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1、附件1一、项目基本情况成果登记号：项目名称主要完成人主要完成单 位（盖章）联系人联系方式主要完成协作 单位（盖章）申报单位申报日期申报单位意 见申报单位（盖章） 申报单位技术主管领导： 年 月日研究起止时间成果应用时 间及地点项目来源公司科技进步项目专利技术合理化建议其它公司课题二、项目简介、项目概况1均属于铝镇静钢，年产在 SPHCZ,SPHC、三炼钢供CSP低碳钢 种主要为 万吨左右。原来的低碳钢脱氧合金化工艺如下：180 1、使用铝块进行 脱氧、使用中碳锰铁进行合金化。1/3后加入中碳锰铁合金化。2、具体加入方法在出钢前加入铝块，出钢近年来随着炼钢成本压力的增加， 以及合金降成本的 要求
2、，现对低碳钢脱氧 合金化工艺进行了优化。随着转炉底吹快换技术的使用， 使转炉底吹系统在整个炉役期都处于良好的状转炉冶炼低碳钢时保证了脱碳效果的快态，转炉底吹搅拌效果有了稳定的保证。杜绝了钢水碳脱不下去、冶炼低 碳钢钢水碳控制能力有了较大的提高，速、稳定。为使用碳粉代替部分铝搅拌效果差导致的钢水碳含量成分不均匀等现象的出现，进行预脱氧工艺以及使用高碳锰铁代替中碳锰铁进行很进化合金化工艺的推行，提供了基础保障。 措施如下：、出钢前期使用碳粉进行预脱氧，降低铝制品的消耗。1、使用低价的高碳锰铁代替中碳锰铁进行合金化，高碳锰铁在出钢前期首先加2入，随后加入碳粉，利用钢水中的氧脱除高碳锰铁中的碳，减少低
3、碳钢增碳、以铝粒代替铝块进行脱氧，便宜对铝制品加入量进行控制。在出钢后期加入3铝粒进行深脱氧并对锰进行还原。由于铝制品脱氧剂用量降低。钢水中氧化铝夹杂减少，增加 钢水洁净度。 元。2.25元。铝制品消耗吨钢降低3.67实施后锰合金消耗吨钢降、详细科学技术内容2、原正常脱氧工艺1原来的低碳钢脱氧合金化工艺使用在转炉冶炼低碳钢脱氧合金化 工艺未优化之前，公斤一块，由于没有相应的加入设备，所以铝锭在铝锭进行脱氧。 铝锭均为20LF0.06%，且在出钢前由人工加入，。转炉供CSP低碳钢要求成品 碳含量小于的碳，所以转炉炉后钢包样碳含量要求控制到炉精炼处理过程中会增 0.01%以下。转炉工序为了控制出钢
4、时钢水增碳，使用中碳锰铁进行合金化， 0.045%后加入。在出钢1/3、由于铝锭体积较大，加入包中不易熔化，出钢时 漂浮在钢1其缺点如下：夹杂的增 O常常发生烧损现象造成浪费消耗增加，还 造成了钢水中Al液面上，32且有白烟冒出造成环境污多，对钢水的浇铸和钢材的 成品性能产生不利的影响。 染。、钢水铝含量不均匀，炉后钢包样酸容铝波动大, 成分代表性差，给精炼2个月的炉后钢包样酸容铝含量其结果如图处理造成一 定的困难。统计了 64?炉厉钢包样锻容铝含呈pm4 4 3J2211 誕、凰幻-0匪3、为了防止钢水增碳使用中碳锰铁进行合金化，成本比较高-氧反应机理钢包钢水碳2、脱氧合金化工艺的改进 2.
5、1工艺改进理论分析:C+O=CO碳氧反应方程式为：Pco7phkl - aMP1160机憑*耳T lgkc上式反应达到平衡时:+2.003=lg= lg =的分压式中一气相中coPCQ标准大气压碳的火度町旷氧的活度钢液中碳的质量百分数心骼一钢液中氧的质量百分数fe n碳的活度系数飞n氧的活度系数，匚和由于反应主要在钢液面进行，均接近i，因1 1160为冶炼钢种均为低碳钢P啦近似取标准大气压，皿】厂血1% 1=lg则平衡式简化为：+2.003（）出钢过程中钢水温度降低气相中反应达到平衡，Oc转炉出钢终点时炉内一分压降低、在出钢前期钢包中钢水量少，加入定量的碳 粉后，在一段时间CO使钢水液面部位参
6、加反应的内碳粉主要集中在 钢水液面部位，15的浓度处于较高的状 进一步反应。以及出钢过程中钢包底吹0有利于促进热力学条件C均态。这几个进一步反应提供了良好的动力一Oc氩和钢流冲击对钢水产生强烈搅拌，为促进学条件，达到降低钢中氧含量的目的。C,终点温度平均为1640经统计转炉冶炼低碳钢终点碳含量平均为0.035%在吹炼终点副枪检测钢水氧含量，经过统计1600 C。出完钢后钢水平均温度为780ppm 0.035% 时对应的氧含量平均为钢水碳含量在=1913K, wC=0.035%,设吹炼终点平衡状态 Tii= 0.045%,= 1873K, wC设T220.0703% =1 ）求得w O将吹炼终点
7、平衡状态带入式（10.0531%二？ O）求得将碳粉预脱氧后平衡状态带入式（1 w 2 0.0531% =0.0172% =0.0703%wO - wO - 2 1 172ppm的氧理论上转炉冶炼低碳钢碳脱氧 平均能从钢水中脱除吨钢理论碳粉加入量计算x设参加反应的碳为C+O=CO1612x = 0.1290.172 求解得x。总碳粉加入量二0.129 + 0.01 = 0.229 Kg/t以及公式中忽碳粉在钢液面和空气 接触烧损，由于出钢过程中的部分下渣，略的的分压的影响。在相同的条件下，实际碳粉的加入量要大于理论的加入量。co气相中，三炼钢转炉出使用高碳锰铁代替中碳 锰铁脱氧，咼碳锰铁碳含量
8、为 6.7%公斤，若在完全脱氧后加入，会增 220110 钢量为吨，使用高碳锰铁配加量为。为了避免加入高碳锰铁导致的增碳问题，在 使用高碳锰铁合金化0.013%碳约利用钢水中的氧脱高碳锰铁中的碳以达到防止 增碳的其在钢水脱氧前加入，时，有在出钢后期使用铝进行深脱氧前，目的。由于先加高碳锰铁进行脱氧合金化， 但由于以下条件防止锰被过度的氧化)，部分锰被氧化成(MnO C以上温度范围 内，碳优先于锰和氧反应、在1550为防止锰被过度的氧化提供了碳。出钢时 加入的碳粉以及高碳锰铁中的碳，、在出钢开始时碳粉和高碳锰铁是一次性加入，钢水中处于富裕状态，有效的含量的CO含量升高，防止了锰被过度氧化， 随着
9、出钢量的增加，钢水中反应式。锰有部分被氧化，当出钢后期向钢包中加入 铝进行终脱氧后，下降，如下(1)(Mn + O二MnO )(2)OAI + O = AI(S)32 ) (32AI + 3(MnO)=3Mn+ AIO(S)32强脱氧剂能从弱脱氧元素形成的脱氧 AI的脱氧能力比的脱氧能力强，由于)。当脱氧达到平衡时，反应(1产物中夺取氧使之分解。出现 了反应式(3)控制了整个钢液的氧浓度。实际当中铝终 wAI3 )同时达到平衡。 而(2)、以下。50-150ppm,而与之平衡的氧在15ppm脱氧后钢液的酸溶铝达 到了。锰在整个脱氧过程中损失很小。)被铝还原为Mn所以绝大部分(MnO脱 氧工艺优
10、化方案及实施。1、工艺措施改进、冶炼低碳钢放弃使用铝锭脱氧，改 用粒度较小的铝粒脱氧，铝粒体积小1可以随时控制铝粒加入量使用合金加料设 备精确称量加入，熔化块快、烧损少。和加入时机。、铝制品加入量2，包样碳按照）低碳钢铝制品参考加入量：转炉出钢终点碳目标W0.045%1 150ppm。控制目标w 0.045%配加，钢水Als50量量平均加入量；止出现翻包 事故，禁止出钢前加入碳粉，必须见钢流后，方可加入碳粉，并吹气搅拌，促进 反应，如果底吹效果不好，采取晃包措施，加强搅拌；击破钢水中的气饱，防止 钢液面快速上升。以防碳粉氧化不彻底造成钢水增碳；铝粒加入 般在出钢出钢碳（%）0.025 V碳粉加
11、入量（kg/炉）0102030铝粒加入量炉）（kg/100120-140140-160200、使用价格相对较低的高碳锰铁替代中碳锰铁进行合金化。 高谈锰铁加入2系列 的加入根据钢种要求加入根据装入量大小进行微调。低碳钢种 SPHC 220公斤。4、转炉操作要点：）一次倒炉取大样判断碳，通过点吹氧量判断终点碳，决定碳 粉和铝制品1 C。1610 C,目标温度1630-16502、转炉低碳钢出钢温度要求 内须将用以脱氧的碳粉加完；为防30 s2）格控制脱氧碳粉加入时机，出钢 出 钢后，高碳锰铁随碳粉同时加入，用来）出钢过程中，出现钢水液面翻腾现象时 向钢包中加入白灰300kg3要待钢包内碳一氧反应
12、趋于平静后再加入铝粒终脱 氧，铝粒的加入时机，4、之后加入。2/3分钟。保证碳氧）出钢口的维护：出钢口要求钢流圆整，出钢时间3.54由充分的反应时间。）吹氩控制：首先保证钢包底吹系统处于良好的状态；良好的吹 氩效果是5加入碳粉后， 定要加强搅拌，促进充分反应，冋时保证钢水充分反 应的基础， 要求尽量延长吹氩时间，到加挡渣锥时可以关闭。7）对于已知的钢包不透气，不采用碳粉预脱氧工艺。钢包碳含量比例，铝粒加入量。精炼酸溶铝对比五、改进前后方案对比：改进后 改进前 钢种范围 主要措施0.055% VSPHC 0.045% 终点碳等SPHD程脱氧操作 钢过出出钢过程 低碳钢决点碳根 中加入脱氧剂据终定
13、碳粉加入量改进前后效果对比：钢种范围 SPHC SPHD 等低碳钢主要项目改进前改进后点转炉终碳含量0.045% V 0.055%点炉转终氧含量8001000ppm700-1000ppm从上表可以看出水钢包钢碳含 0.045%0.045%在精炼在保证了吹氩站 碳含量都能满足 钢种要求的前提 下，大大好转； 六、脱氧剂消耗 对比：钢种SPHC 等 SPHD 低碳钢20%含铝 脱氧剂降低七、 成品质量跟踪： 改进后的钢水在 薄板坯连铸浇注 顺畅，成品带卷 质量良好。八、 结论：通过脱氧 工艺改进充分利 用出钢过程中的 动力学条件和热 力学条件，出钢量调过程不加入任何 脱氧和合金，碳 低氧出钢、整合 金成分这套方案 在低碳钢果：出钢温度变化1590-16101610-1630其它指标都改进前改进后项目1.21 1.63用脱氧铝（全部折算合金耗消）为全铝 kg/t0.42差值的消耗 使得适当留在吹氩站喂铝线脱氧，等钢种上试用成功，取得了如下效SPHC/SPHD减少了终点过度吹损，金20%3、用于合金化的合降低了转炉终点氧含量，使得炉况吃损减轻；1、 属收的率得以提高；2、;降低了脱氧合金消耗大约 金收的率也相应提高；4、浇注顺利、成品质量良好。、5（纸面不敷，请加页）、关键技术及创新点3汉字）（限400、保密要点450汉字）（限
