氮主要以化合物形態(tài)存在于鋼中，溶解狀態(tài)的氮很少。氮在鋼中的作用是雙重的，在一定條件下，氮被認(rèn)為是一種重要的合金元素，常以合金或滲人的方法加人鋼中以提高鋼的硬度強(qiáng)度，耐磨性抗蝕性等。但氮在鋼中也有不利的一面，由于Fe4N的析出導(dǎo)致時(shí)效和藍(lán)脆現(xiàn)象，含量超過一定限度時(shí)，在鋼中形成氣泡和疏松，并使鋼的塑性降低。生產(chǎn)對(duì)氮元素有需求的鋼種時(shí)，一般在RH精煉進(jìn)行氮的合金化，方式有兩種，一種是采用含氮合金進(jìn)行合金化;另一種是采取氮?dú)庾鳛榄h(huán)流氣體，在環(huán)流過程中增氮。采用鋼包底吹氮?dú)鈦碓龅墓に囕^少，一般鋼廠的鋼包攪拌系統(tǒng)均是單獨(dú)的氬氣攪拌系統(tǒng)。
為了進(jìn)一步降低氮元素合金化費(fèi)用，各企業(yè)著力采用RH氮?dú)猸h(huán)流方式進(jìn)行合金化。 RH精煉脫氧合金化后鐵液中的元素除氮外，其他均達(dá)到目標(biāo)成分含量。氮含量增加速率隨起始值變化不盡相同，具體見圖1。從數(shù)據(jù)分析可以得出，氮含量的增加速率為1.1~2.5x 10-6/min。增氮速率的大小和前期鋼液中的氮含量的高低同樣具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，即前期氮較高的情況下，增氮速率相對(duì)較高。欽合金化后氮元素變化如上圖。
生產(chǎn)實(shí)踐研究表明，增氮速率的大小，可以通過脫氧合金化后的環(huán)流時(shí)間的長(zhǎng)短和環(huán)流流量大小，來控制增氮的速率。RH環(huán)流增氮速率有一定的穩(wěn)定性，并且和初始氮含量有一定的的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
近日，冶煉部在技術(shù)團(tuán)隊(duì)的攻關(guān)下，成功冶煉了3爐高氮法蘭鋼，鋼中氮含量達(dá)到了150ppm以上，且在軋制生產(chǎn)過程穩(wěn)定無(wú)裂紋等異?，F(xiàn)象。通過合理的工藝技術(shù)改進(jìn)，突破了常規(guī)“氬氣”環(huán)流模式，大大減少了合金的消耗量，為降低合金成本提供了技術(shù)力量。
