[发明专利]一种超超临界高压锅炉管坯钢的增氮工艺

权利要求书

1.一种超超临界高压锅炉管坯钢的增氮工艺，包括电炉冶炼工序，一次LF精炼工序，VD真空脱气工序和二次LF精炼工序，其特征在于：所述电炉冶炼工序中需要控制出钢组分和温度，同时需要用氩气搅拌，电炉出钢合金化时要求插铝出钢；一次LF精炼工序中需要控制Cr和C的质量百分比；二次LF精炼工序成分调整合适后需要进行钙处理，钙处理时喂钙量控制在30-60g/t钢水，温度和所有成分都调整好后进行软吹氩处理，软吹氩结束钢水即可上连铸浇注，所述增氮工艺分别通过在一次LF精炼工序和VD真空脱气工序向钢包内通入氮气作为搅拌气体，二次LF精炼工序中补加氮化铬合金调整氮含量，具体操作步骤如下：

1）电炉冶炼工序中，控制出钢C≤0.04%，P≤0.010%，出钢温度≥1660℃，两路氩气流量分别控制在350-500L/min，含铝原料使用量折合纯铝/钢水为0.5kg/t；

2）一次LF精炼工序中，控制Cr的质量百分比为8.0-8.3%，C≤0.08%，全程从钢包底部分两路吹入氮气作为底搅，使钢水一直处于氮气饱和氛围下，增加钢水分子表面的氮气分压，一次LF精炼工序时间控制在40-60min，氮气流量控制在150-250L/min；该阶段氮的转化速率在2-3ppm/min；

3）VD真空脱气工序中，真空度≤1mbar并保持15min，其中0-10min，底部分两路吹入氮气作为底搅，氮气流量控制在100-150L/min，该阶段氮的转化率在1-2ppm/min；10min以后直至VD真空脱气工序结束，将氮气切换成氩气作为底搅气体，并在真空脱气结束后检测氮含量，控制氮含量100-200ppm，同时控制氢含量≤2.0ppm；

4）二次LF精炼工序中，根据VD真空脱气工序中检测的氮含量，依据钢水量使用氮化铬合金调整氮含量在350-450ppm，氮化铬的加入量=（目标氮控制值-VD真空脱气结束后氮含量）/氮化铬中氮的含量/氮的收得率；二次LF精炼工序全程从底部分两路吹入氩气作为底搅，氩气流量控制在100-150L/min，温度和所有成分都调整好后进行软吹氩处理，软吹氩时间控制在10-15min，软吹时两路氩气流量分别控制在10-30L/min。

2.根据权利要求1所述的超超临界高压锅炉管坯钢的增氮工艺，其特征在于：电炉冶炼工序中，控制出钢C：0.04%，P：0.010%，出钢温度：1660℃，两路氩气流量分别控制在350L/min；一次LF精炼工序中，控制Cr的质量百分比为8.0%，C：0.08%，一次LF精炼工序时间控制在40min，氮气流量控制在150L/min；VD真空脱气工序中，氮气流量控制在100L/min；二次LF精炼工序中，调整氮含量为350ppm，氩气流量控制在100L/min，软吹氩时间控制在10min，软吹时两路氩气流量分别控制在10L/min。

3.根据权利要求1所述的超超临界高压锅炉管坯钢的增氮工艺，其特征在于：电炉冶炼工序中，控制出钢C：0.03%，P：0.009%，出钢温度：1670℃，两路氩气流量分别控制在500L/min；一次LF精炼工序中，控制Cr的质量百分比为8.3%，C：0.07%，一次LF精炼工序时间控制在60min，氮气流量控制在250L/min；VD真空脱气工序中，氮气流量控制在150L/min；二次LF精炼工序中，调整氮含量为450ppm，氩气流量控制在150L/min，软吹氩时间控制在15min，软吹时两路氩气流量分别控制在30L/min。

4.根据权利要求1所述的超超临界高压锅炉管坯钢的增氮工艺，其特征在于：电炉冶炼工序中，控制出钢C：0.02%，P：0.008%，出钢温度：1680℃，两路氩气流量分别控制在400L/min；一次LF精炼工序中，一次LF精炼工序时间控制在50min，控制Cr的质量百分比为8.1%，C：0.06%，氮气流量控制在200L/min；VD真空脱气工序中，氮气流量控制在120L/min；二次LF精炼工序中，调整氮含量为400ppm，氩气流量控制在120L/min，软吹氩时间控制在12min，软吹时两路氩气流量分别控制在20L/min。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的超超临界高压锅炉管坯钢的增氮工艺，其特征在于：氮化铬合金的质量百分比为Cr≥65%,N≥8.0%,Si≤2.5%,C≤0.2%,P≤0.03%,S≤0.03%；氮化铬合金的粒度5-30mm。