低鋁低碳低硅半沸騰鋼冶煉工藝的開(kāi)發(fā)

霍煒

【摘 要】本文介紹了山東鋼鐵集團(tuán)濟(jì)鋼板材有限公司低碳低硅低鋁半沸騰鋼冶煉工藝。積極進(jìn)行低鋁低碳低硅鋼的研發(fā)，經(jīng)過(guò)對(duì)試制方案的不斷改進(jìn)及控制水平的提高，成功開(kāi)發(fā)了低鋁低碳低硅復(fù)合材料用熱軋鋼帶，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】低鋁低碳低硅；半沸騰鋼；熱軋鋼帶；經(jīng)濟(jì)效益

【Abstract】Shandong Iron and Steel Group introduced the Jinan Steel Sheet Co.， Ltd. low carbon low-silicon aluminum semi-rimmed steel smelting process. Active low carbon low silicon aluminum research and development， through continuous improvement and improve the level of control of the trial program， successfully developed a low-carbon low-silicon aluminum composite materials， hot-rolled strip， to achieve mass production has made significant economic benefit.

【Key words】Low aluminum low carbon low silicon； Semi-rimmed steel； Hot-rolled strip； Economic benefit

0 前言

面對(duì)鋼鐵市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，鋼鐵企業(yè)必須開(kāi)發(fā)高附加值產(chǎn)品。低鋁低碳低硅復(fù)合材料用鋼帶廣泛應(yīng)用于電廠的冷卻裝置，具有較為廣闊的市場(chǎng)前景。技術(shù)人員通過(guò)對(duì)工藝和試制方案的不斷改進(jìn)，成功開(kāi)發(fā)低鋁低碳低硅復(fù)合材料用熱軋鋼帶，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 工藝路線的制定

高爐鐵水→KR脫硫→120t轉(zhuǎn)爐冶煉→CAS→LF→RH→ASP連鑄機(jī)→加熱→高壓水除鱗→粗軋→飛剪→精除鱗→F1-F6精軋→層流冷卻→卷取→取樣→檢驗(yàn)→標(biāo)志→入庫(kù)

2 主要熔煉成分要求

3 冶煉與連鑄工藝過(guò)程分析

低鋁低碳低硅復(fù)合材料用熱軋鋼帶具有“三低（Al低、C低、Si低）”的特點(diǎn)，所以冶煉難點(diǎn)是在控制AL和Si等脫氧元素較低的情況下如何脫氧的問(wèn)題，控制好各元素含量，特別是防止AL和O高至關(guān)重要。

3.1 冶煉過(guò)程成分控制

3.1.1 [Al]含量的控制

采用LF預(yù)造渣工藝主要脫除部分鋼水的氧含量，鋼水到RH后首先進(jìn)行脫碳處理，再根據(jù)定氧結(jié)果及鋼水溫度等情況精確計(jì)算用于脫氧AL含量，自由氧小于30ppm可少量喂鈣線操作，自由氧大于30ppm應(yīng)進(jìn)行喂鈣線處理，直至鋼中自由氧小于30ppm，吹氬強(qiáng)度要嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁吹氬強(qiáng)度過(guò)大。

3.1.2 [C]含量的控制

低鋁低碳低硅鋼的碳含量要求比較低，因此必須使用RH真空處理設(shè)備。出鋼采用鋁塊預(yù)脫氧合金化，并優(yōu)化LF加熱工藝參數(shù)， LF進(jìn)行預(yù)脫氧和造渣工藝，RH根據(jù)碳含量情況進(jìn)行自然脫碳或吹氧脫碳，使碳含量最低可以達(dá)到15ppmm，很好的滿足了技術(shù)要求。

3.1.3 [Si]含量的控制

1）盡可能減少轉(zhuǎn)爐下渣量，稀釋大包頂渣中SiO2的濃度，適當(dāng)增加出鋼時(shí)的石灰量，提降低大包頂渣中SiO2的活度，適當(dāng)降低吹氬后鋼水酸溶鋁含量，盡可能降低輔料中所含雜質(zhì)SiO2的濃度。

2）實(shí)際LF爐精煉過(guò)程中，當(dāng)頂渣中SiO2得不到補(bǔ)充時(shí)，頂渣向鋼水回硅的趨勢(shì)必然減弱，不可能達(dá)到鋼水回硅至理論計(jì)算的程度。提高鋼水硅含量的控制精度，必須進(jìn)一步降低LF爐出站時(shí)頂渣中SiO2的活度。

3.2 連鑄鋼水可澆性控制

脫氧不好、夾雜物上浮不充分、夾雜物熔點(diǎn)偏高或者鋼水二次氧化都會(huì)導(dǎo)致連鑄機(jī)塞棒出現(xiàn)漲行程、浸入式水口出現(xiàn)堵塞或偏流的現(xiàn)象，最終影響生產(chǎn)的穩(wěn)定與順行。

3.2.1 鋼水純凈度的控制

1）大包鎮(zhèn)靜時(shí)間大于8分鐘；

2）連鑄中間包使用低碳低硅中包渣；

3）鑄機(jī)進(jìn)行嚴(yán)格的保護(hù)澆注，減少鋼水二次氧化；

4）同時(shí)保證鋼包的自開(kāi)率，避免鋼包開(kāi)澆燒眼；

5）使用高拉速低碳鋼保護(hù)渣。

3.2.2 鋼水鈣處理

用鈣處理的方法使鋼中高熔點(diǎn)的Al203夾雜物與CaO形成低熔點(diǎn)低密度的12CaO·7Al203（熔化溫度1455℃，密度2.83g/cm3），從而消除水口絮流。鈣加入量不足，易生成高熔點(diǎn)的鋁酸鈣（熔點(diǎn)1750℃以上），如CaO·6Al203，導(dǎo)致水口發(fā)生堵塞。當(dāng)鋼中鈣鋁比大于0.09時(shí)，Al203類夾雜物才會(huì)大多變性成為12CaO·7Al203或成分接近12CaO·7Al203的低熔點(diǎn)鈣鋁酸鹽夾雜物，從而獲得良好的鈣處理效果。

4 工藝試制

4.1 成分控制情況

RH不但進(jìn)行脫碳、脫氧操作，而且加鋁初步預(yù)造渣，減輕LF造渣負(fù)擔(dān)，縮短了LF的處理時(shí)間，AL一次性不能加的太多，另外鋼包底吹必須良好，Si含量控制從轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)、防止轉(zhuǎn)爐下渣、頂渣控制做起。

通過(guò)對(duì)冶煉工藝和攻關(guān)方案的嚴(yán)格執(zhí)行，各個(gè)成分都很好的達(dá)到了技術(shù)要求，并且非常穩(wěn)定。

4.2 軋制及性能情況

試制低鋁低碳低硅鋼YBFe各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合技術(shù)協(xié)議要求，對(duì)試樣進(jìn)行非金屬夾雜物評(píng)級(jí)，夾雜物級(jí)別均在2.0級(jí)以下。

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)BOF+CAS+LF+RH+CCM+熱軋的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，在山東鋼鐵集團(tuán)濟(jì)鋼板材有限公司現(xiàn)有的煉鋼-ASP-熱連軋生產(chǎn)線上，完全有能力生產(chǎn)C含量小于0.005%的低鋁低碳低硅鋼，在滿足客戶使用要求的同時(shí)進(jìn)行批量生產(chǎn)，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李慶儒，何俊正.安鋼第二煉軋廠RH真空處理裝置工藝研究[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010（15）：92-93.

[2]趙保國(guó)，毛福來(lái)，湯潛，王立軍.LF精煉造渣工藝研究[J].包鋼科技，2003，29（B12）：24-27.

[責(zé)任編輯：湯靜]