含鋁鋼鈣處理研究與應(yīng)用

祁敏翔， 張 琦， 溫 雨， 原一洲

（五礦營口中板有限責(zé)任公司， 遼寧 營口 115000）

1 試驗(yàn)過程

無探傷或低探傷要求鋼種，無Z向、抗酸等特殊性能要求，厚度規(guī)格≤40 mm 的含鋁微合金鋼種。

本次試驗(yàn)3 爐，鋼種為低合金鋼種，試驗(yàn)爐數(shù)及鋼種情況見表1。

表1 試驗(yàn)鋼種信息

本次試驗(yàn)主要對轉(zhuǎn)爐、精煉的物料結(jié)構(gòu)、加入時機(jī)及取消鈣線的喂入進(jìn)行調(diào)整，各工序控制情況如下。

1.1 轉(zhuǎn)爐工序

轉(zhuǎn)爐物料調(diào)整主要多爐后頂渣進(jìn)行調(diào)整，由原來加入200 kg 石灰、200 kg 預(yù)熔渣調(diào)整為加入400 kg 石灰，各爐次加入物料情況見表2。

表2 轉(zhuǎn)爐物料加入情況 t

生產(chǎn)過程中均未出現(xiàn)點(diǎn)吹情況，其中104 025爐，爐后溫度1 574 ℃，較其他爐次（1 589 ℃、1 580℃）低，爐后白灰熔化不良，其他爐次均正常。爐后成分情況見表3。

表3 爐后主要成分 %

1.2 精煉工序

精煉方面調(diào)整主要為采用到站后一次補(bǔ)鋁，中后期禁止補(bǔ)鋁，出站后取消鈣處理。精煉處理情況見表4。

表4 精煉處理情況

精煉到站后一次性補(bǔ)鋁，中后期未進(jìn)行補(bǔ)鋁，過程采用電石進(jìn)行脫氧。精煉出站成分見表5。

表5 精煉出站成分 %

1.3 連鑄工序

連鑄分別在1 號、4 號機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程中均未出現(xiàn)絮流情況，具體生產(chǎn)情況見下頁表6。

連鑄過程保護(hù)渣澆鑄控制較好，試驗(yàn)前后爐次未出現(xiàn)絮流情況。

表6 連鑄生產(chǎn)情況

1.4 探傷情況

含鋁鋼取消鈣處理的鑄坯分別在中板廠及厚板廠進(jìn)行軋制，共探傷9 塊母板（包含14 塊子板），探傷全部合格，合格率100%，具體明細(xì)見表7。

表7 探傷鋼板明細(xì)

2 檢驗(yàn)情況

2.1 渣系分析

對轉(zhuǎn)爐爐后，LF 處理過程及LF 出站爐渣進(jìn)行取樣分析，檢驗(yàn)結(jié)果見表8。

1）104025、104070 爐次，渣中MnO+FeO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，分別達(dá)到5.56%、5.48%，未達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，不利于精煉過程中脫S。

2）隨著處理過程進(jìn)行，渣中Al2O3的變化呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢，證明鋼水中的Al2O3逐漸上浮。

3）104025 爐次，渣中SiO2較其他爐次含量低，LF 出站時含量僅為4.83%，主要由于此爐次爐后未加預(yù)熔渣，僅使用400 kg 石灰，造成頂渣結(jié)坨，未融化，加上爐后Al 含量偏高，處理過程中因?yàn)殇X鐵及爐中[Al]與渣反應(yīng)，發(fā)生[Al]+SiO2=Al2O3+[Si]，致爐渣中SiO2減少，從而導(dǎo)致爐渣堿度升高。

4）通過m（CaO）/m（Al2O3）比值看，渣中吸附夾雜能力較好，基本滿足需求。

表8 爐渣檢驗(yàn)情況

2.2 夾雜物檢驗(yàn)分析

對軋制鋼板取樣進(jìn)行夾雜物檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果見表9。

表9 夾雜物檢驗(yàn)結(jié)果

產(chǎn)生的夾雜主要為A 類、C 類、D 類、Ds 類夾雜，最大級別為2.5 級，與前期鈣處理的爐次夾雜物水平基本相同，對部分夾雜物進(jìn)行電鏡檢驗(yàn)，檢驗(yàn)結(jié)果如下。

2.2.1 C 類夾雜電鏡檢驗(yàn)（見下頁圖1）

2.2.2 A 類夾雜電鏡檢驗(yàn)（見下頁圖2）

經(jīng)電鏡檢驗(yàn)，A 類夾雜主要成分為MnS 夾雜，含有少量的Ti 和Fe。

2.2.3 DS 類夾雜電鏡檢驗(yàn)（見下頁圖3）

經(jīng)電鏡檢驗(yàn)，DS 類夾雜主要成分為Al2O3、CaS復(fù)合夾雜。

A 類夾雜與脫S 及鑄坯凝固偏析有關(guān)，此爐鑄坯在1 號機(jī)生產(chǎn)，中心偏析主要為B 類偏析，易產(chǎn)生MnS 夾雜。

圖1 C 類夾雜

C 類及DS 類夾雜主要為Al2O3和CaS，Al2O3主要由于在處理過程中上浮不充分導(dǎo)致，CaS 產(chǎn)生原因?yàn)榻K渣堿度高，易形成此類夾雜。

圖3 DS 類夾雜

按照目前生產(chǎn)工藝，含鋁鋼平均喂鈣量150 m，每米鈣線4.51 元，每爐成本合計676.5 元，噸鋼成本（每爐出鋼量按照117 t 計算）降低5.78 元。

3 結(jié)論

1）在精煉到站后采用一次補(bǔ)鋁、過程及處理結(jié)束不進(jìn)行補(bǔ)鋁，在連鑄生產(chǎn)過程中未造成絮流情況，證明含鋁鋼不進(jìn)行鈣處理的可行性。

2）通過試驗(yàn)，含鋁鋼不進(jìn)行鈣處理，夾雜物及探傷情況未造成下滑。

3）含量鋼不進(jìn)行鈣處理，可進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，經(jīng)計算，噸鋼可降低成本5.78 元。