《宝钢300t钢包喂丝工艺的优化试验及夹杂物分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宝钢300t钢包喂丝工艺的优化试验及夹杂物分析（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 5 8 22 0 0 1中国钢铁年会论文集 宝钢 3 0 0 t 钢包喂丝工艺的 优化试验及夹杂物分析 郑建忠 ( 宝山钢铁股份有限公司) 姜钧普 ( 北京科技大学) 摘要本文对影响喂丝效果的因素进行了分析， 利用均匀设计方法进行试验设计并安排现场试验， 提出了 合适的喂丝工艺参数。同时， 对钢中的夹杂物进行了 观察和统计， 比 较了不同工艺点夹杂物的变化和不同脱 氧程度对夹杂物的球化状况的 影响 关铃词二次精炼喂丝钙处理夹杂物 OP T I MI Z AT I ON OF WI R E F E E DI N G P RO C E S S A ND A NA L YS I S OF I NC
2、 L U S I ON S I N L A D AE I N B AO S T E E L Z h e n g J i a n z h o n g J i a n g J u n p u ( B a o s h a n I ro n 郑建忠， 宝钢股份公司 炼钢部， 电话: 0 2 1 -2 6 6 4 7 5 2 1 宝钢300t钢包喂丝工艺的优化试验及夹杂物分析 5 5 3 为， 喂丝速度的过快和过慢都将影响合金粉剂的熔 化 速度和 氧化的进程， 使冶金效果受到影响:2。 从 Casi丝熔化的角度考虑， 其下限值是最浅的喂人深 度处钢水的静压力超过精炼温度下钙的 蒸气压。 2 . 1 .
3、3 饭 ) 5 1 丝喂入量的影响 在一定的范围内， 提高OJS i 丝的喂人量， 钙的 回 收率和 钢中的 残钙量 都会 增加3?。 2 . 1 . 4 钢水温度的影响 一般认为， 钢水温度的升高有利于钙的回收率 的 提高。另外， 研究 J 还表明， 在一定的钢水温度 条件下， 存在一个最佳的喂丝速度。喂丝速度只有 和钢水温度相适应， 才有利于改善钙处理的效果。 2 . 1 、 5 吹氮搅拌的影响 合适的吹氢搅拌不仅能使钙迅速均匀分布在钢 水中， 提高钙的回收率和改善变性的效果， 而且有利 于减少吹氨过分引起的钢水裸露而造成的吸氮现 象， 减少因渣金反应激烈引起的“ 回磷，o 2 . 1 .
4、 6 喂公5 1 丝后停留时间的影响 钢水的停留时间是指从喂丝后到连铸开浇之间 的时间间隔。研究认为， 停留时间的延长， 钢中的残 钙量和钙的回收率呈下降趋势。 续表 1 序 一 设 定 速 度 号 一 /rn 1 设定重量 傀 设 定 喂 丝 前诅度2 气 设定喂丝前铝 含量刃. 叨1 % 设定喂丝后吹 氛时间南山 】 62 6 0 2 、 一1 5 72 l3 72 即 2 6 0 .， 5 6 5 加l 8 邓 。 一 3 0 0一1 5 65一3 5 l 93 oo 2 叨 ; ， 7 2一 I ， 0 一3 ，2 2 0 .， 5 6 5 一 l l3 2 0拓 O 1 5 6 5
5、1 2 81 1 2 1 32 0 2 、 一1 5 723 5. l 根据试验方案安排在300 1丑 H精炼喂丝工位进 行喂丝。 试验选择的钢种为集装箱耐候钢。 使用的 芯线直径为1 3 ， ， 含钙量为28%， 外裹薄钢皮， 厚 度为0 . 3 一 0 月 m m ， 平均长度粉重22呢俪。 2 . 2 喂丝工艺的优化试验的设计 在喂丝过程中高温钢水中各种物理化学过程是 非常复杂的， 所以影响喂丝过程的因素是复杂多样 的。 根据现场调研、 文献调研以及试验、 侧量条件和 数据分析手段等综合考虑， 选择喂丝量、 喂丝速度、 钢 水温度、 喂丝前钢水中的含 铝量等作为影响喂丝效果 的 考察因素
6、。为减少试验次数， 改善试验点的均匀 性， 在试 验设计 时采用“ 均匀设计， 的试验方法来安排 针对性的喂 丝试验， 并且运用回 归技术估计出回 归模 型中 的因素的主效应和交互效应。“ 均匀设计” 忽略 了 正交设计中的“ 整齐可比” 性， 是只考虑试验点在试 验范围内 均匀散布的 一种试验设 计方法。 具体的试验方案安排见表1 。 表 1 试验方案 T 曲. I E 万 详 对 艘nt . 】 叫 那 ( 敌 h ， 此 ) 霆 设定速度晦 定 二 .设定喂丝 前温度龙 设定喂丝前相 含t月. 001 % 设定喂丝后吹 叔时间八 而 n 乃 刀 . 1吨 l22 O 22 。1 5 “
7、222 O 2 4 01 5 72 3 53 32 4 02 印 : 5 7 2 2 “; 3 4 叨O I 1 5 6 5 3 52 阴 20 011 5 7 2 283 2 . 3 喂丝试验的数据处理结果 2 . 31 喂丝后钢中 公% 。 与钥水条件和喂丝工 艺参数的关系 试验数据代人多元线性回归模型， 得到以下的 关系: Y= 4 1 3 . 1 一 5 0 1 . g XI 一 00 1 5 6 3 X 2 + 0 . 1 0 1 0 X 3 一 0 . 2 3 6 4 X4 式中 ， y 为 喂 丝 后 钢中 含 钙量 ca% 。 ， X l 。 一 4 ; XI 为 喂 丝前钢中
8、 铝含量压 川% ， ; X Z 为喂丝速度 。 ， m /mIn:X 3 为每吨钢水钙喂人量W， 彭 为 /t; X 4 为喂 丝前钢水温度T 。 ， 。 对 ca% 。 的 影响 顺序依次为 川% 。 w T b Vc 除喂人量w对 山% 。 是正影响外， 川% 。 ， 。 ， 几皆 为负影响。对同一钢种来说 T 。 改变余地 不 大。因 此， 若想提高 山% 。 除适当 增加喂丝量 之 外还 应适当 降低F H处理后钢包中 含 川% 。 量 并降低喂丝速度。 。也就是说在今后生产中按 【 川% 。 = 0 . 030 与。 = 2 40水平进 行是合 适的。 2 ， 3 . 2 中 间
9、包 钠 水 。% 几与 钢 水 条 件 和 喂 丝 工 艺参数的关系 试验数据代人多元线性回归模型， 得到以 下关 系: Y=3 5 35 一 2 8 69 XI 一 00 3 7 2 6 X 2 + 0 . 0 4 1 9 X 3 一 0 ， 1 9 9 8 X 礴 、 . 式中， Y为喂丝后连铸中间包内钢水含钙量 【 。% 功， xlo一 4 ; X 。 为喂丝前钢中铝含量 川% * ; X Z 为喂丝速度 v ， m /mi n ; X 3 为每吨钢水 钙喂人 量 w， 冰 治 /t ; X ; 为喂丝前钢水温度T b ， 5 9 4 2 0 0 1 中国 钢铁年会论文集 对喂丝后连铸中
10、间包中钙L C a % 二的影响因 素， 由 主到次依次为 A I % b wT b V 。除喂 人量 w对 C a % t n 是正影响外， 其余因素都是负 影响。同 样， 因对冶炼同 一钢种， T b 改变余地不大。 因 此 欲提高【 。% 二， 除适当 增加喂丝量w外， 还 应适当降低R H处理后钢包中含【 A I % 。 量， 并降 低喂丝速度。 这个推论与对喂丝后钢包中【 C a % , 含量的影响是一致的。 夹杂， 多数不纯， 多数以复合型夹杂物存在， 见图3 ; ( 。 ) 复合夹杂物， 主要为硫化钙和铝酸钙的复合夹 杂物， 见图4 , 从喂丝前、 喂丝后以及连铸中间包夹杂物形貌
11、 来看， 喂丝前、 喂丝后及中间包钢样中都有较多的浅 灰色不规则形夹杂物， 此种夹杂多为细长的条型夹 杂。 偶尔也有块度较大的浅灰色夹杂， 如图5 所示。 此种夹杂系硅酸盐夹杂。喂丝后钢中有较多尺寸较 大的紫灰色夹杂物， 如图6 所示。中间包钢样中有 较多的球形夹杂， 如图2 、 图4 所示c 3 . 1 钢中夹杂物形态的观察结果 夹杂物观察试验使用的金相显微镜是德国 C A R 工 Z E I S S J E N A公司的 E N A V E R T显微镜， 放 大倍数是1 6 x 0 . 9 x 5 0 = 6 4 0 倍。观察时观察连续 的7 0 个视场， 数各视场中的夹杂物的个数， 夹
12、杂物 的大小以小于2 . 5 p m , 2 . 5 - S u m , 5 - - 1 0 u = , 1 0 - 2 0 u m和 大于2 0 u m来分级， 并从夹 杂物的 形状和颜 色来区别夹杂物的种类。扫描电镜是英国剑桥生产 的5 - 3 6 0 型的扫描电镜， 能谱仪N T - 6 2 T . 用金相显微镜观察夹杂物时， 从形状上把夹杂 物分为为球状和不规则状， 从颜色上把夹杂物分为 紫灰色和浅灰色。 球状夹杂物的 颜色都是紫灰色， 不规则夹杂物的颜色有紫灰和浅灰两种。经扫描电 镜进一步观察及能谱分析， 得出: 川 灰色不规则夹杂物基本上属于硅的氧化 物， 纯S i 姚. ( 2
13、) 紫灰色不规则夹杂物有3 种类型: ( a ) 硅的 氧化物和铁的氧化物的复合体; ( b ) 氧化铝夹杂、 簇 状 1 0 0 % 从q， 见图6 ; ( c ) 钙 铝酸 盐， 其棱 角不明 显， 有球化的 趋势 不多见) 。 见图t o 图2 钙铝酸盐 图3 硫化钙夹杂物 图1 钙铝酸盐 ( 3 ) 紫灰色球形夹杂物也有3 种类型: ( a ) 典 型的球形夹杂物钙铝酸盐， 见图2 ; ( b ) 硫化钙 图a 硫化钙和铝酸钙的复合夹杂物 门尸I I 宝钢 3 00t 钢包喂丝工艺的优化试验及夹杂物分析 5 8 5 3 . 2 喂丝对夹杂物尺寸、 形状和数t的影响 根据不同的工艺点和不
14、同的夹杂物形状和尺寸 进行统计， 见表2 和表3 口 从表2 和表3 的数据可以看到: 图5 浅灰色不规则形夹杂物 ( 1)喂丝前后以及在中间包内， 夹杂物个数的 总量没有发生大的变化; (2) 尽管在喂丝前后夹杂物的个数总量没有变 化， 但喂丝后小颗粒的夹杂物有增加的 趋势， 大颗粒 夹杂有减少的趋势; ( 3) 在喂丝的前后， 浅灰色不规则夹杂物的减 少和紫灰色不规则夹杂物的增加， 表明夹杂物的种 类有所变化; ( 4) 在喂丝前后夹杂物中的紫灰色球形夹杂物 的比例变化不大， 但中间包内紫灰色球形夹杂物比 例的增加非常明显。 3 . 3 炉后的不同脱暇工艺对夹杂物球化的影响 表4 是根据炉
15、后钢水的脱氧状况进行分类的结 果。 表4 不同 脱敏程度对中间 包内 夹杂物球化的比 较 1 . b . 4 0 腼 妙 ar 加价of峡油1 的 印抽 ， 抽 由 za ti olt inT ” 1 司 汕 嗽 “ . 川 1 呢 to. 饭击 “ 铂 咫 n t e 刘 .l ofd eox i 由 za ti on 图6 氧化铝夹杂物 表2 不同工艺点不同尺寸的夹杂物平均傲t的比较 T a h . 2 0州四触价ofa 健ra 罗q . a n t ity ofd i ff e n 日 l t s 亩 沈 1 就. 画毗 in山 n 飞 尺 n t p 找 陀 e 岛声 对创 血 工艺点
16、 靶 喂丝前钢包 5 02 7 I 22 0 喂丝后钢包 62 2 一 中间包 加 0 ” “ ” 钢 弩量 紫灰色球状 夹杂物的比 例/ % T2 2 一 飞 卫5 一 犯 1 一，4 3 飞 ， 一 T4 8 、 .2 8 T5 2 0. 0 2 3 345 4 平 均 值一 0 乃1 8 3 3 6 7 2 二 8一 J-一一 0一 0 5 6 4 了. 9 4 二 6一一 T42一 2 6一 0 1 T46一。 。 42 T5 8 0 0 4 3 T5 4 0 0 3 2 平均值 0 一 04 5 2 表3 不同工艺点夹杂物总.和形态的比较 T. 卜。 3 of . 坟 5 1 . 1 1 and
