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1、本文投稿的简况：1. 李良 （1975） 男 汉族 大学 1999 毕业于鞍山钢铁学院钢铁冶金专业 工程师 现在四川川威集团技术中心从事新产品开发工作2. 联系电话： 0832-8833431（威远）3. (E-mail:lllxl_)本人手机：138905355104. 图片及其他问题贵单位可做相应处理5. 本文如贵单位不拟采用，请及时通知，便于其他处理6. 感谢你的评审和指导低硅低碳铝镇静钢 Stw22热轧带钢的开发李 良 川威集团技术中心 四川内江 642469摘 要：介绍了川威集团研发 Stw22 热轧带钢生产工艺过程控制情况。脱氧合金化采用二步处理，强调吹氩控制和钢水用钙对夹杂变性处
2、理，有效地解决了连铸浇注水口结瘤问题，保证连铸生产顺行。在950 轧制时，采用提高粗轧压下量，精轧压下量 1020，控制层流冷却速度和卷取温度，有效提高了钢带表面质量和组织性能要求。关键词：低硅低碳；钙处理；二步法脱氧；保护浇注Low silicon low-carbon aluminum calm steel Stw22 hot strip developmentLI LiangSichuan chuan wei group technology center neijiang Sichuan 642469Abstact：Introduced the Sichuan chuan wei gr
3、oup researches and develops the Stw22 hot strip production process control situation. The deaeration alloy uses two steps processing, emphasized blows the argon control and the molten steel to mixes with denatured processing with the calcium, has effectively solved the continuous casting casting dra
4、inage opening bunching problem, the guarantee continuous casting production along the line. When 950 rolling, uses enhances the rough rolling depress the quantity, the finish rolling depress quantity 10%20%, the control laminar cooling rate and the volume takes the temperature, improved the steel be
5、lt surface quality and the organization performance requirement effectively.Key words：low silicon low-carbon；Calcium processing；Two step deaerations ；Protection casting引言STW22 属于低硅低碳钢深冲钢，该钢具有良好的抗拉性、延展性，冷轧再加工性能，有较好市场需求前景。但该钢碳、硅成份控制较低，终点钢水氧性强，采用铝镇静强制脱氧，连铸中包水口极易结瘤，造成浇注困难。川威集团为不断提高产品市场份额和提高核心竞争力，公司于 200
6、5 年 5 月专门进行了课题攻关，经过多次方案调整优化了炼钢及热轧工艺，并先后生产 6 个批次，热轧带钢各项力学性能、组织情况完全符合国家相关标准要求，取得良好效果。1. Stw22 炼钢生产工艺设备情况1.1 工艺路线：铁水预处理转炉连铸热轧1.2 设备情况1）.三座 70t 顶底复吹转炉，四孔拉瓦尔氧枪。2）.氩站平台采用钢包底吹氩，并设有顶吹氩装置，三台多功能喂线机。3）.板坯连铸断面 150mm(400850mm) ，立弯式连铸机，大包长水口、中包浸入式全程保护浇注。2.STW22 钢的化学成份和性能要求2.1 化学成份控制（见表 1）表 1 Stw22 钢化学成份控制 C Mn Si
7、 P S 0.07 0.150.30 0.05 0.025 0.0202.2 力学性能要求屈服强度（s）要求：370Mpa 抗拉强度（b）要求：470Mpa延 伸 率（5）：526% 冷 弯： 弯面无裂纹3.Stw22 钢的试生产工艺情况3.1 原辅材料情况铁水从混铁炉出来后，经 KR 搅拌脱硫处理后进转炉，其指标如表 2表 2 铁水指标情况项目 C Si Mn P S 渣量 温度范围 3.84.2 0.40.7 0.250.45 0.150 0.008 0.5 12501320石灰采用活性石灰，经本厂竖窑烧制而成，指标如表 3表 3 活性石灰指标情况项目 CaO SiO2 活性度 ml 生烧
8、率 块度 mm范围 85 2.0 290 5 20703.2 转炉工序控制3.2.1 冶炼工艺要求及终点控制采用一拉一补方式出钢，一倒温度控制 16101640，一倒碳 0.150.30，一倒后加入一定量活性石灰，同时加大底部供氩强度以加强熔池搅拌来降低金属及炉渣氧化度。终点及出钢控制以高拉补吹工艺配合氩气后搅，使钢水中氧的浓度及碳含量进一步降低，从而使出钢终点碳含量在 0.05以下情况下，钢水中的氧的浓度仅在500900PPM 范围，为稳定脱氧、控制酸溶铝打下基础，终点控制如表 4。表 4 转炉终点钢水控制要求项目 C P S 温度要求 0.05 0.015 0.012 165016703.
9、2.2 脱氧合金化按 CO 平衡浓度积的计算，当钢水终点碳在 0.05以下，钢水O急剧升高。该钢由于终点碳控制0.05，成品硅控制0.05，因此，其终点钢水氧化性极强是该钢特点，如何能有效脱氧，控制钢中O在较低的水平，同时如何有效去处钢液中夹杂物含量，保证连铸浇注顺行以及带钢成品内部的夹杂物水平显得十分关键。在转炉出钢预脱氧用铝块 810kg/炉；在出钢前加入调渣剂 2Kg/t；然后在出钢过程中加入 2Kg/t；出钢 1/3 时开始加入中碳锰铁，出钢 2/3 时加入铝锰铁、硅铝钡钙；钢包下渣量 70mm ，出钢后用铝粒 5kg/炉顶渣处理，如下渣量偏大，加大顶渣处理铝粒量。3.2.3 氩站处理
10、因 Stw22 未走炉外精炼（LF）工艺路线，因此氩站吹氩、酸溶铝（ Als） 、钙处理变性等处理对于保证连铸浇注顺行、去除钢液中 Al2O3 等夹杂、提高钢水纯净度至关重要。1） 氩站对吹氩控制机理吹氩是成为均匀成份和温度，去除夹杂的一个重要手段。低硅低碳钢的吹氩处理，要求是相当严格的，处理必须适当，避免钢水过多的裸露在空气中，并尽量减少钢液与钢包表面熔渣接触；其次必须控制吹氩时间，图 1 表明了吹氩时间与钢水收得率的关系，当吹氩时间大于 6 分钟，铝的收得率就低于 20，为保证钢中酸溶铝，就必须补加铝，这样又影响了钢水的纯净度，连铸难以顺利进行。图 1 铝收得率与吹氩时间关系2）钢中酸溶铝
11、（Als）的保证：由于 Stw22 采用强脱氧元素铝，保证了从出钢、浇注、凝固全过程的氧含量稳定控制在 5PPm 以下，使钢中 Als 控制在稳定的水平，在热轧能起到了细化晶粒、改善韧性作用。加入的铝部分形成 Al2O3 或 Al2O3 复合夹杂物，部分固溶钢中，随着加热或轧制后随冷却条件的不同在晶界析出 AlN，部分继续固溶于铁素体中。所以稳定控制酸溶铝至关重要，但酸溶铝也不能控制过高，钢中过高的 Als在连铸浇注时易造成水口结瘤，而且钢中铝的收得率较低，钢中的 Al2O3 夹杂物含量急剧增加，这在我们开发初期表现较为突出。铝收得率 吹氩时间 min3020100 3 6 9钢中酸溶铝对夹杂
12、物总量的影响在现代洁净钢研究中一般把钢中的全氧 TO作为钢水洁净与否的一个重要指标，全氧与夹杂物总量存在线性关系，如图 2 所示。图 2 TO与夹杂物总量的关系要降低钢中的夹杂物总量，最主要的是降低 TO，可以通过调整钢中的 Als 来控制钢中夹杂物总量。钢中Al与 TO的关系是复杂的，常压下，Al 的脱氧能力可以通过下式来进行计算：2Al+3O（Al 2O3）GRTlnKRTln（a Al2O3/a2Al a2O） （1）lnK64000/T20.57根据式（1）可知，随着钢中酸溶铝的增加，溶解氧也明显降低，也就是说，钢中Als 对夹杂物也有明显的影响，相互线性关系如图 3 所示。夹杂总量
13、10-6TO/10-640150 5 15 2510 2035302510夹杂总量 10-6Als/10 -640150.01 0.03 0.050.02 0.04353025010图 3 Als 与夹杂物总量的关系由此可见钢中 Als 控制过高或过低都会引起夹杂物含量的增加，控制好 Als 是降低夹杂物的一个关键因素。酸溶铝控制过低时，会增加溶解氧的含量，不但会造成钢中氧化物的增加，还会影响钢的组织性能。随着 Als 的提高，一方面可以是溶解氧迅速的降低到较低水平；但同时浇注较高的 Als 会增加钢的二次氧化，增加钢中的 Al2O3 夹杂数量，由于在浇注时二次氧化生成 Al2O3 夹杂无法完
14、成变性处理和及时上浮，对连铸坯的内部质量较大影响。综合上述情况和在实践操作经验看，在 Stw22 钢中酸溶铝控制目标200400ppm 较为适宜。通过目前生产实践摸索，按照方案制定的加铝标准（表 5） ，根据定氧值调整好终脱氧8ppm ，酸溶铝命中率较高，达 95以上。 表 5 喂铝量标准出钢量 定氧量（ppm）与加铝量（kg ）8ppm 810ppm 1115ppm 1620ppm60t不喂铝线 18 20 22根据公式（1）和以上相关数据，对酸溶铝的相关研究表明只有控制钢中酸不溶铝的含量，即Als/Al 90，也就是说酸不溶铝的含量小于 10，才能达到铝脱氧的效果，否则钢中的 TO和夹杂物
15、含量是不会得到有效降低。2） 对钢水进行钙处理机理讨论Ca 加入钢液中后，一般先与钢液中氧作用形成 CaO，CaO 与 Al2O3 作用，形成复合钙铝酸盐（mCaOnAl 2O3） ，含 CaO 很高的铝酸钙夹杂物中硫的平衡浓度很高，并能降低钢中的硫含量，在钢液冷却凝固过程中，夹杂物中的硫的溶解度降低，CaS 析出，形成一个 CaS 环围铝酸钙的复合夹杂物。通常 MnS 不能全部转变成CaS，只有在超低硫（S0.003% ）钢中才有可能将 MnS 全部转变成 CaS，但是只要有 10%左右的 MnS 转变成 CaS 就会明显提高钢的性能。在用 Ca 对钢水进行处理时，将钢中 Al2O3 变性生成低熔点低密度铝酸钙，同时在浇注前没有 CaS（熔点 2400 ） 生成，防止水口结瘤，是钙处理的最佳结果，但在实际生产中几乎是难以实现的。但将 Al2O3 转变为主要成分接近 12CaO7Al2O3 的低熔点复合铝酸钙盐是可能的。钙加入钢液后是生成铝酸钙（CA 6、CA、CA 2、C 3A、液态C12A7） ，还是生成 CaS，与钢水中 Al、S 、Ca 、钢液温度以及钢中 Ca/Al等有关。A、钙加入量控制钙加入量不足，析出物呈白色，主要成分为 Al2O3、CaO 6Al2O3(CA6)、CaO 2Al2O3(CA2)和
