[发明专利]一种调整钢中镍含量的合金化工艺

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种快速精确调整钢中镍含量的合金化工艺，适用于具有氩气搅拌功能的精炼工艺。

背景技术

钢中含有一定的镍含量，可使钢具有良好的淬透性。镍是非碳化物形成元素，不能形成沉淀相，但它能形成并稳定奥氏体、扩大奥氏体相区，从而保证钢具有良好的塑性，镍含量的变化也很大程度上影响钢的性能，因此，必须精确控制钢中的镍含量。目前，在钢铁行业中镍合金化的一般方法为加入含镍合金，而含镍合金的价格昂贵，所以在冶炼含镍钢种时精确稳定控制镍含量，保证不必加入过多含镍合金至关重要。

由于镍的熔点较高，在1455℃，所以需要有足够高的温度和时间才能使含镍合金中的镍充分熔化并溶解于钢中，一般情况下，含镍合金是在LF炉精炼工序调整，含镍合金加入量大，短时间内不能完全熔化，熔化时间长，需要重复多次取样，不可避免地延长了冶炼时间，同时，也会导致成品钢中镍含量波动较大，给后序热处理工序带来不稳定因素，影响产品的性能指标。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足提供一种快速精确调整钢中镍含量的合金化工艺，在电炉出钢前，提前将含镍合金加入钢包内，并进行烘烤，加入量不大于所需加入的含镍合金总量，底吹氩气搅拌使之溶解混匀，然后根据精炼初始镍含量和目标值要求进行调整，这样就可实现使镍含量快速精确达到目标值。

本发明的技术方案如下：一种调整钢中镍含量的合金化工艺，其特征在于：在电弧炉出钢前，提前将含镍合金加入钢包内，并进行烘烤，含镍合金的加入量为工艺范围的下限值或低于下限值，电弧炉出钢温度控制在1640~1680℃，钢包进入LF精炼工序后，保证钢包底吹良好，氩气流量按1.0~4.0 m³/h控制，取样分析钢中镍含量，根据取样分析得出的钢中镍含量，计算出钢中镍含量的值与目标值的差值，进而得出含镍合金的补加量，补加镍合金。

所述含镍合金为长方体，其长度为500~1200mm，宽度为20~150mm，厚度为3~10mm。

所述含镍合金加入钢包内后的烘烤时间不小于30分钟。

所述钢包出钢前温度大于900℃。

所述含镍合金为电解镍。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：在钢包烘烤的同时，将含镍合金也进行了烘烤，减少了含镍合金在精炼工序加入时的温降，降低了合金烘烤用天然气、LF炉电能等能源消耗；含镍合金烘烤时间大于30分钟后，自身所含水分已全部蒸发，避免H等有害气体含量带入到钢液中，有利于钢液质量；含镍合金块度小，可以通过人工加入，操作简便；按工艺范围下限值或低于下限值调整镍含量，可以避免因操作不当等因素造成的镍含量超标，实现了镍含量的快速、精确控制，提高了质量。

本发明工艺简便，便于操作，避免了操作不当等因素造成的镍含量波动，还大大减少了含镍合金在精炼工序加入时的温降和有害气体含量，实现了镍含量的快速、精确控制，提高了质量。

具体实施方式

实施例一

一种调整钢中镍含量的合金化工艺，该钢种中镍含量的要求范围为1.50~1.70%，其目标值为1.60%。

加入的含镍合金外形为板条状，按工艺范围1.50~1.70%的下限值1.5%加入，块度为1000*50*6mm（长*宽*高），镍含量为99.9%，电弧炉中镍的残余含量为0.17%，电弧炉出钢温度为1662℃。

进入LF炉精炼工序后，补加含镍合金50Kg，同时钢包底吹氩气搅拌，精炼结束温度为1545℃，精炼结束成品镍含量为1.53%。

含镍合金加入量的相关数据如表1所示，其中含镍合金加入量按下限与目标值之间调整。

表1  含镍合金加入量相关数据