LF精炼控氮工艺研究

刘鹏举，李肖德

（河钢唐钢新区，河北 唐山 063000）

河钢唐钢新区投产以来，N含量长期偏高，严重影响了铸坯质量。目前，普遍认为LF增氮的原因是电弧区增氮、钢液与大气接触，原材料中的氮。针对热轧事业部精炼车间钢包增氮严重的情况，通过对LF工序SPHC钢种的各个环节进行分析研究，制定出不同的对比方案，通过现场试验得到的数据分析，制定规范操作，取得了良好的控氮结果。

1 N在钢中的危害

除了在少量钢种中，N能提高钢的强度，塑性、耐磨性和改善钢的焊接性能外，N在大部分钢水中作为杂质元素存在。

氮的存在会降低了钢的韧性和塑性，引起钢的时效硬化，即钢的强度、硬度随时间的推移而增大，而塑性则有所下降。

氮的存在会造成钢的蓝脆、冷脆。即淬火钢在250℃～400℃回火后，塑韧性下降，钢呈现为蓝色。

氮和氢综合作用，促使镇静钢锭产生中心疏松或形成显微孔隙，产生发纹和和皮下气泡，影响钢的焊接性能、热加工性能、深冲性能，甚至造成铸坯开裂及引起晶间腐蚀所以，现在大多高等级钢种对钢中的氮含量有严格的要求[1]。

2 实验设计

实验在300t钢包精炼LF炉内进行，钢水装入量在250t左右。由于影响LF工序增氮的因素较多，故设计了不同的实验方案，整个实验在同一班组，由同一精炼工进行冶炼，除了设计方案的不同外，其他因素保持一致。实验分三个阶段进行，及在前一个方案成立后进行下一个。试验设计如下表1～表3所示。

表1 不同的造渣方案设计

表2 不同的给电方案设计