增刊1 高金涛等：BOF-LF-VD冶炼非调质N80钢工艺 61· 氧位条件下，氨在液相边界层的扩散是吸氨的控制 量分数，[N]。为钢中原始N的质量分数，[N]为钢 环节. 中实际N的质量分数 [N]-[N]o. 进行VD底吹增氨实验，钢液含N量的实测值 血-=a (6) 如图5(a)~(d)所示.可见，钢液中[N]随吹氮时 式中，k为综合速度常数，[N]为气泡表面N的质 间呈线性增加，终点[N]为0.009%~0.013%. 0.014 0.009) 0.012 0.008 芝0.010 0.007 三c.008 0.006 0.006 0.005 0.004L上上1上 -20246810121416 -20246810121416 时间min 时间/in 0.00954c A 0.090L(d 0.0085 0.0080 空075 0.0070 0.065 0.060 U.0055 .05o。。 20246810121416 -20246810121416 时f白/min 时i间min 图5钢液含N量随温度变化曲线 Fig.5 Curves of N content in molten steel with temperature 由钢水温度1575℃、氨平衡溶解度0.0327% 0.16F 和初始[N]均值0.005%确立边界条件，将实验数 02 据回归处理得到k=0.011min-1,带入式(6)建立 VD工序吹氨过程增氨动力学模型： 012 0.10 [N]IN]o 0.08 In- N-N叮 =0.011t (7) 兰0.02 端 依据非调质N80对钢液氨含量的需求，确定 0.(0 VD工序底吹增氨的工艺参数为：控制氨气流量为 0.05 " 120~200L·min-1,增氮处理时间20~30min,钢中 三0.00 2 [N]可达到0.009%~0.014%，能满足非调质N80 w 氨含量的要求 0 3.5工业实验结果及分析 1.0 0.5 按前述非调质N80油井管用钢冶炼工艺流程 0.0 4 和主要工艺控制要点进行了45炉工业实验，各工序 成分控制情况如图6所示.可见成品成分能满足非 0上 调质N80对目标成分的要求. 铁水预处理转护 图6工业实验各工序成分控制 4工业生产研究 Fig.6 Composition control during melting operating in industrial test 在前述实验室和工业实验研究的基础上，进行 25811t生产数据的统计结果表明：非调质N80的冶 了大规模工业生产研究，获得了良好的效果.取鞍 炼工艺稳定可行，化学成分、冶炼工艺设计合理，力 钢非调质N80油井管用钢连续冶炼340炉、共计 学性能和使用性能均满足油井管生产的特殊要求并 25811t的实测数据进行分析，如图7所示. 符合使用单位的标准，工艺控制水平已能满足非调 鞍钢非调质N80油井管用钢连续340炉、共计 质N80油井管的生产要求.增刊 1 高金涛等: BOF--LF--VD 冶炼非调质 N80 钢工艺 氧位条件下，氮在液相边界层的扩散是吸氮的控制 环节． ln ［N］eq －［N］0 ［N］eq －［N］ = kt ( 6) 式中，k 为综合速度常数，［N］eq为气泡表面 N 的质 量分数，［N］0为钢中原始 N 的质量分数，［N］为钢 中实际 N 的质量分数． 进行 VD 底吹增氮实验，钢液含 N 量的实测值 如图 5( a) ～ ( d) 所示． 可见，钢液中［N］随吹氮时 间呈线性增加，终点［N］为 0. 009% ～ 0. 013% ． 图 5 钢液含 N 量随温度变化曲线 Fig． 5 Curves of N content in molten steel with temperature 由钢水温度 1 575 ℃、氮平衡溶解度 0. 032 7% 和初始［N］均值 0. 005% 确立边界条件，将实验数 据回归处理得到 k = 0. 011 min － 1 ，带入式( 6) 建立 VD 工序吹氮过程增氮动力学模型: ln ［N］eq －［N］0 ［N］eq －［N］ = 0. 011t ( 7) 依据非调质 N80 对钢液氮含量的需求，确定 VD 工序底吹增氮的工艺参数为: 控制氮气流量为 120 ～ 200 L·min － 1 ，增氮处理时间 20 ～ 30 min，钢中 ［N］可达到 0. 009% ～ 0. 014% ，能满足非调质 N80 氮含量的要求． 3. 5 工业实验结果及分析 按前述非调质 N80 油井管用钢冶炼工艺流程 和主要工艺控制要点进行了 45 炉工业实验，各工序 成分控制情况如图 6 所示． 可见成品成分能满足非 调质 N80 对目标成分的要求． 4 工业生产研究 在前述实验室和工业实验研究的基础上，进行 了大规模工业生产研究，获得了良好的效果． 取鞍 钢非调质 N80 油井管用钢连续冶炼 340 炉、共计 25 811 t的实测数据进行分析，如图 7 所示． 鞍钢非调质 N80 油井管用钢连续 340 炉、共计 图 6 工业实验各工序成分控制 Fig． 6 Composition control during melting operating in industrial test 25 811 t 生产数据的统计结果表明: 非调质 N80 的冶 炼工艺稳定可行，化学成分、冶炼工艺设计合理，力 学性能和使用性能均满足油井管生产的特殊要求并 符合使用单位的标准，工艺控制水平已能满足非调 质 N80 油井管的生产要求． ·61·