換氬氣進(jìn)行軟攪拌。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，每個所述透氣磚的氮?dú)饬髁繛?.8-4.2nl/min/t。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述氮?dú)獾拇等霑r長控制在13-17min。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)鋼中氮含量為35＜[n]≤45ppm時，吹氮時間控制在15-17min；當(dāng)鋼中氮含量為45＜[n]≤55ppm時，吹氮時間控制在13-15min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述軟攪拌的時長為2-2.5min。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述lf爐精煉過程吹氬氣進(jìn)行攪拌不吹入氮?dú)猓辖鸹幚砗蟪稣静⒊鯗yn含量。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述vd爐精煉結(jié)束后，鋼包在vd爐進(jìn)行抽真空脫氣，在抽真空過程中僅吹氬氣攪拌，在≤67pa的真空度下保持時間≥15分鐘后破真空。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述澆鑄為連鑄或模鑄。

9.一種s460nl鋼，其特征在于，采用權(quán)利要求1-8任一項所述的方法制備。

10.權(quán)利要求9所述的s460nl鋼在制備高強(qiáng)風(fēng)電法蘭中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種控制S460NL鋼中氮含量的方法，包括：電爐或轉(zhuǎn)爐初煉→LF爐精煉→VD爐精煉→澆鑄，VD抽真空結(jié)束后，通過鋼包底部兩個透氣磚向鋼包內(nèi)吹入氮?dú)猓逛撝械窟_(dá)到目標(biāo)含量，吹氮結(jié)束后切換氬氣進(jìn)行軟攪拌。本發(fā)明在VD抽真空精煉結(jié)束后，通過鋼包底部兩個透氣磚同時吹氮?dú)鈱Ω邚?qiáng)風(fēng)電法蘭用S460NL鋼增氮，比通過添加氮化錳鐵合金的方式增氮，具有成本更低、鋼液純凈度更高、成分命中率高且操作更加簡單等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：趙志剛,羅明,李建軍,梁進(jìn)超,張錦文,王育田,原凌云,楚寶帥
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山西太鋼不銹鋼股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23