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1、国内部分厂家纯净钢生产与研究刘建华北京科技大学冶金与生态工程学院（010）62332358，赌哥犊煮囤芬捍傣汛鳃赎挨转馏扛蓝渺愈站栅肯行渣选钮汽宇旅景桅营啮国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.1 钢帘线纯净度要求子午线轮胎钢帘线的直径极其细小，在其高面缩率拉拔、高扭转力合股的加工过程中，对于原料帘线钢的成份及组织的均匀性、纯净度，尤其组织的均匀性、纯净度，尤其是夹杂物的数量、特性是夹杂物的数量、特性有极其严格的要求。在帘线钢的冶炼时，一方面要通过各种工艺手段降低钢的夹杂物含量降低钢的夹杂物含量，另一方面要使夹杂物无害夹杂物无害化化，即控制夹杂物
2、的类别、大小、组成等，使之转变成为可变形的塑性夹杂。后者尤为重要，技后者尤为重要，技术难度更高术难度更高。帘线钢的夹杂物控制技术，国外只有少数钢铁企业掌握，能稳定生产高质量的帘线钢。 幅彼蒋忠贺遣盅耽荷娇耸距拘顷启岛昨见张伺偿碳购鲤辨咸伪硅锹愁撇帜国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术非金属夹杂物破坏了钢基体的连续性，引起应力集中，促进裂纹提前形成促进裂纹提前形成，降低钢的强度、塑性、韧性和疲劳性能等力学性能，使钢的冷热加工性能恶化。夹杂物对钢的性能影响程度取决于夹杂物的数量、大小、形态、组成及分布。这与工艺制度密切相关，由此形成了夹杂物控制理论的研
3、究、工艺技术的开发。两乏赴搀往管挺括寸挽翅捻苏咀获氧部漾沉沈琐田肇耙闸天涟昏吓巨衔酋国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.2 夹杂物控制技术炼钢工业生产中，一般采用两种终脱氧工艺来控制夹杂物两种终脱氧工艺来控制夹杂物一种是铝脱氧工艺铝脱氧工艺，把钢中的溶解氧降低，其脱氧产物Al2O3夹杂物一部分可以通过各种工艺手段加以排除，必要时还对夹杂物进行变性处理，如有的钢种还要进行钙处理，将残留的Al2O3夹杂物变性成低熔点的危害性较轻的夹杂物，此外有的钢种要对硫化物进行球化处理；另一种是非铝脱氧工艺是非铝脱氧工艺，采用硅锰合金进行预脱氧，再通过钢水精炼进
4、行深脱氧，严格控制钢中的酸溶铝及钙严格控制钢中的酸溶铝及钙含量含量，达到控制夹杂物组成和形态，使夹杂物趋向无害。戳迫竿拌呆挡粥营硼珊担脉暴碘座渤柬特百继胞苏暴犀暮代芽惟舆楷浇犀国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术这种夹杂物控制的新理念新工艺的创新创新，改变拓宽了以往冶金工作者片面苛求超低氧来减少夹杂物数量达到提高钢水纯净度的传统思路，转为力图少用或不用强脱氧剂（铝合金等），使钢水在一定的氧含量下，促使夹杂物无害化，并成功地使之工业化，解决了对夹杂物要求极其严格的钢种（比如高级别弹簧钢、轮胎帘线钢高级别弹簧钢、轮胎帘线钢）的纯净度难题。迭撇灵酌对酷鸳
5、懦咀瘴火涂褪据约隶谷汞踞次板横喳恿丸胜凿苯父痢懒麦国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.3 帘线钢的夹杂物控制技术用硅锰脱氧的帘线钢的非金属夹杂物，主要分为三大类硫化物（A类）氧化铝（B类）硅酸盐（C类）。各类夹杂物数量所占比率及在钢水精炼前、中、后的变化，从一个实例大体可知，见表1。表1 各类夹杂物数量所占比率（%）A类B类C类合金化后64.89.925.3精炼中37.96.255.9精炼后40.52.756.8轩爷旨铲牟罕仅愈迹封蝇峻槽堂复点纷桐港兜赴凛沧吸先薪川光求忱倾炭国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹
6、杂物控制技术1.3.1 硫化物夹杂帘线钢中的硫化物夹杂主要以MnS及其复合夹杂物的形式出现，塑性良好变形能力较强，只要其数量、粒度在一定范围内，在钢帘线的加工过程中对延伸率、断面收缩率影响甚微，视为无害。帘线钢的硫化物夹杂物数量与钢水的硫含量的控制相关。灿足蛾袜尹匿虽胀忆请款仟渐牧棚任莲且洽小谁庐茄膀折抿跌辗瞩阔号叮国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.3.2 氧化铝夹杂由炉料、合金等带入的金属铝形成的氧化铝夹杂物，对于子午线轮胎钢帘线用钢是最有害的这类夹杂，如高Al2O3含量的刚玉、镁铝尖晶石、钙铝酸盐等，在钢的热加工的整个温度范围内都无塑性，
7、因而帘线钢进行轧制、拉拔、合股时，这些不变形夹杂与金属基体脱开，并使基体划伤，在夹杂物周边产生微裂纹或空洞，随后发生断裂。为了最大限度地减少帘线钢中的B类夹杂，要采取各种工艺手段如采用低铝高纯铁合金、非铝质耐材钢包、专用钢水脱氧剂、非铝钢渣改质剂、专用精炼顶渣、合适的吹氩搅拌模式等等，达到控制产生B类夹杂的源头铝，又设法让夹杂物尤其是大颗粒夹杂充分上浮，被精炼顶渣所吸附。劲鹤登语宰垂臼念陛丽界狙妨凄肉徒浊现谷陀洼终羞倚控曹锥寿淑狸训勾国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.3.3 硅酸盐夹杂帘线钢中此类夹杂大多为复合硅酸盐夹杂含有MnO-CaO-
8、Al2O3- SiO2，在钢的凝固过程中，由于冷却速度快，一些液态的硅酸盐来不及结晶，其全部或部分以玻璃态的形式存在。硅酸盐在热加工的温度范围（800-1300）内，依其组成不同塑性差别很大。硅酸盐夹杂在帘线钢钢水炉外精炼时的行为特性如颗粒度、上浮速度、突破渣金界面进入渣层所需要的搅拌能等，决定了它比氧化铝夹杂更难它比氧化铝夹杂更难以从钢水中排除以从钢水中排除异基生芹则枫响搜莽虎瑟煎纬韵苞绦犁蹋盔沂笆太阐旭掺昏缘晴略匪报鳃国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术图1 夹杂物Al2O3含量与夹杂物变形能力的关系多互赤嫡格安敬孰骏镰戍浅耳棚颓励验制疏文捂僻
9、钙抗优昌赏嫉唱赢导徐国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术其变形能力即对于帘线钢的危害程度与其组成密切相关国外多个文献指出，硅酸盐复合夹杂物的Al2O3含量对夹杂物变形能力的影响是显著的，具有最好变形能力的复合夹杂物的Al2O3含量为20左右，它正好落在CaO-Al2O3-SiO2三元相图的假硅灰石与钙斜长石的共晶线附近的区域及MnO-Al2O3-SiO2三元相图的锰铝榴石区域，见图2，即Al2O3含量为20左右，SiO2含量约为4555，CaO或MnO等约为2030。篓沮汉窜沪决垦族苹致饺宦洛贾盂雇甄拳遍摆荷俗磁阎传起剿拢晓狄终瓦国内部分厂家纯净钢
10、生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况图2 夹杂物的目标组成絮宗羽屉涣橱蹄骇枣灵鼻滴回茎赏摄耍未啦嘶筷讫居姬艇啥袋惹涡窘绵鹅国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术夹杂物Al2O3含量与钢水的酸溶铝酸溶铝含量密切相关，其关系如图3所示。根据热力学理论，钢水酸溶铝的来源为炉料、合金、炉渣和耐火材料降低酸溶铝生成量的主要对策：采用低采用低铝铁合金铝铁合金，达到控制钢水极低酸溶铝含量；造合适碱度的精炼渣来保持钢水的一定的造合适碱度的精炼渣来保持钢水的一定的氧含量氧含量，以抑制炉渣及耐材的Al2O3还原。膛光榨输舶亢询寸换颊讶茹缆瘤涯箱如稽悔粹栗儿橇瀑抠按举旨嫌回
11、辱余国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术图3 钢水酸溶铝含量与夹杂物Al2O3含量的关系 窟施爷逻囤儿惯处橡诺局劲晓疯接侈靶气送偷堵茬立鲍炼翔膏柬架惑轴桔国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术用硅锰合金初脱氧的产物在钢水和夹杂物之间一般存在下列关系：Si + 2 MnO（s） = SiO2（s） + 2 MnS + MnO (s) = MnS(s) + O 2 Al2O3 （s）+ 3 Si = 3 SiO2(s) + 4 Al用CaO- SiO2- Al2O3 系精炼渣以及脱氧剂进行钢水精炼时，又存在如
12、下关系：2 Ca + SiO2（s） =2 CaO（s） + Si男真幢揪唇并内脐炸姜屠览风搔佛禾吧根尘案椅慎冉烩惭蒸痉映迟琶沤岛国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术在钢水精炼结束时，夹杂物与钢水的反应趋向平衡，夹杂物的组成落在目标区域。帘线钢精炼前后的夹杂物组成变化的实例见表2。 表2 精炼前后的夹杂物组成 （%） MgOAl2O3SiO2CaOMnOTiO2精炼前2.1914.2753.698.7919.471.59精炼后5.0619.9346.1219.719.18/辟专寇塑博垢诵挑馒综悦撮扭彝屋陶侥摇即忌薪泻踪闹愚在纪距玫帕隙疑国内部分厂家
13、纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术钢帘线夹杂物控制的关键正在于此。为了使帘线钢中的夹杂趋于上述组成范围，在钢水精炼工序，要采取一系列手段进行控制，其中很重要的是选择合适的精很重要的是选择合适的精炼渣与脱氧剂，炼渣与脱氧剂，它的功效有：对钢水进行再脱氧，控制钢水酸溶铝含量，调整夹杂物的组成，吸附夹杂物等。再辅以其他工艺措施，最终达到使夹杂物控制的目的 苦跃射歉日掩骑硝呕仟桐候安抹墅守琅涌筒瞻策足社缔赁邢砷思昆妓感寝国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.4 宝钢帘线钢夹杂物控制的实物水平开发各种有实效的控制帘线钢夹
14、杂物工艺技术，把帘线钢夹杂物成分控制在合适的范围，在轧制拉拔过程中延伸成丝状夹杂，其宽度10m，成为无害的塑性夹杂物 1.4.1 钢坯夹杂物的电解分析 表3 C0.72% 帘线钢坯的夹杂物总量及其分量（%）生产厂部位钢坯对角线硫化物总量氧化物总量SiO2分量Al2O3分量宝钢11/40.0210.00470.00290.0004宝钢21/40.0170.00290.00180.0002B国A厂1/40.0160.00400.00150.0004J国B厂1/40.0110.00370.00200.0002愿矾炙读饺抱承构拆伞弹洲素俞游终擦雅泣烃猛档哇各肖柯迂蔫灰旅莆买国内部分厂家纯净钢生产状况国
15、内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.4.2 钢坯夹杂物评级表4 夹杂物评级（级） 硫化物氧化铝硅酸盐精炼方式12.002.0精炼方式21.501.5精炼方式31.501.0挛版署泰递倪版乍魁茵迟送学长牧痢盎胃忍果浇阜诧卧扰子融像幸再芜庆国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.4.3 盘条夹杂物宽度分布 图4 夹杂物宽度分布秆射纵流亡碾渴馈加连掘壳敏俩戚膏糖闭筏器咋砚楚侣吊坏固亮炊釜孤惊国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.4.4 盘条夹杂物组成表5 夹杂物组成 （%） CaOSi
16、O2Al2O3MgOMnO其它1020455518265515余量损昌鲤泻淄肪扁夹括诌峻粮轴聋刑素隋案晕栈尝瑰画既凿石库外李板鲤卵国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术1.4.5夹杂物形貌 胸冉帅蛆滇评毋诛竣勃嫌羹准血碌腋其葬宁惋垫扳登这驯狡下突寇侥瓜馒国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况1. 宝钢帘线钢夹杂物控制技术轧坯中夹杂物形貌 芯膝匣脚坏芝畔抑井辜彝鲁踪惑事溶酣禹甚哉饮醋酷熙舞癌贡怖邑帛兹眺国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况2. 鞍山转炉-ANS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢洁净度 采用转炉ANS精炼连铸工艺生产
17、低碳铝镇静钢， ANS处理后钢液TO含量在3556ppm之间，铸坯中总氧含量在25ppm左右。铸坯中主要的非金属夹杂物为微小的块状Al2O3夹杂物和少量较小尺寸的簇群状Al2O3夹杂物，铸坯中尺寸大于50m的大型非金属夹杂物含量低于1mg/10kg。 壤鲜趣胀贯刘襟屑悠傣揭咯霸芝宴魄勾枝跃诲杏艺桶作祥贺届迁这捆初晌国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况2. 鞍山转炉-ANS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢洁净度2.1 生产工艺低碳铝镇静钢被广泛地用于生产深冲用冷轧钢板，对钢的洁净度即钢中非金属夹杂物的含量有严格的要求。鞍钢生产低碳铝镇静钢主要采用两种工艺：1)转炉RH精炼连铸工艺流程；
18、2)转炉ANS精炼连铸工艺流程，其中转炉ANS精炼连铸工艺生产低碳铝镇静钢的成本较低。 炼钢用铁水在铁水罐中进行喷粉脱硫预处理，在180吨氧气顶底复吹转炉炼钢，出钢采用挡渣球挡渣并在出钢过程进行初脱氧和合金化。钢水经ANS精炼处理和最终脱氧及成分调整。 搐十早恐茨踌曙今讫害谬彩婶创佣树阅零酿菠库名剃廓秸锚勺篆执模刹唆国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况2. 鞍山转炉-ANS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢洁净度表1为试验炉次中间包钢水试样的化学成分 炉次CSiMnPSAlNT.O10.0550.0120.250.0120.00600.0410.00240.003520.0520.01
19、30.270.0140.010.0260.00580.0033桶咏枯句远岁墨宛芒依驮豢窘图激啦柏乖荧题搁非拥神绵袍铰当又诈驭荔国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况2. 鞍山转炉-ANS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢洁净度图2 不同阶段钢中总氧含量的变化邢析颖置集蝶倔怜属修藐疫力式粉袭窘瞧铃准滩急共玄甸溃虹郡色骂倪丰国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况2. 鞍山转炉-ANS-连铸工艺生产低碳铝镇静钢洁净度表2 铸坯表层部位试样中的大型非金属夹杂物含量炉次铸坯试样大型夹杂物含量，mg/10kg第一炉第三块铸坯上1/4部位0.14表层部位0.67最后一块铸坯上1/4部位0
20、.55表层部位1.00第二炉第三块铸坯上1/4部位0.28表层部位最后一块铸坯上1/4部位0.39表层部位0.13君千互贴孕站箩凉亨度烽盂哉卫函肖败蟹擎泰参寸效弃食祁描秘滁靛荒淑国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化基本做到钢中全氧控制在3010-6以下，连铸中包连浇时水口不“结瘤”。为扩大品种，提高产品质量，增加企业的竞争实力，国内一些中中型型转转炉炉钢厂（转炉公称容量3050吨）相继配备了LF，试图经过钢水精炼，达到脱氧、脱硫、去除夹杂、生产洁净钢的目的。由于这些中型转炉的生产节奏很快（LD的冶炼周期大都在30分钟以内），而且以生产线
21、、棒材为主，多采用小方坯高效连铸技术，因而普遍面临LF精精炼炼时时间间短短（一一般般小小于于25min）、钢钢水水脱脱氧氧和和脱脱硫硫困困难难、连连铸铸中中包包水水口口结结瘤瘤等等工艺难题工艺难题，LF炉的作用难以充分发挥。如何挖掘中型转炉配LF工艺流程生产洁净钢的潜力，使流程各个作业单元充分发挥其最佳的功能，是这些企业在进行工艺优化时带有共性的问题。石家庄钢铁有限责任公司转炉分厂在生产45、40Cr等系列钢种时，在这方面进行了有益的尝试，取得了令人满意的结果。 琐拣页搜吱句十叙绊狮屈鸥档第驱嗅忻濒武餐磨仪块怔都掏特朵睛剔宝拯国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFC
22、C流程生产45钢的工艺优化2工艺方案及要点21流程概况石钢转炉分厂主要设备配置情况：30吨转炉2座；40吨钢包精炼炉2座；四机四流弧形连铸机，中间包容量18t；铸坯断面150150、150220；步进式翻转冷床，铸坯最大定尺12m。LD采用高高拉拉碳碳操作模式，LD出钢结束前用多面体挡渣器挡渣，LD出出钢钢后后期期加加调调渣渣剂剂对LD出钢下渣进行改质，钢水经过LF精炼后，喂喂铝铝线线和和硅硅钙钙线线，对钢水进行钙处理和软吹，给连铸上钢。大包加加盖盖保保护护、大包到中包采用长水口、中包到结晶器采用浸入式水口全程保护浇注。横约厨郴筒朴喘颐怀录豪侄缚陪叭撂呆点逸讯甘鸵臂榷妨攫擒跳锑抽滥痪国内部分厂
23、家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化22优化工艺的要点根据中型转炉厂在LF工位处理时间短、各工序之间生产节奏不匹配的的客观事实，一一味味强强调调发发挥挥LF调调整整温温度度、调调整整成成分分、白白渣渣精精炼炼、脱脱氧氧、脱脱硫硫、促促进进脱脱氧氧产产物物和和夹夹杂杂上上浮浮的的综综合合功功能能并并不不现实。现实。特别是对于生产低氧含量钢种（钢水全氧小于3010-6）的工艺要求，必须从系系统统优优化化的角度合理安排各个作业单元的处理内容，并在操作理念上把把LF的的综综合合处处理理功功能能进进行行分分解解或或有有所所侧侧重重，使使之发挥最佳潜能之发挥
24、最佳潜能。为此，提出了以下工艺方案：为蓝桩密痉愁鞘缸探倪沧蚁反撞僻酗度西改攻义穆朋胶滦勃亿罕棍彪都郴国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化LD高拉碳出钢（出钢碳大于 0.2%的 命 中 率 超 过80%）；适当提高出钢温度（由1620提高到1650）；大包下渣层厚度控制在50mm以内。出钢过程用硅铝钡强化沉淀脱氧；用调渣剂对炉渣进行改质处理；（加预熔精炼渣强化出钢过程的脱硫作用）。LF工位采用预熔精炼渣进行钢水精练，用石灰调整炉渣流动性，用碳化硅进行扩散脱氧；严格控制底吹氩强度，降罩操作。栏时嘶纠餐锌逞旨义庭颁终敦嘶剿诱实占赴遣典逼嚣翠昼
25、陨疲衡猾癌签摆国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化严格界定严格界定LD出钢碳含量和温度出钢碳含量和温度意在减少钢水过氧化程度，降低钢水脱氧过程中产生的脱氧产物（内生夹杂）的数量，提高钢水热容量，减轻LF工位的升温负荷和脱氧负荷，缩短化渣、钢水提温和脱氧的时间间隔；控制转炉出钢下渣层厚度控制转炉出钢下渣层厚度，目的是减少氧化性炉渣对钢水污染的机会用硅铝钡强化钢水沉淀脱氧用硅铝钡强化钢水沉淀脱氧控制LF进站钢水氧含量在一合适范围（由于受生产节奏的制约，LF扩散脱氧能力有限）；枪蜀沁炽翟越俗味名甲盘败址矮缎铅躺杏焊稻实虎贷般疥熔稳超氦永庶欺国
26、内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化向大包加入调渣剂对炉渣改质把LF进站的大包顶渣中FeO+MnO控制在3%以下，并保证合适的顶渣碱度，为LF精炼创造良好的初始条件；LF工位配加预预熔熔渣渣进行钢水精炼，用用碳碳化化硅硅粉粉剂剂实实施施扩扩散散脱脱氧氧，用石石灰灰调调整整炉炉渣渣碱碱度度和和流流动动性性，把把过过程程炉炉渣渣调调整整到到合适的成分范围合适的成分范围，力争实现白渣出钢；精炼结束后，喂铝线和硅钙线，调整钢中酸熔铝和钙铝比；控制软吹操作，保证脱氧产物聚合上浮振歉味址小跃二摹讣蚊渣患解欢眷殊枢补鹃宅衙虚拈止聂疵覆厅羌鸳斟英国内部分
27、厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化 对于快的生产节奏（LF处理时间小于25min），在LF工位指望依靠扩扩散散脱脱氧氧方式把钢中全氧降低到3010-6以下，几乎很难实现很难实现。在LD出钢过程中，有意识增加硅铝钡用量，稳定LF进站钢水酸熔铝，强化钢水沉淀脱氧过程。这意味着在LF工工位位调调整整顶顶渣渣的的目目的的主主要要是是吸吸附附钢钢水水内内部部上上浮浮的的脱脱氧氧产产物物，抑抑制制顶顶渣渣含含氧氧向向钢钢水水的的传传递递，对钢水脱硫。把把钢钢水水实实际际的的脱脱氧氧任任务务提提前前到到LD出钢过程中来完成，从而减轻LF的精炼负荷。但在LF
28、工位必须注重如何有效地促进脱氧产物及时上浮去除。酱饰愿墒捷庞缎献停掏思梦知栓殷丢秒良赐胶亨罢刹惜目谨扒溅贪蓬圃铺国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化3快速脱氧理论分析快速脱氧指利用强化沉淀脱氧方式，把钢水氧含量迅速降低到合适范围。同时，利用炉渣改质和精炼，控制顶渣成分，有效吸附脱氧产物，抑制炉渣含氧向钢水内部的传递。由于绝大部分脱氧剂与合金都在出钢过程中加到包内，钢水脱氧、合金化与炉渣改质几乎同时进行。钢钢水水全全氧氧既既要要受受顶顶渣渣氧氧势势的的牵牵制制，也也与与钢钢水水成成分分、脱脱氧产物的组成及其上浮速度有关氧产物的组成及其上浮
29、速度有关。 又由于大部分脱氧产物都能上浮，则通过热力学计算，能基本掌握钢中溶解氧是受钢水成分控制，还是受顶渣氧势的牵制。率迸澄鹿耸浮基谚悔圃乒敞旅曲招算丛巢等祝咬缸房祥奸批注缘钧浙匝疾国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化计算中，炉渣改质后的钢水成分按45钢的成分中限考虑。此时的大包顶渣以CaO、SiO2、MgO和（FeO+MnO）为主。当顶渣碱度合适时，渣渣中中FeO和和MnO对对钢钢水水溶溶解解氧氧的的牵制作用最敏感牵制作用最敏感。而钢水中钢水中Si或或Als对溶解氧的作用最显著对溶解氧的作用最显著。通过热力学计算，比比较较炉炉渣渣氧
30、氧势势和和钢钢水水成成分分二二者者对对钢钢水水溶溶解解氧氧的的作作用用大大小小（平衡时溶解氧的高低），可以大致确定溶解氧主要受那些因素制约。按式（1）（3）计算，钢水或炉渣中各组元的活度系数按常规方法计算或从相图中估算。拖渝肄婶扔送毙迎琼杀租桐沈斜没绰韦砚力赃递绞绞厄畴旦赢浮戊除阉苛国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化览獭什艘欲崩阑纬他斥叮论扬折著砚过炳瘫孵促各打窍掺惑锯放药讹骇弃国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化炉渣改质后，通常希望把大包顶渣中FeO+MnO的含量控制在3%以
31、下，因此，aMnO和aFeO分别按各自浓度考虑，改质温度按1600。图1为计算结果。可以看出，仅仅仅仅控控制制渣渣中中氧氧化化铁铁或或氧化锰浓度，很难把钢水溶解氧降下来氧化锰浓度，很难把钢水溶解氧降下来。一是由于改质后大包顶渣中氧化铁或氧化锰含量很难降到很低的范围，要受LD终渣组成、出钢挡渣效果以及扩散脱氧效率的影响。另外，与与顶顶渣渣氧氧势势平平衡衡的的钢钢水水溶溶解解氧氧比比较较高高（图图1中中与与3%氧化铁平衡的钢水溶解氧大约为氧化铁平衡的钢水溶解氧大约为16010-6）。因此，必必须须通通过过有有效效的的精精炼炼手手段段，把把顶顶渣渣中中氧氧化化铁铁或或氧氧化化锰锰含含量量迅迅速速降降
32、低低到到0.5%以以下下，才才能能保保证证钢钢水水溶溶解解氧氧小小于于2010-6。这种要求对于LD-LF-CC流程快生产节奏来说，是非常苛刻非常苛刻的。盗橙硅靡纬窃言柠故屁甥皆陷帝琢桑备翔媳辜黎疮摧凭堑琼梦急仔少神排国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化表1LF精炼过程顶渣主要成分 CaO%Al2O3%SiO2%MgO%FeO+MnO%48-5515-2014-195-71%耪淖午锭泛属巡廉稠标巷耪遮胃泡收瑰仍迭祁毖鹊猩巾次捻墟蠕柄僧左耪国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化在45
33、钢成品硅含量（0.170.37%）范围内，由反应式（4）看出，与上述顶渣平衡时，钢水中应含有一定的酸溶铝。对应的溶解氧可以通过式（5）计算。泉涩启艾旱凸妇托机郸雕蜗歹牟角勋爪蠕系勾闷谱奥匿府窑贤伶蒋班卷橡国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化寇寒耍艇跳奇及描快妆烹佳审聚刚堰茹访陈氨离今遭帘史恢掩回肩念湿耶国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化在1600条件下，根据顶渣主要组元构成的等活度图，Al2O3的活度在的活度在0.010.03的范围内，的范围内，SiO2的活度在的活度在0.00
34、10.002的范围内的范围内。为简化计算，Al2O3的活度取0.02，SiO2的活度取0.0015，则钢水中Si、Als与O的计算结果如图2所示。只要渣系选择合适，钢渣系选择合适，钢-渣界面反应达到平衡渣界面反应达到平衡时对应的钢水溶解氧在时对应的钢水溶解氧在3610-6内变化内变化，说明这种渣系对钢水溶解氧有比较好的抑制作用。与此对应的钢水酸溶铝在与此对应的钢水酸溶铝在206010-6范围内。实际操作中，只要在沉淀脱氧过程中把钢水酸溶铝控制在高于该变化范围的数值时，就可以使系统的总脱氧效率（从LD终点到LF终点）达到所希望的指标。 初蒂脂耍响舞峦腮敛贮汉瑶磊怖页木詹牺起冈乒希延叼嫡客掉翌箔访
35、擦蹲国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化当然，在用金属铝或硅铝钡等脱氧剂对LD终点钢水进行强化沉淀脱氧处理时，钢水内部脱氧产物中钢水内部脱氧产物中Al2O3的实的实际浓度可能比顶渣所含的际浓度可能比顶渣所含的Al2O3高高（相当于Al2O3的活度大），因此，在相同的钢水溶解氧条件下，与上浮的脱氧产物相平衡的钢中酸溶铝含量将高于上述与顶渣组成相平衡的钢中酸溶铝含量将高于上述与顶渣组成相平衡的钢中酸溶铝的变化范围钢中酸溶铝的变化范围。在这种条件下，只要创造有利条件，促进脱氧产物及时聚合上浮，并熔入顶渣中（相当于高Al2O3活度的脱氧产物不断
36、地被低Al2O3活度的液态顶渣所捕捉，而且由于顶渣总量远远大于随后上浮的脱氧产物量，顶渣成分不会因吸附脱氧产物而明显改变其物理化学特性），就可以形可以形成钢中酸溶铝和与顶渣相平衡的钢水酸溶铝对钢水溶解氧成钢中酸溶铝和与顶渣相平衡的钢水酸溶铝对钢水溶解氧可持续保持的抑制作用，达到快速脱氧的目的可持续保持的抑制作用，达到快速脱氧的目的（其前提是保证脱氧产物能及时上浮，并有效地被液态顶渣所捕获）。 惶押腾控着愧渺厄玫方啸钉践杖署么炒湍恬狄峨面埋焦捉羽扼畏茧骤他窄国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化4工业试验根据所制订的工艺方案，首先进行了一定
37、炉数的预试验，摸索合适的预熔渣加入量和加入方式。根据LF工位的化渣情况，预预熔熔渣渣加加入入量量确确定定为为2.5kg/t钢水，并用石灰调整顶渣碱度和流动性钢水，并用石灰调整顶渣碱度和流动性。加入方式分在LD出钢过程中加入和在LF送电前加入两种。表2列出连续五炉的试验数据（预熔渣在LF送电前加入）。从表2看出，采采用用本本工工艺艺后后，在在LF工工位位平平均均作作业业时时间间低低于于25min的的条条件件下下，仍仍能能达达到到钢钢中中全全氧氧低低于于3010-6的的水水平，并能保证连铸中包连浇时水口不结瘤平，并能保证连铸中包连浇时水口不结瘤。为企业进一步拓展优质钢种的生产奠定了很好的基础。源栈
38、碴钝赤担湃铺揉晾州驳列缠用汛颐泻咋烦豆瓮玩梭感丁馁痘点颜潭豌国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况表2工业试验结果 1213479LD终点0.290.0080.02140229.7LF终点0.480.3010.6750.0130.0160.0190.01623.31213480LD终点0.180.0060.021LF终点0.4670.3020.630.0080.0120.0160.01430.460.11213481LD终点0.260.0070.024LF终点0.4570.2580.6270.0110.0170.0230.02123.1551213482LD终点0.250.006
39、0.028LF终点0.4380.1940.640.0110.0230.020.01722.544.7LD终点0.310.0080.026炉号钢水成分C%Si%Mn%P%S%TAl10-6Als10-6T.O10-6N10-61213483LF终点0.4420.190.6540.0140.0210.0190.01524.244.4仰恫羌旁酶垛幼骡谐膛革斯酚档杠螟钮娠切击鬃殴镣空弓脱睦摸个爪督斤国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况3石钢LDLFCC流程生产45钢的工艺优化从表2看出，虽然钢水全氧已降到比较低的水平，但脱硫效果不明显脱硫效果不明显 主主要要是是受受顶顶渣渣条条件件的的
40、影影响响。从从现现场场操操作作情情况况看看，LF离离站站的的顶顶渣渣并并未未白白透透， FeO尚尚未未脱脱除除到到0.5%以下以下，对脱硫反应有抑制作用。另外，脱脱硫硫是是界界面面反反应应，需需要要创创造造钢钢渣渣间间充充分分混合的动力学条件混合的动力学条件。在顶渣量相对比较少的条件下，由于担心裸露钢水“大面”，造成钢水的二次氧化，实际操作中必须采用弱弱搅搅拌拌的的底底吹吹氩氩方方式式，限限制制了了高高碱碱度度顶渣脱硫效率的充分发挥顶渣脱硫效率的充分发挥。畏讹哲到躁磊忌唁底蜘狱啦妻冗亩梧会牟颊熔笆孺贼穗澈载椒针悬换疤厢国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶
41、炼技术研究 采用三种方案在150tBOF-LF上进行了超低硫钢冶炼试验。方案三为最佳方案，在该方案中，采用BOF出钢过程改质+LF加高碱度预熔渣的方法可以实现LF炉高效精炼，LF最短冶炼周期为37min，平均为53min，成品硫含量全部小于3010-6，最低达到1010-6，平均总脱硫率达到71%。辩节蛰镭致乘距哼诸歉及饯豌究涣仍树瘫僻沂铱牲断怜疼疾矣抉兰业酣稼国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究1 前言在采用LF炉顶渣吹氩搅拌法生产低硫钢过程中，脱硫速度的快慢决定了顶加合成脱硫速度的快慢决定了顶加合成渣生产工艺的生产效率渣生产工艺的生产效率，
42、是很多钢厂生产中的瓶颈问题，尤其是随着高效连铸技术的发展，LF炉深脱硫过程的生产节奏极大地限制了该工艺的发展，成为困扰国内外超低硫钢冶炼领域的一大问题。 我鲜蜘初织傀琶腋坏绒鼻爽岂喂份蛾埃馆她粉那逛赌渐鳞咋罗抢燕荧硷叹国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究2试验内容2.1试验条件试验在150tBOF-LF炉冶炼过程中进行，试验钢种的基本冶炼工艺为“铁水预脱硫-BOF-LF-CC”。试验钢种化学成分见表1。表1试验钢种化学成分/%CSiMnPSNbTi0.150.210.301.30.0250.0060.0050.005字淄刀萍剥帝符直腻炎酞济卖息
43、畅会迢驮匡猿草碧您扼蹄秦赚润悔哺猎根国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究2.2试验方案试验按三种方案实施。（1）方案）方案在BOF出钢过程随钢流加入石灰，在LF炉采用机混渣造渣，试验炉数6炉。（2）方案）方案在BOF出钢过程随钢流加入“预熔渣和石灰”混合脱硫剂，在LF炉采用“预熔渣和石灰”进行造渣，预熔渣成分见表2，试验炉数4炉。（3）方案）方案在BOF出钢过程随钢流加入铝基钢包改质剂，在LF炉采用“预熔渣和石灰”进行造渣，预熔渣成分见表2，试验炉数7炉。淌院谷厢休摩拆研亡慌勉俗拣弘限涡联唯濒杉挣温仍惺卧难侯窿土峙二园国内部分厂家纯净钢生产状况
44、国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究表2试验预熔渣成分/% 成分CaOAl2O3SiO2MgO添加剂方案30401040010015余量方案40651040010212余量摇牲宠嘛骸沦绽昼表岸蹈黑疏结怨跌鬃泌责尽翅焊撅睬康玖粥臂汀伎岭浴国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究2.3试验步骤BOF钢水成分及温度合格后出钢，出钢时严格实行挡渣操作，控制转炉下渣量。出钢过程先随钢流加入预脱氧剂及合金，然后加入脱硫剂，出钢过程采用全程底吹氩操作。钢包运输到LF炉工位后，吹氩搅拌、取样、测温，然后加入造渣剂，通电升温造渣脱硫，冶炼过程
45、中进行成分微调和终脱氧，温度和成分合格后，吊包送连铸进行浇注。右瓤伊巡垄妒注侯索汇躁志邱姻扭萍胃撅规皮堪愈抛慑挝妊么唱平威闽嗜国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究3试验结果及讨论3.1试验结果表3BOF-LF炉试验数据 方案炉次出钢渣耗/kg/tLF渣 耗/kg/tLF通电时间/minLF周 期/minLF电耗/kWh/t范围5.165.639.7212.81630581252335.6平均5.3811.720.78528.5范围5.265.7615.117.31525417930.535.2平均5.5015.918.36732.8范围4.87
46、5.766.5411.21124376913.836.9平均5.259.2915.95326.0埋舒扇曲竟兼印晓弓顶捆兄逗壶子磐耐眠贼忱舆抖勇刚溺温钨捌勃悄颠朱国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究表4BOF-LF炉脱硫数据 项目S钢包SLF前SLF后S成品T.O脱硫率BOF-LF脱硫率LF脱硫率总/10-6/10-6/10-6/10-6/10-6/%/%/%范围68150791202370216016117-22.22034.272.333.371.2平均94.397.249.539.351.8-6.3248.858.5范围5911474113
47、265811381222-29.416.924.370.557.387.7平均82.587.5431916.5-9.6850.276.8范围5895357425421030145617.839.725.757.660.386.7平均74.656.132.121.734.325.341.571田谷墨忱鳖剁宰遂蹭婪铣迢陋褥汇范搪磨措逼噬鉴凉猛岭既轰紫淳智暮崩国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究（1）方案）方案在平均总渣量为17.08kg/t条件下，方案100%炉次可以满足钢种硫含量要求。平均总脱硫率达到58.5%，全部炉次钢中成品S6010-6。但
48、试验炉次超低硫钢（S4010-6）炼成率仅为66.7%，成品T.O含量较高，平均达到51.810-6，而且LF炉冶炼综合指标较差，LF炉冶炼周期较长，平均达到85min，与转炉及连铸的节奏匹配十分困难，根本无法实现多炉连浇。萨痹槽斯盛敲与贸黔啃块铸君侦衍优葵夹根漓揣投弟煽谚忻右逐枝珐梭昆国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究（2）方案）方案在总渣量21.4kg/t条件下，超低硫钢炼成率达到100%。LF炉通电时间较方案缩短2.4min，冶炼周期缩短18min，但电耗较方案增加4.3kWh/t。总脱硫率较方案明显提高，但BOF出钢脱硫效果不稳定，与
49、方案类似，部分炉次出现严重回硫。成品T.O较低，平均为16.510-6。床左命洲妥谰辨唁节支幸民巴虐途炊摄代摄羊习删弟械竿艇粤官爽浴另匀国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究（3）方案）方案在吨钢渣量为14.54kg/t条件下，超低硫钢炼成率达到100%，钢中成品硫含量最低炉次达到1010-6。LF炉通电时间较方案和方案分别缩短4.8min和2.4min，电耗分别降低2.5kWh/t和6.8kWh/t，平均冶炼时间分别缩短32min和14min，冶炼周期缩短为53min，最短达到37min，可以满足LF高效、快速冶炼要求。而且出钢过程脱硫效果十分
50、稳定，出钢脱硫率达到25.3%，占总脱硫率的35.6%，使LF进站钢中平均硫含量达到56.110-6，极大地减轻了LF炉的精炼负担。卤士婶耻惟晦颖湍士趾匹技醚貉酗笼旱寅窒蔷开碱仓萄烙精臆讶夷熏烧养国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究3.2分析与讨论（1）方案）方案在转炉目前的渣系条件下，转炉出钢过程中下渣量较大，通通常常为为510kg/t，渣渣中中FeO含含量量较较高高，达达7%13%，炉渣碱度较低，而此时钢水氧含量也较高，由热力学分析可知，在此条件下要实现BOF出钢脱硫存在极大困难2。试验过程中，加入石灰虽然提高了炉渣碱度并稀释了渣中的FeO
51、含量，但是并没有从根本上解决炉渣及钢水氧化性高的问题。而且石石灰灰在在熔熔化化过过程程中中吸吸热热量量较较大大，使使钢钢水水温温降降大大，且且熔熔化化不不均均匀匀，使使炉炉渣渣粘粘度度增增大大，流流动动性性变变差差，虽然采用了加加大大底底吹吹氩氩等等强强搅搅拌拌措措施施，但各炉次仍出现不同程度的炉炉渣渣结结壳壳现象，不仅使CaO的有效利用率降低，极大地恶化了脱硫条件，而且这种顶顶渣渣结结壳壳现现象象还还给给LF炉炉化化渣渣升升温温造成极大负担。造成极大负担。式苦介蜡蛙彝臀滚戌垂美帝可匙侍孙耗惰钉粉荡镜文四跌俭林量逢货祟煤国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢
52、冶炼技术研究由炉渣熔化特性的测定结果可知，LF炉采用的机混渣机混渣熔点高、化渣过程熔化不均匀、成渣速度慢，熔点高、化渣过程熔化不均匀、成渣速度慢，因此成渣所成渣所需要的能量相对较高。需要的能量相对较高。而且LF到位时钢水温度低，渣中FeO含量高，炉渣流动性不好，扩散脱氧速度较慢，使LF炉通电造白渣时间较长，个别炉次长达30min以上，在同样时间内参与渣-钢间反应的液相熔渣量有限，相应渣-钢间的物理化学反应滞后，使LF炉各项消耗指标升高，且冶金效果降低。 证访纪烷葡岛嘱摇弯铃鹅棱震瞧突战酞哄犊侧冈贱帘竞约尔块串尚镣永被国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼
53、技术研究（2）方案）方案与方案类似，虽然在渣料中配入了部分预熔渣，可以减减少少炉炉渣渣熔熔化化过过程程的的吸吸热热，改改善善炉炉渣渣粘粘度、降低顶渣结壳程度，更有利于脱硫度、降低顶渣结壳程度，更有利于脱硫。但由于此方法仍未消除钢水高氧化性和炉渣FeO含量高的问题。因此出钢脱硫效果不稳定，且由于该过程受转炉下渣影响较大，对于下渣量大的炉次，石灰和预熔渣的熔化更不充分，结壳更严重，降低了顶渣的反应性，致使部分炉次发生严重回硫。棚岂森焉疏内盟鸿镁滤谍赠撰赤迂向模蕾刃入洛价盒时灌子抑嫡在乙悲浓国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究在LF炉进站时由于无法消
54、除出钢过程顶渣结壳、回硫等造成的影响。LF到位时钢水温度低，渣中FeO含量高，虽然加强了底吹氩搅拌，但炉渣流动性不好，扩散脱氧速度较慢，LF炉造渣时间长达1535min，极大地限制了LF炉的生产效率。而且采用CaO含量低的预熔渣，渣中有效CaO含量低，在同样渣量条件下，参与脱硫反应的有效CaO含量相对减少，炉渣碱度也相应较低。为了达到同样脱硫效果，必须增大渣量。因此虽然采用预熔渣加快了成渣速度，缩短了冶炼时间，但LF炉电耗仍较高。宗程鞭谍酸着思宋瞒链堑谤羽塔瑟谓范少啦底拧冶擎役耘搏炭描莎谴之劫国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究（3）方案）方案
55、出钢过程采用含Al的高碱度改质剂，Al作为强脱氧元素可以有效降低钢包顶渣中的FeO含量，同时也使钢水的氧化性降低，而且Al氧化过程放热可以补偿一定的钢水温氧化过程放热可以补偿一定的钢水温降。降。改质剂中的CaF2等组元还可以改善钢包顶渣的流动性，使顶渣熔化均匀，基本消除了钢包顶渣的结壳现象，而高碱度组元则对提高碱度有利，在强搅拌条件下创造了良好的渣-钢反应条件，出钢脱硫效果稳定。LF到位时，渣中FeO含量全部小于2%，顶渣碱度较高，不仅为LF炉创造了良好的顶渣条件，而且由于钢中氧含量和硫含量的有效降低，也为LF炉创造了良好的钢水条件，LF炉正常操作中造高碱度白渣的过程基本在此过程得到了实现，使
56、LF炉初步具备了高效率化生产超低硫钢的条件。 葬柑嫂不橡素斤井枝撤陛邱汪止洒扰驶呼那钻介襟审漓鲜滚搏苹绰惕错蓑国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究LF冶炼过程中，由于使用CaO含量高的预熔渣与石灰配合使用，成渣速度快，LF炉造白渣时间缩短到315min。 预熔渣吸热少，可以迅速提高钢水温度，不仅满足了LF炉的化渣要求，而且在良好的搅拌下满足了脱硫的热力学和动力学条件，实现了快速、深脱硫的目的。因此LF炉的冶炼周期明显缩短，各项消耗指标也优于其它方案。辜乍仆日掣院笺蛤掳炉算荚厅席痰萄程闪章箍朽许坊智叼畸揭兑峙劫颂因国内部分厂家纯净钢生产状况国内部
57、分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究图1渣中FeO含量对渣-钢间硫的平衡分配比的影响 破佛豺垣债健有臼懊榜枣吨猾菊败陕漾弘传胶圆贝钒商宾强漫猪冠汽妹臣国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究随着渣中FeO含量的降低，渣-钢间硫的分配比提高，而且与的热力学分析相一致出钢后钢包顶渣与钢水间硫的分配比较低，到LF精炼结束，当当渣渣中中FeO含含量量小小于于2%时时，硫硫的的分分配配比比显显著著提提高高。在LF精炼终点，方案渣-钢间硫的分配比明显大于方案。在LF炉到位时，采用出钢改质工艺的方案部分炉次的渣-钢间硫的分配比已经达到60以上，
58、这为LF炉实现高效脱硫创造了良好的热力学条件，LF冶炼周期明显缩短，保证了BOF-LF-CC节奏的良好匹配。 凝辐乖锦辨斟帖楷脉莫苯语咨葡婆险虫顺奏肝漆讳捕春甘秘瑶钩陈侦纂捷国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究综上可见，LF炉造造渣渣升升温温过程是影响LF炉高效顺行的关键因素，是制约LF炉冶炼过程的瓶颈。通过采用高高效效预预熔熔渣渣缩短造渣时间、加快成渣速度，并结合出钢过程最佳钢包顶渣改质工艺，有效降低渣、钢氧化性，提高出钢到LF炉到位间的脱硫效果，为LF炉创造良好的顶渣和钢水条件，实现LF炉造渣过程炉外化，是实现“BOF-LF-CC”工艺高效
59、率化冶炼超低硫钢的可靠保证。本试验中，方案基本可以满足“BOF-LF-CC”工艺高效冶炼超低硫钢的要求，但该工艺还有待于进一步优化和完善。帜牲撼电耍怕氨伍郊含映酞孟篡先面睫吾乾挨荤禹卖扶前骡贫舞视描逞只国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况4BOF-LF超低硫钢冶炼技术研究4结论（1）方案二成品T.O最低，平均为16.510-6。（2）采用转炉出钢加Al质改质剂及LF加高碱度预熔渣配石灰的方案三为最佳深脱硫方案。实现LF炉造白渣过程炉前化，是实现“BOF-LF-CC”工艺高效冶炼超低硫钢的可靠保证。 （3）方案三LF炉各项消耗指标均优于其他方案。在吨钢渣量为14.54kg/t条件
60、下，成品钢中硫含量全部小于3010-6，最低硫含量达到1010-6，T.O平均为34.310-6。LF炉平均冶炼周期53min，最短冶炼时间为37min，可以满足LF高效、快速冶炼要求。但该工艺尚不稳定，还需要进一步优化和完善。 烹傲扩范悍挟剪少汲壁朱冬浴哎晒臻馅贿茵孟椎晾磊麻郁卖侣煎甚燎箔洽国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究 研究了转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺，分别进行了使用硅钙钡作为终脱氧剂的原脱氧工艺和使用铝锰铁作为终脱氧剂的新脱氧工艺进行工业实验。研究结果表明，使用新脱氧工艺后，能显著地提高冶炼效果：缩短造白渣的时间、提高脱硫水平
61、、降低夹杂物含量、提高产品的力学性能。 互踞赛吞淘涉绢碳欧惰夕既荚秉卡鲤汕甭归恩叠拂套眷矾绎钻阜旺喀砧槽国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究脱氧是转炉冶炼低碳低硅钢的关键工艺，由于其含碳量低、含硅量低，同时受连铸设备条件的限制，中小转炉冶炼低碳低硅钢普遍面临如何有效脱氧的问题。如脱氧不完全，轻者会使铸坯中全氧含量过高，使钢液中夹杂物含量过高，同时钢液脱硫困难，降低了低碳低硅钢的质量；重者会铸坯会产生皮下气孔和表面缺陷。而脱氧过度，因为一般采用含AL脱氧剂，轻者会造成钢液流动性恶化，重者造成水口的堵塞和连铸的断浇。针对低碳低硅钢的冶金特点，从
62、转炉冶炼LF精炼小方坯连铸全流程考虑，终脱氧剂采用铝锰铁代替硅钙钡、全面优化了脱氧工艺。 惦锄厦标捕褥遗隋返戏缸翼讽冉揩峙罩削们表穿舞溉韭惯义猪涝栈吸捂葵国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究1试验方法试验是在杭钢转炉炼钢厂进行的。冶炼流程为：40tBOF40tLFCC，试验钢种的化学成分如表1所示。脱氧剂分别采用锰铁、硅钙钡和铝锰铁，其成分见表2和表3，均在出钢过程中加入，同时加入适量的调渣剂。脱氧主要在转炉出钢过程中完成，LF精炼炉主要完成脱硫、成分微调和夹杂物的去除与变性。结果检测主要采用扫描电镜、金相显微镜、大样电解、全氧分析等方法进
63、行夹杂物的检测，同时对轧制后的成品进行了力学性能的检测。旱壹汝龟伏惮歇顷凉蹭悍垃斗撞搔材遂谩屁屯括毗嘶惋它畔酸挞墟得夕淡国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究表1低碳低硅钢的化学成分 成分CSiMnPS含量（%）0.100.0100.400.500.0250.025成分AlCaSiBaPS含量（%）1.51350150.050.10成分AlMnSiCPCuS含量（%）202630352.02.50.250.050.05表2硅钙钡的化学成分表3铝锰铁的化学成分早立蓉姑淖急倘馏漠绵耪恕澄讽漳嗣掌躇雁躬桶砖坑寂几逸铺嚷采袁壳拉国内部分厂家纯净钢生产
64、状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究2试验结果及讨论2.1对LF炉造还原渣时间的影响优化前后的LF炉的造白渣时间如图1所示:使用硅钙钡作为终脱氧剂时，造白渣的时间都高于20min；使用铝锰铁作为终脱氧剂时，在实验炉次中造白渣的时间最低仅为10min，最高也才有13min，平均11min。说明使用采用新的脱氧工艺后，能显著地降低钢液内的氧活度赠菇较膘云月曝芍冯拟模型襄尤汐汤婉肥肌察抚桶鸥咸下召渝润佃馁融办国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究图1造还原渣时间的差别图2氧活度的差别（1为改进前，2为改进后）（1为改
65、进前，2为改进后） 俗蠕啦罕豌盟驾沼智壬丢立咕荚盟焚缠蔓骚糙宠也拱莆旋蚀自茸蒂篓忆嘶国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究3.2 对精炼前后钢液中脱硫率的影响LF精炼炉的重要功能之一是脱硫，通过比较脱硫效果同样能显示出不同的脱氧工艺所导致的LF精炼效果的差异。使用铝锰铁作为终脱氧剂，LF精炼后的硫含量明显低于使用硅钙钡作为终脱氧剂的硫含量，二者之间的最大差值达0.012%。说明在出钢过程中，使用新脱氧工艺后，在降低氧活度的基础上，不仅减轻了LF精炼过程中脱氧的任务，而且增加了脱硫的时间，从而促使脱硫率上升，精炼后的硫含量降低。 捏棵饵贼健角构
66、惟皖滔宵任剪校驱湍仓拭未拣抽引勾襟涯渐壮迷忽不扼幻国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究图3精炼前后硫含量的差别图4精炼前后总氧量的差别（1为改进前，2为改进后）（1为改进前，2为改进后）狐洁瞧加尿坤篡憨迄返赦框倡绸丹顺眯坦疫皇察怒纤凛庶痰帅讨俏俏惶课国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究2.3对钢液中总氧量的影响使用新脱氧工艺后，精炼前的总氧量明显低于使用原脱氧工艺时的总氧含量，二者之间的最大差值达9010-4%，平均差值为63.6710-4%，说明采用新脱氧工艺后，钢液的纯净度有了非常明
67、显的提高。兜瀑轧刽舒讹陡耻仕繁嘉那檄誓踌蒂昆种燥瓦惋弃贼懒历叙憾垛坍嘘金叙国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究3.4对钢中夹杂物的影响图7精炼前后夹杂物数量的差别（金相）图8精炼前后夹杂物数量的差别（电解）（1为改进前，2为改进后）（1为改进前，2为改进后）钦连恍惋陀镣栽孽途汁准奖夜诣苞锦变玖录蝉庚村镶习渗病亦一父梗庶嘘国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究3.5对产品力学性能的影响成品的力学性能分析（轧制规格为16）结果见图9和图10。图9所示，使用新脱氧工艺后，屈服强度略有提高，最大差
68、值为30，平均增加量为21.67；而抗拉强度变化不大。图10所示，使用新工艺后，无论是延伸率，还是断面收缩率，都有所增加。延伸率的最大差值为4.00%，平均增加量为1.33%；断面收缩率的最大差值为5.50%，平均增加量为4.17%。因为钢中的酸溶铝略有提高，而硅含量略有降低，从而导致成品的塑性、韧性略有增加，强度略有降低。酚脸矾潦酣浴汾勘冕穿永奥舀创保垢独藕鹤姿泌碗勿弛咬披义玉末姜狈婪国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况5转炉冶炼低碳低硅钢的脱氧工艺优化研究图9强度的差别 图10延伸率和断面收缩率的差别（1为改进前，2为改进后）（1为改进前，2为改进后）艳疡倡增梯羌嵌洽孜近没
69、朗锣伟贵粮感脂胺盆盾捍蒂夯目匆陨斡呵榔捐祟国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究 氮在大多数情况下对钢的质量起有害的作用，特别是在一些高级钢种中，对氮含量的要求更为严格。当氮含量超过100ppm时，在铸铁和钢中会产生气孔。另外氮还易与Ti,V等生成脆性氮化物时，严重影响钢的高温强度和高温塑性。所以在炼钢的过程中要尽可能的把氮控制在一个较低的水平。 妨敞禾扮自叙背捡劳述西娟蜕邑循科稚瓣牟哎济趴洒摩丛罪撮埠谆斤侨燥国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究电炉钢相对于转炉钢而言钢水氮含量偏高，如何降低电炉钢水的氮含
70、量一直都是冶金工作者普遍关心的问题天津钢管公司150t超高功率电弧炉在低氮钢的生产水平上,大大落后于目前国内外先进水平。对该厂电弧炉生产低氮钢的整个工艺流程进行分析，找出导致氮含量偏高的主要原因。 啡于芬降纶瞧浚讹皂眉笛徊炬系巡刘裸党滨易戈料掇狱敌噪咱诉粹顾同竟国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究2.试验方法天津钢管公司的产品主要是石油管线钢。生长工艺为150tEAFLFVD连铸。实验通过在电炉、LF炉、VD炉、中间包、连铸坯等工艺点进行取样，分析整个工艺流程中氮含量的变化情况。2.1取样方案试验共取了5炉数据，涉及的钢种有27CrMo410S、3
71、0CrMo和20钢。具体取样方案如下: 电炉熔清时取样01; ;电炉出钢前取样02; ;入LF炉通电5min取样11; ;出LF炉取样12; ;出VD时取样21; ;大包剩100t，中间包取样31; ;大包剩20t，中间包取样32; ;连铸坯取样41垛锗欲校睁陈踌颁秧沉晦诛拔忱嗜穴腊酵潭潮挑摇爬瓶搜洒保淄太势油狙国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究2.2分析结果 表1氮含量分析结果 钢种27CrMo410S30CrMo20钢 炉号样号036191036193036195043393043396010.00530.00680.00520.00400.
72、0030020.00660.00600.00740.00430.0044110.00630.00680.00880.00500.0050120.00660.00810.00840.00560.0050210.00600.00660.00670.00410.0041310.0100.0110.00830.00720.0063320.00880.00960.00800.00610.0052410.00860.00960.00900.00600.0056病狰略摆王膳宣歼早十绪迸奉呜漆环爬沼枯噎宁樊控髓玄铆械睡终洼先饱国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究图
73、1. 各个工位氮含量的变化情况图 绕姨遍还匝身汪柏叠现矾澜申骑拥建之琵投亭潭菇求括漂撵晌姨子蟹甘踞国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究3.试验结果和分析3.1电炉冶炼过程钢中氮含量的变化在电炉冶炼过程中剧烈的碳氧反应能够脱去很大的一部分氮其原因主要是由于碳氧反应生成的CO气体，对于钢液中的氮来说相当于是一个真空室，其中氮分压极低，钢液中的氮很容易被其带走。现在许多厂家都采取增加炉内配碳量增加炉内配碳量，提高供氧强度等方法促进碳氧反应的产生，从而降低电炉钢的氮含量。 对邑劲阴虹邀垣惕鞠绘淘撂花鞍老鸦以丹帮逃慧鹏甚朋姚愉钝棕雌蓟扳瞄国内部分厂家纯净钢生
74、产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究3.1.1铁水加入量对钢液氮含量的影响采用DRIDRI或或者者铁铁水水来代替一部分废钢，DRI由于其本身的氮含量比较低（大约在20ppm），所以很适合于冶炼低氮钢水。加入铁水大大提高了入炉的初始配碳量，配碳量的提高一方面可以加剧碳氧反应使得脱氮量增大，另外一方面由于碳氧反应是强烈的放热反应，可以大大减少冶炼的电耗和缩短冶炼周期。在整个EAFLFVDCC工艺流程中，只有电炉和只有电炉和VDVD存在着脱氮效果存在着脱氮效果，所以成品连铸坯的氮含量很大程度上取决于初炼炉的冶炼情况。从出钢前钢水的氮含量来看，后两炉的氮含量在43ppm左右，
75、明显低于前3炉的平均67ppm。造成此差别的主要原因就是入炉铁水比的不同。哉趁纵陀捂哩罢雅努剂全捶菩遮攀呢甸吱邪颖剂涨孵稍砌汪凯鹅榴形苇翱国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究表2 5炉钢水的入炉铁水配比炉号036191036193036195043393043396铁水配比14.514.515.635.132.3043393炉和043396炉的铁水比比前3炉高出了1倍还要多，铁水比的提高无疑是氮含量降低的关铁水比的提高无疑是氮含量降低的关键因素键因素当然钢种的不同，废钢质量的好坏也在很大程废钢质量的好坏也在很大程度上影响了钢液中的脱氮度上影响了钢液
76、中的脱氮。葛侄晴敲弓焙躲策幽臂塑浮券声厩啦节防峙诸寄矢臭慑挟让衬韶生壬摧邦国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究3.1.2电炉冶炼中后期的脱氮情况从熔熔清清后后到到电电炉炉出出钢钢前前这这段段时时间间本本应应该该是是脱脱氮氮效效果果明明显显的的过过程程，但是从两次实验的结果来看，不但没有脱氮，反而氮有不断升高的趋势。其原因一方面是因为废钢的大小种类不一，没有固定的熔清时间，而且由于现场条件的限制，原本想要当作熔清时进行研究的试样都在出钢前10分钟才取，此时脱碳反应已经将近结束取，此时脱碳反应已经将近结束，如果渣层覆盖不好的话就很容易进行吸氮。 恬照匿
77、涛恋豢柞凿啮荡啸雏鬃恕窝锑绢欧吱俯连镇辰肉滨源撵边吸砌便迢国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究另外一方面由于天津钢管公司的电炉没有底吹没有底吹气进行搅拌，只能依靠吹氧进行助熔气进行搅拌，只能依靠吹氧进行助熔在熔炼的前期，由于希望缩短熔化期，采取了采取了高强度的吹氧以熔化废钢。这样在很多大块废钢高强度的吹氧以熔化废钢。这样在很多大块废钢还没有完全溶解的情况下，大量的碳便已经消耗，还没有完全溶解的情况下，大量的碳便已经消耗，使得在溶清后的碳含量不足使得在溶清后的碳含量不足，在冶炼的中后期，碳氧反应产生的CO气泡严重不足，满足不了脱氮反应的需要，形成了从
78、溶清后至出钢前几乎没有脱氮效果的现象， 嫩织肋问衰相炊俞褒煮刃墩象摸木蹭坤舅剿荒低奶奥埔丑豫物肌虑居疯阅国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究3.1.3电炉出钢过程中钢水的吸氮电炉在出钢过程中钢水可能大量吸氮传统的出钢方法吸氮量可达到1030ppm，天津钢管公司电炉采用了先进的偏偏心心炉炉底底出出钢钢方方式式使得在整个出钢过程中的吸氮量并不大使得在整个出钢过程中的吸氮量并不大。实验的结果显示出钢过程中的平均增氮量在78ppm左右，其中036195出钢时的增氮量过大，是由于在实际的冶炼中，该炉钢水在冶炼过程中发生炉子侧壁发生炉漏所致炉漏所致。另外注意到
79、036191炉的整个出钢过程中氮含量不但没有增加反而有所减小，可能是进入钢包以后钢液中的碳氧反应依然在继续的缘故。 抓酣尤驹俗铜邹攀贱攒愧种土左崇改怒蔓澄枢怕讲幢瓣姻傅一坐翅揭寥满国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究3.2钢水精炼过程中氮含量变化情况分析3.2.1钢液中的其它合金元素对脱氮的影响钢液中的其他合金元素如Cr，Si，Mn等会对氮在钢液中的活度系数产生影响，从而影响氮在钢液中的溶解试验一共取了5炉数据，涉及到的钢种有27CrMo410S，30CrMn和20钢,以刚出精炼炉时钢液中各合金元素成分计算氮的活度系数计算得2炉27CrMo410S
80、（036191、036193）的平均系数为1.12；30CrMo（036195）的平均系数为1.01；2炉20钢（043393、043396）的平均系数为1.05，三者的差别并不是很大，说明钢液液中中各各合合金金元元素素对氮氮的的活活度度系系数数的的影影响响并不是很大并不是很大精精炼过程程中中的的吸吸氮氮主主要要原原因因是是加加铝脱脱氧氧，使使得得钢中中的的溶解氧降低，从而加溶解氧降低，从而加剧了吸氮了吸氮。韭邱钢攫级触赎抡酱脖琵墓断悠惮公悠戌前萍颇攒辐冀戈傅净琅芽虽塌滩国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究3.2.2VD处理的钢水脱氮氧氧硫硫等等表
81、表面面活活性性元元素素就就是是通通过过影影响响界界面面反反应应速速度度常常数数来来影影响响脱脱氮氮的。钢液在进行VD处理之前应该尽量使得氧硫等元素保持在一个较低的数值，才能取得较好的处理效果，氧含量最好控制在5ppm以下，硫最好要小于50ppm。钢液在出LF炉后，由于碳氧反应已经基本停止，所以钢液中的溶解氧主要受Al的影响，Al含量越高，与之平衡的钢液中的溶解氧含量就应该越低。所以钢液中的酸熔铝以及硫含量在很大程度上能够决定VD处理效果的好坏，表4是5炉入VD之前钢液中的酸熔铝和硫的质量百分含量。036191炉的酸熔铝含量最低只有0.004，该炉的真空脱氮效果也是5炉中最差的，钢液中的氮含量仅
82、仅降低了6ppm。 住逗揍织书劝搀扯分妨裕乌灼雍嘛勤舒时韦较啸谱矢近固努温蝴乖徽砚隧国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究天津钢管公司炼钢厂的钢水真空处理脱氮效果还是比较令人满意的，5炉钢平均脱氮量在12ppm左右。表4 入VD前钢液的酸熔铝含量以及硫含量 炉号036191036193036195043393043396酸熔铝含量0.0040.0120.0070.0170.006硫含量0.0050.0040.0090.0350.032发每个庐贯朋卤斟橱薄煌丫箩斩伍诗捐哭巍慰捌莹信魔窃迈枢你恫矣椎客国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6
83、 天津钢管低氮钢生产技术研究3.3连铸过程钢水氮含量变化情况分析天津钢管公司也采用了保护浇注技术，但是在浇注过程中增氮量仍然很大，几乎接近了无保护浇注的水平，其主要的增氮过程是在钢水从钢包到中间包的浇注过程中。而从中间包到结晶器的过程中，钢水增氮量并不是很大。从钢液出VD之后到大包刚刚浇至剩100t时，5炉钢液中氮含量平均增加了28ppm，另外注意到刚刚开浇时取样分析的钢中氮含量甚至超过了100ppm，此后随着浇注过程的平稳进行，钢中氮慢慢被稀释到接近钢包中原钢液的氮含量。这都表明在大包换包的过程中钢水的增氮量是非常大的，其原因是在在换换包包过过程程中中渣渣层层被被吹吹开开导导致致钢钢液液直直
84、接接接接触触大大气气所所致致，可以进一步加大覆盖剂层的厚度，浇注过程中尽量使得钢流平稳来减少钢液吸氮的可能。叭拟霞蜘躲磅氰猫夫纱奸拎光米档鹃捌财翼唤悄望僳辞碎精炔犯纂漏衅怔国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究4.结论（1）铁水比的提高能够显著降低钢液中的氮含量从实验情况看来,天津钢管公司炼钢厂的入炉铁水从15%提高到了32%左右,电炉出钢时的钢水氮含量有了明显的降低为了进一步降低初炼炉出钢时的氮含量，建议在供氧强度许可的条件下进一步提高入炉的铁水比。（2）电弧炉熔炼的中后期钢水出现了显著的增氮可以通过加强造泡沫渣，或者强化碳氧反应来解决可以通过加强
85、造泡沫渣，或者强化碳氧反应来解决在熔清后通过碳碳氧氧枪枪向向炉炉内内熔熔池池喷喷入入一一定定量量的的碳碳粉粉，一一方方面面可可以以弥弥补补熔熔清清后后碳碳含含量量的的不不足足，强强化化碳碳氧氧反反应应，另一方面大量CO气体的生成也有有助助于于实实现现良良好好的的泡泡沫沫渣渣埋埋弧弧操作，从而减少钢水吸氮。操作，从而减少钢水吸氮。痉映栓该抢洒蔽佰千用曳讹鬼粒敬貌灵仁枉腾讫藕乒赶扬溺闹超菠煮时澳国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况6 天津钢管低氮钢生产技术研究（4）现场实验的三个钢种（27CrMo410S，30CrMo，20），中合金元素含量有所不同，但是总的来说对氮的活度系数影响
86、不大。（5）VD处理的平均脱氮效果在十几个ppm左右其中最高的达到18ppm，但是也有的炉次只有4ppm，其原因是由于入VD时钢液中的氧含量和硫含量过高，严重影响真空处理的效果。（6）钢液在从大包进入到中间包过程中增氮情况十分严重，个别炉次甚至超过了20ppm，基本上达到了无保护浇注的水平，建议加强从大包到中间包长水口的氩封保护，另外可以加厚中间包的覆盖剂，尽量避免钢液直接接触大气。咽煤诱疫胶畜挑稽萨费隋黍宋俱逐峙庄垃哮群逐栏蔚啦牺轰滋爽钨桥钒绦国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验 在宝钢炼钢厂RH-KTB上进行了超低碳超低硫钢的预熔渣深脱硫试
87、验。试验结果表明，在RH平均初始硫含量为42.110-6条件下，处理终点平均硫含量达到3010-6，最低硫含量达到2210-6，最高脱硫率达到36.6%，平均脱硫率达到28.6%，取得了较好的深脱硫效果。 既佑炉粪槛岂饺刺脖怔欠牢媒奖降踌吊绽俭藤凶困疹狭铆迹硅渊扒帛孝姜国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验用户对钢的质量需求越来越高，超低硫钢的需求量不断增大，尤其是超低碳、超低硫电工钢等高牌号新钢种的冶炼技术急待开发，RH真空脱硫技术的开发逐渐受到重真空脱硫技术的开发逐渐受到重视。视。目前RH真空脱硫方法主要有两种形式，一种是一种是RH喷喷粉脱硫
88、，另一种是粉脱硫，另一种是RH真空槽内顶加脱硫剂脱硫真空槽内顶加脱硫剂脱硫。前者由于需要配备相应的喷粉设备，投资大，环境差且运行成本相对较高；而后者则相对操作简便、成本较低。因此开发RH真空槽内顶加脱硫剂脱硫技术具有重要的现实意义。宝钢炼钢厂RH-KTB真空槽内顶加预熔渣脱硫技术的基础研究，开发了超低碳、超低硫钢的RH真空槽内顶加脱硫剂深脱硫技术，通过生产实践证明，获得了较好的深脱硫效果。 宴躺瞄挡吕叠牙胚宁顺应颇竹荐阎响菇覆绰忆赚启萨贯遗身疆冯防论露爵国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验2宝钢二炼钢生产工艺概况宝钢二炼钢主要生产工艺流程为“铁
89、水预处理转炉精炼连铸”。高炉铁水由320t鱼雷罐车运至铁水预处理中心，先先经经扒扒渣渣，然然后后脱脱磷磷、脱脱硫硫，后后再再扒扒渣渣，完成铁水预处理的全过程。铁水在倒罐站倒包、称重及扒渣后，兑到顶底复吹转炉内冶炼，出钢后根据钢种需要选择相应的炉外精炼手段进行精炼处理，然后将钢水运输至板坯连铸机进行浇注。帕我疵漂蝶歌冕违溶笔拯陋瓷伴苑鸿吾胶朵切严嗣丈枷乔邦辐种肄类倦刽国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验RH-KTB设备的主要技术参数见表1。表1RH-KTB主要技术参数项目参数处理量300t/炉浸渍管直径750mm提升气量20003500Lmin-
90、1循环流量210250tmin-1吹氧流量20002500Nm3h-1极限真空度25Pa耸阻轿阴苍壬华多笛废故起涕姥减丹闺讼料订奴屋家婚面硼如矢爷持沉钳国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验3RH-KTB真空槽内顶加预熔渣脱硫试验3.1试验内容采用超低碳预熔渣在宝钢炼钢厂RH-KTB上进行脱硫试验。试验分5批进行，每批试验23炉。每批试验后，根据试验结果，进一步改进脱硫剂配方并调整试验方案，然后进行下一批试验。试验过程脱硫剂从RH真空料斗直接加入真空室中，加入量为4kg/t.s。恐废类管京脂锁某蜜敝窘廖瞪然镭安炮圭疥卷啮眯幸迄婶蔡饥歇点君产搁国内
91、部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验3.2试验结果与讨论3.2.1钢中硫含量试验结果见表2所示（S为脱硫率）。在钢中原始硫含量较低的情况下（平均原始硫含量为42.110-6），终点硫含量平均为3010-6，最低达到2210-6，最高脱硫率达到36.6%，平均脱硫率达到28.6%。与没经脱硫处理的27炉数据相比，进行对比的非试验炉次钢中终点硫含量平均为38.7ppm，试验获得了较好的脱硫效果。宠千碎忆憾彩续粟裔捎脑友挟熔滥卧啼昆招厚奥珐彰淮扮疵监河莹河斗剪国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验表2脱硫试
92、验结果 试验号1-11-22-12-23-13-23-34-14-25-15-25-3S0/10-6464046423241334344564339S/10-6303031272226263632403228S/%34.825.032.635.731.336.621.216.327.328.625.628.2从试验过程中可以看出，由于各炉次间的操作条件存在一定差异，由此形成了各炉次间的不同的操作条件，因此试验过程终点硫及脱硫率存在较大程度的差异，但总体来说脱硫效果较好。 乱酮妮事岭陌娟粕仪冗浩梗卖恶逛剃苯扇杀膛宠昭订藩念舒奢骚讳哨渺翠国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢R
93、H-KTB预熔渣深脱硫试验（1）试验钢种的影响对于超超低低碳碳超超低低硫硫高高附附加加值值钢钢种种进进行行深深脱脱硫硫处处理理时时的的难难度度较大较大当钢中碳含量很低时，钢中的溶解氧含量较高溶解氧含量较高，对脱硫非常不利。此类超低碳钢RH深脱硫处理时，部分炉次由于深脱碳过程钢水留留氧氧不不够够而而进进行行强强制制吹吹氧氧脱脱碳碳，加加重重了了钢钢水水和和炉炉渣渣的的氧氧化化性性，进一步恶化了脱硫条件，甚至造成处理过程回硫（见图1）。同时，由于成品碳含量较低，处理时还必必须须考考虑虑脱脱硫硫剂剂对对钢钢水水的的增增碳碳问问题题，第2批试验过程中，由于渣料的碳含量较高，出现了渣料增碳问题，试验中两
94、炉总增碳分别为1110-6和1610-6。另外，对钛含量要求严格的钢种，处理过程还要考考虑虑预预熔熔渣渣对对钢钢水水的的增增钛钛问问题题。因此，处理此类超低碳钢种时，必必须须选选择择高高纯纯净净的的精精炼预熔渣料。炼预熔渣料。虫处动嗅痰葡洛颐苔厩丙灯收调农曰纱寥撰樟褒比伯钦一匀菱双茹抠棒钝国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验图1典型炉次试验过程渣、钢成分变化情况（试验号2-1） 技压皇控储喀浙窖肿哺废漾目泻屠疆哑搓祭呵钥簧价肤矿墒婿另迈忘全译国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验（2）钢包顶渣对脱
95、硫过程的影响表3试验炉次钢包顶渣成分 炉渣成分工位1-11-22-12-23-13-23-34-14-25-15-25-3T.Fe+MnO/%RH前32.933.212.412.621.71510.916.621.155.3611.4RH后17.726.98.85.29.49.1810.213.43.53.04.0CaO/%RH前36.838.247.447.437.643.546.232.036.033.8435.9629.20RH后37.933.745.149.032.837.441.836.331.435.9138.6733.22SiO2/%RH前10.19.37.37.28.46.19
96、.19.8111.15.126.516.52RH后9.310.75.96.89.86.69.99.25.54.516.595.19Al2O3/%RH前18.422.920.115.021.524.719.429.7620.156.347.146.92RH后22.923.227.428.134.633.826.734.840.552.4849.5741.22MgO/%RH前6.466.676.75.57.46.17.16.856.186.445.966.84RH后6.676.668.08.39.98.47.58.06.35.796.325.76烁赣钦港嫁今菲甚跌玉唆鉴旨记墙详滦桅垒活盛蛋曝圈吼砚
97、浮措占墙鬼薄国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验试验过程钢包顶渣氧化性较高、炉渣成分波动较大顶渣氧化性较高、炉渣成分波动较大。第1批试验由于对对钢钢包包顶顶渣渣的的氧氧化化性性控控制制不不够够，而且第2炉处理中吹吹氧氧致致使使钢钢包包顶顶渣渣氧氧化化性性较较高高，影影响响了了脱脱硫硫效果。效果。第2批和第3批试验均加强了对炉渣氧化性的控制，转炉出钢过程对钢包顶渣进行了一定程度的改改质质处处理理，钢钢包包顶渣氧化性较第顶渣氧化性较第1批试验有明显下降，批试验有明显下降，脱硫率也有所提高。第4批试验，由于减少了出钢顶渣改质剂用量，炉渣氧化性有所升高
98、，而且由于所试验预熔渣的碱度明显降低，脱硫效果有所降低。艺库勺眯骚愤伟久斯电漏扑利但猖丘撰箕拂泪娇帛猩辫缘三屎砰柞会僚凛国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验第五批试验过程虽然加加强强了了对对炉炉渣渣氧氧化化性性的的控控制制，出钢过程采采用用高高铝铝渣渣对对炉炉渣渣进进行行了了强强改改质质处处理理，使RH处理前和处理终点渣中T.Fe+MnO含量大为降低（4%以下），这对脱硫是非常有利的，获得了较为稳定的脱硫效果，平均脱硫率达到27.5%，但由于转炉出钢下渣,改质过程中大量的Al脱氧产物Al2O3上浮到渣中，降低了炉渣碱度,从而降低了炉渣的脱硫效果
99、。因此，试验过程钢包顶渣成分的合理控制是影响钢包顶渣成分的合理控制是影响RH真空脱硫成败的关键因素之一真空脱硫成败的关键因素之一，必须对钢包顶渣加强控制，才能实现RH超低硫钢冶炼。 昧塑夷风烟蜡鼻牲彰佛举蜂且锥慑国尤释纹釉彬荡遗拓伎围纲呼耳崩盔传国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验3.2.2钢中全氧含量及氮含量试验炉次钢中最低全氧含量为1210-6，平均全氧含量为13.310-6最低氮含量为最低氮含量为1110-6，平均氮含量为，平均氮含量为13.810-6。而与相同钢种不经深脱硫处理的27炉数据统计结果对比可知，非试验炉次的钢中全氧含量平均为
100、15.3ppm，钢中氮含量平均为18.7ppm。可见，采用预熔渣处理过程中钢中全氧含量及氮含量均有所降低。 杆痕桶赣萝行慢掖锨战直魏蛾检秸丢停着传循炊侵翔辣答劈组丹烃蔓仪扶国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验3.2.3RH处理终点钢中夹杂物在RH处理终点取钢样，进行定量金相和扫描电镜分析，考察钢中夹杂物情况。定量金相共检测30个视场，每个视场尺寸为150150m，共30视场，则总检测尺寸为45004500m，即4.54.5mm。以炉号3-2为例，该炉次的夹杂物检验结果见图2。30个视场共发现夹杂物674个，夹杂物直径最大为10.33m，该夹杂物
101、面积最大，为83.814m2，钢中95.1%的夹杂物直径小于5m。钢中夹杂物主要是不同形态和尺寸级别的Al2O3夹杂物，典型夹杂物形貌见图3。 裸紊兹赤旗风遣门经诵俺戴愈太审烩贬畅剥忿悟啦膳卵抹儒提院秋扭忘贬国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验图2夹杂物分布情况（试验号3-2） 畔挑撑棵榨萎削恍贸侵辉桌项冒炉蚤雁十手拉朔相砧锣牛庞刻例拿春拥躁国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况7宝钢RH-KTB预熔渣深脱硫试验4结论1）采用预熔渣进行超低碳超低硫钢RH深脱硫试验，在原始硫含量较低、炉渣氧化性较高的情况下，终点硫含量平均为3010
102、-6，最低达到2210-6，最高脱硫率达到36.6%，平均脱硫率达到28.6%。该预熔渣深脱硫技术可以实现超低碳超低硫钢的RH处理深脱硫功能。2）RH进行超低碳超低硫钢深脱硫过程应选择纯净预熔渣，加入量应控制在4kg/t.s以上。钢包顶渣对RH处理脱硫过程影响很大，钢包顶渣改质及成分控制技术还有待于进一步深入研究。3）试验炉次钢中最低全氧含量为1210-6，平均全氧含量为13.310-6，最低氮含量为1110-6，平均氮含量为13.810-6。4）采用该方法进行RH脱硫时，钢中夹杂物主要是不同形态和尺寸级别的Al2O3夹杂物，其尺寸大部分均小于5m。谍哗函养咸婴尉溃绢缮饶磕会删炉固健批屡滥汾析
103、悄覆诈驭峭剁趋献囊蜜国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究分析比较碱土金属脱氧的特点，选择了高速轨合理的脱氧剂及脱氧工艺，提高了钢的脱氧度及纯净度，改善了钢质纯净度和钢中夹杂物水平。对钢轨性能要求越来越高。钢质中夹杂物数量与形态是影钢质中夹杂物数量与形态是影响钢轨性能的主要因素之一。高速轨质量衡量的标准是钢响钢轨性能的主要因素之一。高速轨质量衡量的标准是钢质具有高纯净度（质具有高纯净度（O20ppmO20ppm、H2.5ppmH2.5ppm低氧化物夹杂）低氧化物夹杂）高强度、高耐磨性（抗接触疲劳性），表面尺寸的高精度。其中，影响其疲劳
104、寿命的主要因素是钢中夹杂物的数影响其疲劳寿命的主要因素是钢中夹杂物的数量、组成及分布形态量、组成及分布形态。主要与冶炼、精炼及浇铸工艺有关。采用不同种类的无铝脱氧剂做对比试验,减少钢中的中夹杂，提高脱氧度。特别是对减少影响重轨接触疲劳的性能的指标，D、B类夹杂进行控制。提高钢中的纯净度。盖惕翁泣栏埂任绪率久共荫央驹秋疫淡税仕牢霹柿汞氮瘩川丢郡篷拯场局国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究2 无铝脱氧剂的脱氧夹杂物生产的特点碱土金属复合脱氧剂以它在钢中与O、S、P等有害元素的极强的亲和力及它在钢中的夹杂物的去除与变态处理，被国内外广泛认
105、同。不同脱氧剂脱氧能力的比较如表1。 表1 不同脱氧剂物化性能对比 元素 原子量半径熔点沸点 饱和溶液平衡氧含量Ca401.96803144015113.2410-7Sr4872.1377012809.5110-7Ba1372.23729160218491.5410-6孔游宪孩棒鸭乓揉屎伶完模娃褥攀恳屁洲晦嘉仟埠憨蘑垢碱栖奄仇彤八米国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究碱土合金从饱和溶解度平衡氧含量表明脱氧能力Ba最强。碱土合金Ba、Sr原子量远远高于Ca的原子量，原子半径也高于Ca原子。使用不同复合脱氧剂，脱氧产物不同，用SiCa复
106、合脱氧剂易形成SiO2-MnO-Al2O3-CaO类夹杂，用SiCaBaSr脱氧易形成SiO2-MnO-Al2O3-CaO-BaO-SrO类夹杂.而Ba、Sr的半径大，形成的夹杂易聚集上浮，排除钢液外，有利于钢的洁净。同时，Sr、Ba 脱氧能力强，能更深度脱氧。木退汽俊助帝潭无囤苹凑柱孤巧园庐任晰茎禄芽役玫羽敞啄映满倦复奎畴国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究3 冶炼效果3.1工艺路线及试验条件铁水脱硫扒渣顶吹转炉精炼炉和真空处理炉大方坯连铸万能轧机在炉内没预脱氧，出钢时、精炼均加入相同量的不同复合脱氧剂做对比试验。表2 脱氧剂的成
107、分 脱氧剂种类Si碱土合金量PSSiCa复合脱氧剂5565280.0300.030SiCaBaSr复合脱氧剂455027340.0300.030摸胺马华痘领死粒洛金阀谷鳖亲迅芋恭敌篙亢萧冠无海讲娃啥惹拓篙广忽国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究3.2工艺过程的控制碱土复合合金在出钢时加入大罐，到精炼炉处理，钢水在精炼炉中进一步冶炼进行造还原渣操作，根根据据钢钢水水的的硫硫含含量量加加入入一一定定数数量量的的渣渣料料后后，加加热热化化渣渣，化化渣渣期期间间需需再再加入脱氧剂调整。加入脱氧剂调整。采用足够的处理时间使钢液中的大颗粒夹杂上
108、浮排出，尤其是精炼结束后，钢液直接到真空脱气处理，进一步降低钢中的气体含量，钢中的H、O、N气体减少，有利于钢中夹杂物数量降低。控控制制氩氩气气处处理理过过程程的的搅搅拌拌强强度度，钢液在搅拌循环的作用下，使乳化细小的夹杂，增加了碰撞聚集长大，上浮的机会，更易排出。一般控制抽真空保压时间为15min，钢液中的HH由由5 57ppm7ppm降降到到2.5ppm2.5ppm以以下下，OO减减少少到到20ppm20ppm以以下，最低可以达到下，最低可以达到7 78ppm8ppm。空欺幅蓄晶布休誓普罐姆骸落污铃报闪复耻亚决徽肪仟震赤泌刊荚段烦扣国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢
109、无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究3.4冶炼效果 图1 脱氧剂的控制氧含量的情况由图看出，加相同量的脱氧剂，SiCaBaSr复合合金氧含量略低于SiCa复合合金脱氧后的氧含量。秉饰了圾添毁这旬缔素拭洽咋栽侣贡泥某色宋飘诌诫纲挞疽撵诌哭琶佩旅国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究3.5 脱氧产物夹杂组成情况根据钢样的夹杂和全氧量检测的数据可以看出，加入SiCaBaSr合金脱氧剂钢样的夹杂比加入SiCa合金的夹杂略有降低，全氧含量也略有降低。表3 不同冶金夹杂物的组成 合金种类夹 杂 总量Al2O3SiO2FeOMnOOTSiCaB
110、aSr0.01440.000730.00720.00170.00100.0234SiCa复 合合金0.01560.000130.00770.00380.0070.0469仟澈奋谩撞毙励水呀阉走抒笋玄墙诊俗捕铁扩牧凭贤菏峙欧浴爵聊瓶行拎国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究由表可见，使用SiCaBaSr复合合金脱氧产物D、B级夹杂等级有所降到，降低到0.5级以下。全氧量也有所降低。表4 脱氧剂夹杂物等级比较 SiCaBaSrSiCa复合合金合金种类 A B D OT H轨0.52.5 1.250.51.5 0.650.51.5 0.55
111、0.525 14.30.051.5 0.760.52.0 1.320.51.5 0.700.51.0 0.700.525 18.30.51.5 0.87撼蓄宜留渔辙德斩悄背香脏覆欣开虎泽沧噬切哲景蹭通亮躺梅釉涵揉诗年国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况8鞍钢无铝脱氧剂对高速轨夹杂和性能的影响 研究3.7 不同脱氧剂对钢的性能的影响 表5 钢的性能的对比统计结果看出，高速轨使用SiCaBaSr复合合金大部分的拉力集中在1135Mpa左右，硬度集中在302左右，都明显高于SiCa合金脱氧的效果，并性能控制稳定。实际生产中，根据原料的工艺特点，采用最佳的脱氧工艺，制定合理的精炼渣系，
112、通过对钢中的夹杂物有效地进行控制，提高了钢水的纯净度，使钢水中的O10ppm、H2.5ppm.。 瞒凸剂瓢涎巩捐认铃婴狂培淄家婿绎粗摊滞为险甥卒费奴锅竿抠咖混饱紧国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发IF钢全称无间隙原子(Interstitial Free)钢，广泛应用于汽车制造业。从2000年底开始，鞍钢开始生产超低碳IF钢，从2002年开始大批量生产。从2002年3月起，鞍钢冷轧厂反映冷轧汽车板出现较多表面夹杂废品，主要集中在IF钢种上，因夹杂问题带来的表面缺陷给冷轧板的正常生产及后序深加工造成了严重的危害。宏观上降低了钢材表面及内部质
113、量，使后序深加工废品率严重超标，同时轧板表面光洁度极差。微观上缺陷发生部位金属氧化严重、并易产生裂纹等其它钢材生产及加工中的缺陷，造成质量事故。夹杂废品率曾一度高达13%以上。 是瓣彼劈株侯缸硕检奏锁容东析伏插哥蛔颓篓枪稚缸宽骏枚曹告厦萨僳锡国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发2冷轧IF钢生产的工艺路线三炼钢RH、热轧带钢厂1780机组、冷轧厂酸洗连轧机组相继投产以及在大连建设的与蒂森合作的汽车板热镀锌线，使鞍钢基本具备了生产IF 钢的装备条件。冷轧IF 钢的生产工艺路线如下：铁水预处理转炉冶炼RH真空处理连铸铸坯热送铸坯加热粗轧精轧卷取
114、酸洗冷轧热处理平整横切-包装。桃韧华闽仅慈植霖往暖蔑素耪厦嫌奎谬提嘱呕抛援年腺闸哥弛捏癣藻辑措国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3技术开发研究的主要内容3.1建立炼钢热轧冷轧之间的冷轧表面夹杂物信息反馈系统为了建立冷轧IF 钢表面夹杂物和炼钢工艺之间的对应关系，首先必须建立炼钢热轧冷轧之间的冷轧表面夹杂物信息反馈系统。将炼炼钢钢厂厂的的熔熔炼炼号号、生生产产日日期期、板板坯坯号号、操操作作工工艺艺等等参参数数、热热轧轧带带钢钢厂厂的的热热轧轧卷卷号号及及其其热热轧轧操操作作参参数数以以及及冷冷轧轧厂厂的的冷冷轧轧卷卷号号、表表面面质质量
115、量检检查查情情况况等等内内容容分分别别记记录录下下来来，然后将以上三个生产厂的数据链接起来，建立每块连铸板坯及其对应的冷轧IF 钢钢卷之间的一一对应关系。并以此统计出炼钢工艺参数对和冷轧IF 钢表面夹杂物的影响关系。暖拯骆软栏弱沼宠纬篱杰芋蔑漾阻秩芦嚷翼荡颗金摆志寨肢塘迈互密舆汹国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3.2炼钢工艺参数和冷轧IF钢表面夹杂物关系的研究分析讨论了浇铸顺序、倒炉C、OB、中间包Als损失、顶吹和复吹转炉、冷轧压缩比、进入RH氧含量、进入RH碳含量等工艺参数和表面夹杂物的关系。3.2.1浇铸顺序和夹杂物比例关系浇铸
116、顺序和夹杂物比例的关系见图1。每浇次的第一罐夹杂物比例最高为13.09，随着罐次的增加，夹杂物比例降低，第三罐的夹杂物比例下降到7.1。这和浇铸第一罐中间包保护浇注不好有关系。 怀另斟喳驳均激域右帮羊态输稠夹煎其祈翻看湖毕盅欠盾兔绳吻媒洞湿烧国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发图1 浇铸顺序和夹杂比例关系 图2 倒炉C和夹杂比例的关系 3.2.2倒炉C和夹杂比例的关系倒炉C0.08时，夹杂物比例很少，C0.07时，夹杂物比例高。这是因为C高时钢中O低。暂咀搂绥淀邱械董达舍矽持织紧装暖轿强耽为铸割丽枪担愁满消旗删碗宵国内部分厂家纯净钢生产状
117、况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发图3 OB与夹杂比例的关系 图4中间包Als损失和夹杂比例的关系3.2.3OB和夹杂比例的关系OB的夹杂物比例较高，不OB的夹杂比例较低。这是因为OBOB增增加加了了钢中的氧化铝夹杂含量。钢中的氧化铝夹杂含量。3.2.4中间包Als损失和夹杂比例的关系RH搬出Als和中间包Als之差称为中间包Als损失。Als损失在0.010以下，夹杂物比例少。这是因为Als损失多说明保护浇注存在问题，二次氧化严重。 荷睦深转苍完凸顶僻旺冲伺塑瘟刻景父讫栏删饼析涪菇勺梧鳖佑瞳省草藤国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少
118、冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3.2.5顶吹和复吹转炉和夹杂比例的关系1#和2#转炉的夹杂比例较高分别为10.96%和10.98%，而3#转炉相对较低为3.29%。统计期内，只有3#转炉有底气，属于复合吹炼转炉，这有利于转炉终点的C、O平衡，在相同的碳含量情况下，3#转炉钢中的氧含量最低，因此钢中的夹杂物也就少。3.2.6冷轧压缩比和夹杂比例的关系随着冷轧压缩比的提高，夹杂比例升高。这是由于压缩比越大，夹杂越容易暴露所致。分莆瞬删寥元株多刻天提磁劲辜擒号喊娃羚人帐观噪曲拯蓉征酉虏掂章天国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发图5 各转炉与夹杂
119、的关系 图6 冷轧压缩比和夹杂比例的关系 队央惭罐腋液廖谜良桔边吕欢饭洒呢淌旅株由旺歪槽颤俗馆癌涡诚念见冰国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3.2.7其他炼钢工艺参数和夹杂比例的关系一些炼钢工艺参数如进入RH氧含量、进入RH碳含量等等和夹杂物比例没有明显的对应关系。3.3冷轧IF钢表面夹杂物产生的机理研究3.3.1冷轧板表面典型缺陷照片秃毗鲍沁况舀砧恨抖皮梭栖竖惶酣搓噪蛛拨兆自公羔蔷柜施俐厚琐绩循烤国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发图7 冷轧板表面典型缺陷照片 图8、表面缺陷的扫
120、描电镜照片 烯董型谦积搏商例钧蛊溃亏弄窗婉宛辐辑氖溺挥锨债付睦舔轧予谭倾咳渴国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发图9 缺陷纵向截面的扫描电镜照片 沟浙祷馒挛呆果啄域势掉毡闭阑鸯抉堵枫秆车议廊印沛钩研锡涣荤首也侈国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发通过截取冷轧钢板表面夹杂物缺陷的横、纵截面试样在扫描电镜下分析缺陷表面的形貌和成分分析：该缺陷层组成不均匀，主要包括两部分：1）块状Al2O3；2）CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Na2O系复合氧化物，不同缺陷处CaO、SiO2、Al2
121、O3、MgO、Na2O的含量变化较大。冷轧IF 钢表面夹杂物产生的机理有两点：1）来自连铸过程浸入式水口内壁的粘附物，随连铸进行，粘附物愈来愈大，最后被冲入结晶器内钢液中，上浮时被凝固坯壳捕捉；2）结晶器保护渣卷入和中间包喷涂料进入结晶器被凝固坯壳捕捉。垂腆匣仿鲜拿靡迹编陛烛潮差镣研锯绥稼晦蛀巴叹馒溢凛挪凳朔对宣砚幕国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3.4减少冷轧钢板表面夹杂物工艺技术方案的制定3.4.1加强保护浇注为了降低中间包Als的损失，采用以下技术措施：1）中间包覆盖剂改型开发出熔点低、熔化速度快，吸附夹杂能力强的新型覆盖剂开发
122、出熔点低、熔化速度快，吸附夹杂能力强的新型覆盖剂。2)改变中间包覆盖剂加入方式和数量3）采用新型长水口密封碗以前使用长水口密封垫，由于大罐下水口与长水口硬接触，故极易发生由于密封不好而吸气现象。现改用密密封封碗碗，充填在大罐下水口与长水口之间，减少了Als损失。4）加强中间包包盖及其与中间包本体密封5）长水口浸入式开浇6）改变长水口吹氩结构7）开发出新的钢包引流剂筹隋羔团抬认店汰轴背职欧钵骆瑶纯质管巩盆园篓殉撑嗅鞍式谨皇十哈棋国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3.4.2RH采用新的升温脱碳工艺RH采用新的升温脱碳工艺,减少了处理时的钢水
123、温降，提高脱碳能力。由于减少了处理时的钢水温降,出钢温度可以降低，避免钢水过氧化由于脱碳能力提高，可以提高转炉出钢碳和缩短RH处理周期，延长连浇炉数；降低了RH的OB率。3.4.3避免产生大颗粒夹杂物和保护渣卷入通过改变水口吹氩方式，稳定吹氩流量，稳定液面等措施，来避免产生大颗粒夹杂物和保护渣卷入。 旨你农禹岛浑烫莉爪辕做蔬淳届缕啮儒狄誓彦喜捌坝疙膘栋称威神榷桐界国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3.4.4中间包采用缓流器装置放在大包注流下方，能能耗耗散散湍湍动动能能，降降低低中中间间包包的湍流程度和速度，从而得到更平静的中间包的湍流程
124、度和速度，从而得到更平静的中间包。通过研究发现开浇时，中间包采用这种装置后，钢钢水水飞飞溅溅大大大大降降低低，减少了因异钢种连浇和换包时液面下降和稳态浇注时所产生的卷渣。采用湍流控制器以后得到如下的效果1)中间包中采用湍流控制器，降降低低了了中中间间包包钢钢水水NN含量。含量。2)在连铸中间包采用湍流控制器进行浇注，可以显著降低铸坯非金属夹杂物的数量，夹杂物颗粒数下降了49%，夹杂物面积比降低了73%。从大样电解结果来看，中间包采用湍流控制器浇注，铸坯夹杂物指数平均下降了29.08%。在开浇时，喷溅大幅度减少，尤其是中间包包盖粘渣在开浇时，喷溅大幅度减少，尤其是中间包包盖粘渣少，避免工人割包盖
125、，减少了工人的劳动强度少，避免工人割包盖，减少了工人的劳动强度。 文伏襟焚共倦展首匆芜孤汛赚禹腺奏押绍痉茂日蒸柄才福刀监钠披壮酌衍国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发3.4.5 转炉操作的改进通过增大转炉后期供氧强度，提高转炉出钢碳含量等措施通过增大转炉后期供氧强度，提高转炉出钢碳含量等措施。3.4.6 加强管理1）制定了废品归户制度。2）加强过程监控，以过程控制来保证产品的质量。3）严密组织生产，减少运输和等待时间。4）制定了较为详细的IF 钢作业指导书。3.5冷轧IF钢头尾坯处理方案的研究。IF 钢的头尾坯，尤其头坯中的夹杂物含量最高
126、，头罐头批的夹杂比例为20.73，是正常坯的5倍。因此必须对头坯进行处理。篙诌娶蛤臂策历钉承如妈刊畏撑购兜徒似酌纬泄封瑞渍喧滴惜端红悦灶汝国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况9鞍钢减少冷轧IF钢表面夹杂物的技术开发自9月11日成立减少冷轧IF 钢夹杂物攻关组织，通过3个多月的攻关工作，夹杂物废品逐月下降，目前夹杂物废品率由攻关前的10.37（8月份）降到0.61（12月份）。仅以IF钢计算，2002当年（912月）创经济效益355.86万元，预计2003年年创效益4204.61万元。 表1 冷轧IF 钢夹杂废品统计月份原料重量(t)夹杂废品(t)夹杂比例(%)8月6578.17 681.8510.379月9267.31 824.398.910月7701.57 612.187.9511月8551.31 456.915.3412月2443.50 14.790.61吗斋鸿贬颓沾轻碰合墙颠吝刀党闷糊善归泽饯运文殆抑骸瓷箍呻篮证锐咐国内部分厂家纯净钢生产状况国内部分厂家纯净钢生产状况
