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为何钢水含硫量越低真空脱氮效果越好?

发布日期:2018-01-09 作者:西安鹏远冶金设备有限公司 点击:


  生产实践证明,RH处理过程中钢水温度对钢水中[N]含量影响非常小,但真空度对钢水[N]含量影响很大。真空处理时真空度对脱氮影响很大,但是,由于各种条件的限制,要想达到理想的真空度很困难,并且其他因素很大程度上也限制了钢水真空脱氮效果。

  在钢水中,由于w[O]和[S]是表面活性物质,当其含量超过一定值时,气-液界面的化学反应(2[N]=N2)会变成脱氮的限制性环节。

  实验证明,如果钢水中[S]含量在10ppm左右,RH处理钢水时间为10min,那么脱氮率最高可以达到50%,当钢水中原始[S]在100ppm以上时,整个过程的脱氮率非常低,最高只能到30%甚至以下;在同样的试验条件下,RH处理时间延长为20min时,钢水中初始[S]含量对脱氮率的影响也是相似的。所以,降低RH处理前钢水[S]含量显得尤为重要。LF精炼炉必须充分脱硫。这也是选择工艺路线时,需要考虑的。

  很多高强度和高韧性钢往往需要很低的[N]和[S]含量,但是根据国内许多钢厂包括一线钢厂的转炉冶炼条件,经过转炉冶炼的钢水[S]含量一般在150ppm左右,有时甚至更高。为了达到钢水含硫低的目的,往往需要经过LF精炼炉加入石灰、萤石等深度脱硫,甚至在有些钢厂需要通过喷粉功能实现深度脱硫的目的,在这一过程中钢水增[N]一般在40ppm以上,因此,经过LF深度脱硫的钢水氮含量很高,一般需要经过RH脱氮。

  在相同的真空度和真空时间下,钢液的初始[N]含量将影响钢中的最终[N]含量,并且只有钢液中[N]含量大于40ppm时,钢水在真空状态下才有明显的脱氮作用。例如钢水原始[N]含量110ppm时,真空度小于1mbar,处理时间25min,在不加入合金的情况下,钢水[N]含量降至45ppm左右;如果钢液中[N]含量40ppm,在相同的条件下处理25min,脱氮效果不是很明显。

  另外,合金元素的加入,也会影响脱氮的效果。由于碳粉有很高的氮含量,加入碳粉使钢水增氮非常明显;由于氮能和许多元素形成氮化物,例如Ti和V等,能和氮形成较稳定的化合物,使得脱氮很难进行,并且还能增氮。

  冶炼超低氮钢时,必须控制钢水硫含量,钢水硫含量越低,真空脱氮率越高。使用低氮碳粉,防止增碳时增氮。保证钢铁料、脱氧剂和造渣料处于干燥状态,依靠降低炉气中的PH2O分压以减少初炼钢水中的气体含量。


    西安鹏远冶金设备有限公司成立于2017年2月20日,公司位于中国陕西西安,主导业务为冶金设备电弧炉,矿热炉钢包精炼炉,其他精炼炉冶金辅助设备)设计制造、环保除尘技术设计、冶炼原料处理和先进冶炼工艺技术开发,公司的愿景是成为能够为用户提供先进适用的成套冶炼技术解决方案的服务型主导企业,公司矢志将“鹏远冶金”打造成电炉行业的优秀品牌。关注我们,及时了解行业最新动态,咨询热线:13891839310.

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