[发明专利]一种超低氮下注钢锭的制造方法

说明书

本发明公开了一种超低氮下注钢锭的制造方法，包括以下步骤：S3浇注预备；S4浇注：S401打开吹氩滑板，开始浇注，浇注时控制浇注速度，并且浇注过程中，锭模持续吹氩保护，其中，锭身注速为1.5～1.8t/min，冒口补缩注速≤0.55t/min；S402钢液上冒口时加入保护渣，保护渣加入量为2.5kg/t钢，并且整个浇注过程中，钢液面暴露出保护渣的总时长≤30秒。本发明通过浇注预备与浇注的特殊设置，将浇注过程中吸氮量控制在5ppm以下，极大降低了浇注过程中，钢液通过卷吸造成的氮含量上升，为进一步更低氮钢锭的生产奠定基础。

技术领域

本发明涉及普通下注合金钢锭制造领域，尤其涉及一种超低氮下注钢锭的制造方法。

背景技术

随着锻件产品性能指标的要求越来越高，相应的，对钢锭的成分要求也越来越苛严，部分热处理工艺对应的需要对钢中的氮含量控制在极低的水平，一般要求氮含量不大于40ppm，甚至要求低于30ppm。而氮作为空气中的主要组成部分，常规的低合金钢，1600℃时，在常压大气环境下，氮在钢中的饱和溶解度约为300ppm(计算公式为：)。由于普通的下注钢锭，其浇注无法在真空中进行，故在浇注过程中会出现极大的增氮现象。具体地，一般VD真空处理前，钢中的氮含量为70～110ppm，处理后，钢中的氮含量一般在50～70ppm左右；在浇注过程中，钢液通过卷吸行为，大量吸氮，有研究证明，在不保护或保护不佳的情况下，钢水在大气下注过程中吸氮量为30～50ppm，在一般氩气保护浇注情况下，吸氮量约为20ppm左右，故经以上两个步骤，钢中氮含量均较大，最终要将钢锭氮控制到30ppm以下，难度是非常大的。因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案，以至少解决一个步骤中的问题。

发明内容

本发明旨在提供一种超低氮下注钢锭的制造方法，以克服现有技术中存在的不足。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种超低氮下注钢锭的制造方法，包括以下步骤：

S3浇注预备：

S301对下注用钢锭模、中注管进行吹氩气置换空气，流量为200～250NL/min；

S302钢包吊出后，进行外引流，放尽水口中的填料，采用吹氩滑板系统，打开氩气进行滑板吹氩；

S303将钢包吊至中注管上方，水口对准中注管后，放置氩气保护装置，接通氩气，氩气流量调整至240～300NL/min，氩气压力＞4Mpa；

S4浇注：

S401打开吹氩滑板，开始浇注，浇注时控制浇注速度，并且浇注过程中，锭模持续吹氩保护，其中，锭身注速为1.5～1.8t/min，冒口补缩注速≤0.55t/min；

S402钢液上冒口时加入保护渣，保护渣加入量为2.5kg/t钢，并且整个浇注过程中，钢液面暴露出保护渣的总时长≤30秒。

本发明的一优选实施例中，还包括步骤：

S2VD真空处理：

S201钢包真空处理过程中，真空度保持＜65pa，且保持时间45～50min，并且钢包底吹氩气流量保持在300～400NL/min。

本发明的一优选实施例中，还包括步骤：

S5浇注后续：

S501浇注结束后1min内，钢液内加入发热剂，发热剂加入量为1.4～1.7kg/t钢，再加入20kg碳化稻壳作为覆盖剂。

本发明的一优选实施例中，氩气保护圈的吹氩孔直径为3.5～4.5mm，一圈共20～25孔。

本发明的一优选实施例中，氩气保护圈的吹氩孔直径为4mm，一圈共24孔。