由于電弧爐煉鋼工藝的特點(diǎn)其鋼中的氮含量比較高，這樣限制了電爐鋼的品種和品質(zhì)。在無(wú)真空精煉技術(shù)的條件下，鋼中的氮含量很難降低到很低的水平。八鋼現(xiàn)有公稱(chēng)容量為70t的超高功率直流電弧爐一座，75tLF精煉爐一座。生產(chǎn)的品種有合金鋼，低合金鋼，優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，普碳鋼等，由于受工藝條件的限制鋼中的全氧、氮、夾雜物含量高，所生產(chǎn)的鋼種其品質(zhì)無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的要求。為此，對(duì)電爐鋼潔凈度的影響因素進(jìn)行了測(cè)定，并采取了有效的解決措施。
        根據(jù)60Si2Mn鋼現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝，從冶煉到連鑄進(jìn)行全過(guò)程的取樣，對(duì)該工藝各環(huán)節(jié)的鋼水潔凈度進(jìn)行系統(tǒng)研究分析。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)分析的結(jié)果，找出當(dāng)前工藝中存在的不足，提出工藝優(yōu)化建議。鋼水從空氣中吸氧生成的氧化產(chǎn)物，很大一部分以?shī)A雜物形式殘留于鑄坯中，表現(xiàn)為總氧量的增加。鋼水從空氣中吸氧是無(wú)法測(cè)定的，但吸氧的同時(shí)也吸氮，鋼中氧含量的增加也表現(xiàn)為氮含量的增加。
        八鋼70t電爐當(dāng)前的煉鋼及連鑄生產(chǎn)工藝流程為：電爐→LF爐→連鑄→軋制。電爐冶煉氮的來(lái)源一般認(rèn)為有三種方式：電弧區(qū)的增氮、大氣中的吸氮、原材料中帶入的氮。過(guò)程吸氮主要是：電爐出鋼過(guò)程鋼液吸氮，LF爐精煉過(guò)程及喂線(xiàn)時(shí)吸氮，連鑄從大包澆注開(kāi)始到結(jié)晶器的過(guò)程吸氮。
        降低60Si2Mn鋼吸氮的措施主要有三個(gè)方面：
        一、電弧爐冶煉控制
       （1）入爐原材料應(yīng)進(jìn)行合理的搭配，選用30％的鐵水或鐵塊和15％的海綿鐵可有效減少原材料帶入的氮。隨著鐵水量的增加，鋼液中的氮幾乎成直線(xiàn)降低，不加鐵水與加鐵水大于40t相比，出鋼氮含量相差近20×10-6。出鋼氮含量可以降低到40×10-6。
      （2）在原材料基本相同的情況下，電弧爐冶煉過(guò)程吸氮是在電弧區(qū)。由于電極加熱時(shí)，電弧的陰極和陽(yáng)極輪流位于石墨和鋼液上。作用在鋼液上時(shí)，這部分鋼液較其他部位的鋼液溫度高，當(dāng)其為陰極時(shí)溫度為2400K，為陽(yáng)極時(shí)為2600K，而當(dāng)鋼液溫度超過(guò)2130℃時(shí)，氧對(duì)氮的影響作用消失。當(dāng)?shù)謮阂欢〞r(shí)，鋼液中氮的溶解度與氮溶解反應(yīng)常數(shù)及其活度系數(shù)有關(guān)。當(dāng)溫度升高時(shí)，鋼液中氮的溶解度增加。因此，當(dāng)電弧區(qū)鋼液裸露時(shí)易發(fā)生吸氮情況。因此中頻電爐的泡沫渣埋弧操作是在電爐冶煉的關(guān)鍵操作。
        二、LF爐控制
       （1）LF爐精煉造好白渣使渣子具有良好的發(fā)泡能力，防止吸氮。
       （2）控制好各個(gè)時(shí)期的吹氬量避免發(fā)生大氬氣量攪拌鋼液。
       （3）喂絲操作，合理的喂入量和合理的喂線(xiàn)速度。
        三、連鑄澆注控制
        從取樣分析可以看出澆注環(huán)節(jié)是鋼水吸氮的主要原因，因此在澆鑄時(shí)要采取有效的措施減少鋼水的吸氮。
（1）鋼包到中間包長(zhǎng)水口吹氬管配長(zhǎng)水口氬封以加強(qiáng)長(zhǎng)水口隔絕空氣作用，控制氬氣流量，保證吹氬過(guò)程中間包內(nèi)鋼水輕微翻騰，不允許出現(xiàn)鋼水裸露現(xiàn)象。
（2）在中包水口處加裝吹氬環(huán)，采用侵入式水口吹氬技術(shù)。
（3）從改進(jìn)引流沙材質(zhì)入手規(guī)范操作，保證鋼包水口的自開(kāi)率。避免燒氧引流和敞開(kāi)澆鑄。
（4）當(dāng)大包鋼水上升到一定的液位時(shí)加入中包覆蓋劑，并保證覆蓋劑“黑渣”厚度大于50mm。
        通過(guò)對(duì)工藝優(yōu)化，總吸氮量與原工藝相比降低了很多，更重要的是減少了鋼中氧化物夾雜，使鋼的質(zhì)量得到提高。