氮對微合金化鋼中的碳氮化物的析出起重要作用,尤其是在釩微合金化鋼中,氮被認為是一種有價值的合金化元素。鋼中增氮,促進了釩的析出,增強了釩的沉淀強化作用,明顯提高了鋼的強度。因此,充分利用廉價而富有的氮元素,提高釩微合金化鋼的性能,降低成本是非常有效的。由于氮化合金價格昂貴,合金化時氮的收得率偏低等,重鋼確定冶煉V-N微合金化鋼時采用LF吹氮合金化的新工藝。
科研工作者在理論分析LF吹氮合金化鋼水增氮熱力學和動力學的基礎(chǔ)上,進行了重鋼80tLF吹氮合金化工藝試驗。提出了合理控制鋼水成分(S、O含量)、氮氣流量、吹氮時間等工藝控制措施。
試驗結(jié)果表明:LF處理前每爐鋼水喂36kg鋁線沉淀脫氧有利于實現(xiàn)鋼水快速增氮;大流量吹氮氣前鋼水溫度越高,鋼水增氮效果越明顯,吸氮速率越快,LF吹氮合金化鋼水溫度一般在1580℃以上,可以將吸氮速率穩(wěn)定在7×10-6/min以上;為滿足w(N)≤200×10-6內(nèi)控要求,LF全程吹氮氣合金化時間不宜超過60min;鋼材抗拉強度和屈服強度大幅提高,斷后伸長率略有下降,但滿足國家標準。