SPHD钢水脱氧及可浇性研究

总第153期2006年第3期

河　北　冶　金

HEBE I MET ALLURGY

Total153

2006,Number3

收稿日期:2006-02-20SPHD钢水脱氧及可浇性研究刘玉生,杨晓江,丁广友,顾雪梅,李军明

(唐山钢铁公司　第一钢轧厂,河北　唐山　063016)

摘要:介绍了转炉冶炼SPHD钢直接连铸工艺,通过加强对钢水的脱氧,改善钢水可浇性,保证了正常的浇注。

关键词:钢水;脱氧;可浇性

中图分类号:TF76919 文献标识码:B文章编号:1006-5008(2006)03-0028-02

CONVERTER-S MELTED SPHD STEEL AND

D I RECT-CONTI U NOUS-CASTI N G PROCESS

L I U Yu-sheng,Y ANG Xiao-jiang,D I N G Guang-y ou,G U Xue-mei,L I Jun-m ing (No.1Steel RollingM ill,Tangshan Ir on and Steel Company,Tangshan,Hebei,063016) Abstract:The SPHD steel converter-s melting and direct-continuous-casting p r ocess is intr oduced.The casting can be s moothly done with strengthening deoxidati on t o i m p r ove the castability of liquid steel. KeyWords:liquid steel;deoxidati on;casting p r operty

1　前言

唐钢第一钢轧厂目前有3座150t顶底复吹转炉、2座150t LF精炼炉、3台板坯连铸机和1台方坯连铸机。根据市场的变化和钢材品种分配,1810连铸连轧生产线基本以SS400钢为主,SPHD钢转移到1700热轧线生产。由于2台LF炉无法正常匹配3台板坯连铸机,摸索了转炉冶炼后不经LF炉精炼处理直接浇铸的工艺模式,通过加强对钢水的脱氧,提高了钢水的可浇性,保证了正常的连浇。2　转炉的工艺条件及生产流程

转炉装入量175～180t,废钢比18%～22%,出钢量160～170t,五孔拉瓦尔氧枪喷头,氧气压力为0185～019MPa,供氧强度为218m3/(m in・t),纯吹氧时间14-15m in/炉。SPHD钢的生产流程如图1所示。

图1　唐钢第一钢轧厂SPHD钢生产工艺流程

3　SPHD钢可浇性的分析

SPHD钢属于铝镇静钢,已经证实A l2O3形成的串状夹杂物如A l

2

O3,A l2O3・Mg O和A l2O3・Si O2难以从钢液中去除,容易引起水口堵塞,从而导致整个浇铸过程中断,是影响铝镇静钢可浇性的主要因素。在板坯浇铸过程中,为了避免固态A l2O3的形成,常用Ca对铝镇静钢进行处理[1]。

添加钙的目的是将固态A l

2

O3变为液态,从而减轻水口堵塞。尽管当今在优质钢生产中钙处理已不是一种很特别的方法,但获得的结果往往仍很不稳定。实验表明,相变和二次夹杂物与原夹杂物的尺寸、分布、成分、结构有很密切的关系。因此,脱氧工艺直接影响钢的浇铸性能,特别是不经过LF 精炼的钢水,转炉的脱氧工艺更为重要。

通过上述分析,影响SPHD钢水可浇性的主要原因有以下几个方面:钢水中含有高熔点的串状夹杂物如A l

2

O3引起水口堵塞;出钢过程脱氧不好,在板坯浇铸过程中随着钢水温度的降低,铝与氧继

82

河北冶金 2006年第3期

续发生反应生成A l

2

O3,引起水口堵塞;浇铸过程

中保护浇铸不当,使钢水二次吸氧产生A l

2

O3,引起水口堵塞。

针对影响SPHD钢水可浇性的因素,分析认为要从以下几个方面进行技术攻关:出钢过程进行深脱氧,避免下渣,减少钢水中的氧含量,以减少浇铸过程钢水中的铝继续脱氧;钢水脱氧后应保证足够的弱搅拌和镇静时间,使得脱氧产生的高熔点的串状夹杂物有机会上浮;浇铸过程中全程保护,防止钢水二次氧化。

4　加强钢水脱氧提高钢水可浇性的试验

唐钢第一钢轧厂于2005年11月份进行了转炉冶炼SPHD钢直接连铸进入板坯连铸机的试验,从解决钢水的氧化性上进行了技术攻关。表1示出了4炉钢的试验的具体情况。

表1　直接连铸进入板坯连铸机炉次钢水的统计情况

炉号钢水[O]/

×10-6

钢水温

度/℃

出钢

下渣

渣中

FeO/%

渣中

A l2O3/%

钢渣

碱度

钙线用

量/(kg/t)

吹氩时

间/m in

保护

浇铸

中包[A l]s

/×10-6

中包[A l]t

/×10-6

全铝含量

/×10-6

可浇性

H2-962721041577否016824146125017211好15012030好H2-538221501626否210932191017101708好11010010好H3-5950未测出1601是10152314511508好31026941差H3-611321191608否112841126147017好65063020好

在表1中的统计炉次中,H2-9627、H2-5382、H3-6113浇铸过程正常,没有出现水口堵塞的现象。H3-5950开浇5m in则出现水口堵塞的现象,最后连铸被迫停浇,钢水回炉。

根据以上数据可以看出,可浇性好的炉次(H2-9627、H2-5382、H3-6113)钢渣的氧化铁含量均小于215%,通过定氧仪定氧也可以看出,钢中氧含量均小于3×10-6。在观察钢渣颜色时看到,3炉钢的钢渣颜色最后均呈现“白色”,也证明了钢水的脱氧比较彻底,并且这3炉钢的钢水炉后吹氩均大于8m in。对于可浇性不好的炉次,虽然没有能够定氧,但钢渣的氧化铁达到了1015%,钢渣的颜色呈现为灰黑色,可以确定钢水脱氧不彻底。4个炉次的钢水有2炉喂钙线017kg/ t,其中1炉可浇性差,1炉可浇性较好。另外2炉没有喂钙线,可浇性较好。这也充分说明影响SPHD钢可浇性的原因主要在于钢水的脱氧程度。

此外,作为无氧化浇注重要的一环[2],唐钢第一钢轧厂通过改进大包长水口的密封结构,实现钢包至中间包的钢流不被二次氧化。中间包取样分析的结果表明N含量控制在40×10-6左右,保护效果良好,不会影响SPHD钢水的可浇性。

5　结论

唐钢第一钢轧厂1700热轧生产线板坯连铸机的生产实践表明,铝镇静钢SPHD钢水不经过LF 炉处理而由转炉脱氧后直接连铸时,在保证脱氧的条件下,仍可保证正常浇注。关键要做好以下工作:转炉出钢时必须深脱氧,保证钢水脱氧完全,钢水氧含量控制在3×10-6以下;转炉出钢后必须保证吹氩搅拌,确保钢水中的A l

2

O3夹杂能够上浮排除,吹氩时间一般应大于8m in;可以考虑进行钙处理,保证[Ca]/[A l]s≥011;做好大包→中包→结晶器的全程保护浇铸工作。

参考文献:

[1]汪开忠,孙维1低碳高铝钢钙处理工艺及对钢中夹杂物的影

响[J]1钢铁研究,2005,(6):38-401

[2]周川生,陈鹏,骆忠汉,张桂荣1国内长水口密封结构的实

践与看法[J]1耐火材料,1998,(3):170-1721

(上接第7页)

[9]Kazuo It oh,Toshi o Ka wamura,Tetsurd Fushi m i,etc.U se of Hot

p ressed Refract ories for Tundish Slide Gate p lates[J].Taikabutsu Overseas,1996,17(2):27-32.

[10]贺智勇1镶嵌式滑板锆环的制备及性能研究[D]1北京:

北京科技大学,20041

[11]毛庆慧,孙同贺,胡建坤,等1一种冶金浇铸用滑动水口砖

及制备[P]1中国:1415447A,20031[12]卜景龙,杨晓春,王志发,等1金属-氮化物结合刚玉质滑板的

结构和性能[J]1过程工程学报,2005,5(3):313-3161 [13]卜景龙,杨晓春,王瑞生,等1金属-氮化物结合刚玉质滑板

抗渣性研究[J]1硅酸盐学报,2005,33(2):253-2571 [14]卜景龙,于之东,杨晓春,等1A l-A l N-A l2O3复相滑板的

开发与应用性能[J]1钢铁钒钛,2005,25(4):24-281

92