低碳Al镇静钢过程增碳研究与控制

１ 杜绝 钢水 过氧化 、出钢下渣 ）
提高转炉终点控制水平 ，防止钢水过氧化 ，转
炉 放钢 过程控 制好 挡渣效 果 ，用滑 板挡渣 取代 挡渣 球挡渣 ，通 过对 转 炉 自动 下 渣 检测 系 统 进 行优 化 ， 钢包 内平均 渣 厚 由使 用 挡 渣 棒 （ ） 的 １０ ｍ 球 ０ ｍ，
图 １ 莱 钢 、 宝钢 增 碳 量 数 值 记 录
通过对 比可 以看 出 ：莱钢 的过程 增碳 量远 大于 宝钢 的过 程增碳 量 ，且 波动较 大 ，有 必要 对增 碳过
程进 行研 究 ，降低 过程增 碳量 ，提 高铸坯 质量 。
钢包 内衬 、中 间 包 涂 抹 料 ，大 包 、 中间 包 水
参考 文献
差
∞
‘ 。
。
”
［ ］张庆国 白连 臣 石 玉良，等 ．转炉 ３ 台炼低碳 低硅钢
，
图 ４ 改善前后增碳量的单值控制
的生产实践 ．炼钢 ，２ ０ ，１ （ ） ４ ０ ０ ６ ５ ：２
［ ］刘 中柱 ，蔡 开科 ．低碳铝镇静 钢清 洁度的研 究 ［ ］． ４ Ｊ
２ ５ 保 护渣加 入 ．
２１ ０２年 ６月
增碳 。 ３ ３ 连铸 工 艺优化 ．
保护渣 中液渣层和烧结层之间有一层 富碳层 ，
在液面波动较大时 ，钢水与富碳层接触 ，从而使铸 坯 表面增 碳 。
图 ２为结 晶器液 面波 动对增 碳量 的影 响 ，由图 ２可 以看 出液 面波 动越 大增碳 量越 大 。
Ｓｅ ｌ ｋ ｎ ａ ｔｏ ｎ ｈ ｎ Ｓ ｃｉ ｎ Ｓｔｅ ．，Ｌｔ ． ｗａ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ，ｔ ｅ ｒ ａ ｏ ｓｏ ａ ｂｕ ｉａｉｎ ｆｕｎ ｔｅｍａ ｉ ｇ Ｐｌｎ ｆＹｉ ｓ ａ ｅ ｔｏ ｅ ｌＣｏ ｄ ｓ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｈ ｅ ｓ ｎ ｆｃ ｒ ｒｚ ｔｏ ｏ ｄ ｏ ｔｗｅ ｅ ｔ ａ ｈ ｅｏ ｉｅ ｏ ｌｅ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｅｔ ｒｅ ｄ，ｔ ｅ ｏ ｉ ａｉｎ ｏ ｅｒ ｃ ｏ ｅ ，ｔ ｅ ｃ ｒ ｕ ｉａｉ ｎ ｕ ｒ ｈ ｔｔｅ ｐ ｒ ｘｄ ｆｍｏ ｔｎ ｓｅ ｌａ ｏ ｖ ｒｅ ｎ ｈ ｘ ｄ ｔｏ ｆｒ ｆａ ｔｒ ｓ ｈ ａ ｂ ｒｚ ｔｏ ｉ ｏ ｌｃ ｒ ｄ ｆｅｅ ｔ ｅ，ｔ ｅ ａ ｄ ｎ ｆｒｃ ｕｓ ｎ ｒ ｔｃｉ ｅ ｓａ ．Ａｎ ｉ ｎ ｔａ ｏ ｅ ｒ ａ ｎ ，ｔ ｅ ｓｅ ｌ ｋ ｎｇ ｏ ｈ ｄ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｈ ｋ ａ ｄ ｐ ｅ ｔ ｌ ｇ ｏ ｖ ｄ ａｍｉ ｇ ａ ｂ ｖ ｅ ｓ ｓ ｈ ｔｅｍａ ｉ ｏ ｐ ｏ ｅ ｓｏ ｔｍｉａ ｉｎ ｗａ ａ ｒｅ ｕ ． Ａｆ ｒｏ ｔｍｉａ ｉｎ．ｔｅ ｅ ｒ ｕ ｉａｉｎ ｗａ ｅ ｕ ｅ ｉｎ ｆｃ ｎ ｌ ｎ ｒｃ ｓ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｓｃ ｒ ｄ ｏ ｔ ｉ ｔ ｐ ｉ ｚ ｔｏ ｅ ｈ ａ ｂ ｒｚ ｔｏ ｓｒ ｄ ｃ ｄ ｓｇ ｉ ａ ｔｙ ａ ｄ ｉ ｔｅ ｃ ｓｉ ｕ ｌｔ ｓ ｉ ｒ ｖ ｄ ｈ ａ ｔ ｎｇ ｑ ａ ｉ ｗａ ｍｐ ｅ ． ｙ ｏ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｓ： ｌｗ ａ ｂ ｎ ＡＩｋ ｌ ｄ ｓｅ ｌ ａ ｂ ｒｚ ｔｏ ｄ ｏ ｃ ｒ ｏ — ｉ ｅ ｔｅ ；ｃ ｒ ｕ ｉａ ｉ ｎ；ｐｒｅ ｓ ｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｌ ｏ ｅ ｓｏ ｔ ｍｉａ ｉ ｏ
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（ ｈ ｔ ｌ ａ ｉｇＰａｔ Ｔ ｅＳ ｅ ｋｎ ｌ ） ｅｍ ｎ
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莱钢 科 技
第 ３期 （ 总第 １９期 ） ５
低 碳 Ａ 镇 静 钢 过 程增 碳 研 究 与控 制 ｌ
刘红武 ，于铭杰 ，陈永 生，石 磊 ，胡增跃
（３ 板坯 连铸机 低碳 Ａ 镇 静钢 生产过 程 ，找 出产 生增 碳 的原 因 ｌ
５ 结 语
通 过对低 碳 Ａ 镇 静 钢 过程 增 碳 的研 究 ，对 转 １
钢 ２０ ３） ２－． 铁．０１（ ：４ ５ ６ ２
［ ］黄希祜主编・ 钢铁冶金原理・北京：冶金工业出版社，
中含碳 量 ，液面 自控及 相关耐 材等 影响增 碳 的因素
孽 精
：簋 惹 篓 ．
３ 提 高 电极 质 量 ，提高 精 炼 过程 中 电极 的 耐 ）
进 ，生产低碳 Ａ 镇静钢时过程增碳 量呈 明显下降 ｌ 趋势 ，过程平均增碳量 由改善前 的 １５５Ｘ１ 降 ０． ０ 到 改 善 后 的 ６ ．９×１ ¨ ５９ ０Ｉ，流 程 稳 定 性 也 明 显 提 高。
造 成高温 、化 学侵 蚀增碳 ，容易 造成铸 坯增 碳 。
２ ４ 稻 壳加入 ．
稻壳 在钢 包 、连铸 中间包 内覆盖 钢液 面 ，有保 温 、防止 钢水 二次 氧化 的作 用 。由于 稻壳 中碳含量 较 高 ，在 与钢 水接 触 的过 程 中 ，融 化后 的稻 壳 中的
莱钢 科技 碳通 过 钢渣界 面进 入到钢 水 中从 而造 成钢 水增碳 。
芝 ０ ０６ ． ０ ０
● 氍 舞
Ｏ
—：二一・ —二二， ，二 ， ，二，， ：二，， 二二， 二
量。②熔渣层 的碳是通过熔渣 一 钢液的界面扩散进 入钢液 中的，提高保护渣黏度 ，可以减少碳在熔渣
中的传质 系数 ，保 护渣 黏度从 ０２ Ｓ ．８ 提高 到 ０６ ａｓ ．０Ｐ． ，可有效减少保护渣增碳 。③ 保持连铸 操 作稳 定 ：优化 开浇提 速工 艺 ，减少液 面波 动卷 渣 增碳及富碳层增碳 ，采用结晶器液面 自控技术 ，将 液 面波 动控制 在 ± 以内 。 ３ｍｍ
图 ２ 铸 坯 增 碳 量 与 液 面 波 动 的 关 系
３ ４ 耐材材 质优 化 ．
在生产低碳 Ａ 镇静钢时 ，大包 内衬耐材用 刚 ｌ
３ 防止钢水过程增碳措施
３ １ 提 高转炉 控制 水平 ．
玉 一尖 晶石 浇注 料 取代 Ｍｇ—Ｃ质 ，包 壁砖 要 求 ｗ （１ ３ Ａ２ ＋Ｍｇ 大于 ８％ ，渣线 砖 要求 ｗ （ １ ０ ｏ） ３ Ａ２ Ｏ ＋Ｍｇ ｏ）大 于 ８％ ， 同时 不 得 含 碳 。 中 间包 内 衬 ０
加脱 氧剂 、合 金 ， 由于脱 氧剂 、合 金 中的碳 进入 钢
中导致钢 水增碳 。 ２ ）转 炉终 点 温 度控 制 低 ，进 精 炼 温度 低 ，精
析 ，原 因为 转 炉 放 钢 一Ｌ Ｆ精 炼 一Ｃ Ｃ过程 增 碳 量 大 ，导致 铸坯 中碳含 量超 标 ，影响铸 坯轧 制性 能 。
程 中， ００年 ４月至 ２ １ 年 ３ ２１ ０１ 月铸坯平均增碳量 为 １５５×１ 与上海 宝钢 ５ 相 比，还 存 在 ０． ０ ０Ｘ１ ０
较 大差距 。
图１ 为莱 钢和 宝钢两 厂过 程增碳 量数值 记 录 。
电极 增碳 主要 原 因有 ：
１０ ２
１０ １
１ｏ ０ ９０
程增碳 。
图 ３ 优 化 前 后 耐 材 材 质
４ 取得效果
通过对 各工 序影 响增碳 相关 因素进 行优 化和 改
３２ 精 炼工 艺优化 ． １ 优化 Ｌ ） Ｆ炉 脱 氧 造 渣 工 艺 ，采 用 铝 粒 代 替
碳化钙等碳含量高脱氧剂进行脱氧，减少因加入碳 化钙 等脱氧 剂造 成 的钢 水增碳 。 ２ ）优化精炼供电 、化渣制度 ，通过精炼造泡 沫渣 ，提高埋弧加热效果 ，减少电极加热时间 ，减 少精炼 过 程高温 侵蚀 造成 的 电极增 碳 现象 。
１ ）侧 面 高温氧 化 脱 落 。精 炼通 电过 程 中电极 受钢水高温及机械侵蚀 ，侵蚀下来 的电极粉 （ 块） 进 入钢水 中 ，极易 导致钢 水增 碳 ，影 响低碳 钢 的正 常生产 。 ２ ）尖 端 高温升 华 ，脱 落 ，渣钢 侵 蚀 消耗 。在
２ １ ００ ２ １ ０１
骧 ８ ０
７ ０
６０
５ ０ ４ ０
月 四 月五 月六月七 八 月 月九月十 － 十 月 月十 ｆ 二 一月二月－ｆ ｌ ｌ
钽
电极接 头 附近 ，易 出现 电极丝 头脱 落现象 ，脱 落 的
电极丝 头进入 到钢 水 中引起 的增碳 ，影 响低碳 钢 的
生产。 ２ ３ 耐 材氧化 ．
１ 中间包 覆盖 ）
用超低碳覆盖剂取代稻壳覆盖中间包液面，覆 盖剂 中碳含量控制在 ０ ５ 以下 ，减少浇注过程增 ．％
碳。
２ ）保护渣增碳控制
保渣 融 厚 ＝ 护 熔 层度
０ ｌ ００
＜ ＞０ ￣ ｌ
¨
ｍｍ ｕ
①减少保护渣 中游离碳含量 ，在 浇注低碳钢 时 ，在保证生产稳定 的前提下 降低保护渣 中碳含
祭 ６ ７ ６ ．８６ ３ ８ ． ２ ６ ． ２６ ．５６ ０ ． １６ ．６ ８ ３ ２ ６．
４１
刘红武 ，等 ：低 碳 Ａ 镇 静钢过 程增碳 研 究与控 制 ｌ
增碳量按时间的 Ｉｉ 控制图 －Ｒ ｌ
１Ｓ ２
第 ３期 （ 总第 １９期 ） ５
馥瞢前
馥善后
进行了改善，过程增碳量得到了显著降低 ，铸坯质 量得 以提 高 ，铸 坯轧 材性 能得 到 了提升 。
用低碳涂抹料，减少耐材侵蚀增碳 。 耐材材 质优 化见 图 ３ 。
减少到 ６ ｍ 以下 ，减少脱 氧剂 、合 金 的加入 ， ０ｍ 从 而减 少 因脱氧 剂加入 量 大造成 的增碳 现象 。 ２ 稳定 转炉 出钢 温度 ）
转 炉控 制好 出钢温 度 ，杜绝低 温钢 ，减少 因精 炼进 站温度 低造 成 的长时 间提温 现象 ，减少 精炼过
口、塞棒 等含 碳耐 材 在 浇 注 过 程 中 与钢 水 接触 后 ，
２ 原 因分 析
经 过跟 踪分析 和相关 数据 统计 ，增碳 原 因主要
作者简介 ：刘红武 （９ ２一） １８ ，男 ，２０ ０ ６年 ７月毕业于鞍 山科技大 学钢铁冶金专业。助理工程师 ，主要从 事炼钢工艺研究工作。 ４０
３板 坯连 铸机 在 生 产 低 碳 Ａ 镇 静 钢 的过 程 中，铸 ｌ 坯 的轧 制性 能不合 ，在 轧制过 程 中产 生裂 纹 。经分
有 以下几 个 因素 ：
２ １ 转炉 终点控 制 不好 ．
１ ）转 炉终 点钢 水 过 氧化 ，出钢 时 挡 渣效 果 不
好 导致下 渣量 大 ，转炉 、精炼 在脱 氧过程 中需 要增
ｌ 现 状
莱 钢型 钢炼钢 ３机 在 生 产低 碳 Ａ 镇静 钢 的过 ｌ
炼 提温 时 间长 ，导 致 电极 增碳 较 多。
２ ２ 精 炼 电极 ．
表 １为 电极 加 热后 的增碳 量变 化情况 。
表 １ 增碳量随 电极加热时间的变化情况 电极加热 时间／ ｉ ｍｎ 增碳量／×１ ０“ ３ ３ ６ ６ ９ ７ １ ２ ９ １ １ ５ ８ １ １ ２ ５
统计 数据 见表 ２及 图 ４ 。
表 ２ ２ １ 年 ４月至 １ ０１ ２月铸 坯 增 碳 量
侵蚀能力 ，减少通电过程中因电极本身质量 问题造
成 的侵蚀 增碳 。
月份
４ 月 ５ 月 ６ 月 ７ 月 ８ 月 ９ １月 １ 月 １ 月 ０ １ ２月
４ ）在 生产低 碳 钢 时 ，发 现 电极 接头 有 易 脱 落 电极 块时 ，及 时清 理 ，避 免 因其 进入 到钢水 中造 成
有转 炉终 点钢 水过 氧化 、耐 材氧化 、电极增碳 、稻 壳及保 护 渣的加 入 ，并针 对 以上 原 因进 行
了炼 钢工 艺优 化 。工 艺优化后 过程 增碳 量显 著 降低 ，铸坯 质 量得 以提 高。 关键 词 ：低碳 Ａ 镇静 钢 ；增碳 ；工艺优化 ｌ
０ 前 言
２ １ ４月 至 ２ １ ０ ０年 ０ １年 ３月 ，莱 钢 型 钢炼 钢 厂
１：４ ９１ ９９ ０．
特 编 ：伟 邀辑郭达
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