转炉45号钢冶炼工艺优化

图 ２， ） 占转 炉 ４ ５号钢 裂纹 缺 陷 的 ２ ％左 右 。其 它 ０
２ １ 年 ８月 第三期 ０１
转炉 ４ ５号钢 冶炼 工艺优 化
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图 １ 低倍 裂
图 ２ 低 倍 表 面 的 裂 纹
要 降低 钢 水 中 的氧 含 量 、 高 钢 水 纯 净 度 ， 提 从
碳含量 一 般在 ０ ０ ％ 以下 ， 中 的氧 含 量 非 常 高 ， ．６ 钢
确定 采 用 Ｌ Ｆ炉 短 时 间 处 理 来 弥 补 这 个 缺 陷 。 Ｉ Ｊ Ｆ 炉短时 问处理 ４ 号 钢工 艺是 指 ４ ５ ５号 钢经过 Ｌ Ｆ炉
剂 ， 速提高 炉渣 的 Ｄ 的浓 度 ， 善钢包顶 渣 的 快 １ 改
熔化特 性 ， 快成渣 速度 ， 加 顶渣 的铺 展 性能 好 ， 附 吸
０ Ｔ Ｏ］ Ｏ Ｉ ， ［ 一［ ］。因此 ， 以用钢 中总氧 Ｔ Ｏ］ 可 ［ 来
２０ 以前按 照 “ ０ ９年 工艺 一 ” 冶炼 的 ４ 钢脱 氧 ５号 工 艺流程 为 ： 出钢 时加 入硅 钙 合金 一 含铝 合 金一 锰 铁一 含 铝 合 金 。钢 水 脱 氧 后 在 炉 外 吹 氩 、 线 处 喂
炼钢 到终 点 时 ， 水 中溶 解 了 过 多 的氧 ， 为 钢 称 溶解 氧 ［ Ｄ或 ａ Ｏ］ 出钢 时 ， 钢包 内必 须 进行 Ｏ］ ［ 。 在 脱氧合 金 化 ， ［ Ｄ 转 变 成 氧 化 物 夹 杂 ， 可 用 把 Ｏ］ 它 ［ Ｉ Ｏ］ 表示 ， 以钢 中氧 可 用 总 氧 Ｔ Ｏ］ 示 ： Ｏ］ 所 ［ 表 Ｔ［
在 ２０ ０９年 以前 杭 钢转 炉 厂冶 炼 ４ ５＃钢 时终 点
量下 降到 ５ ～７ｐ ｍ左右 。 ０ ０ｐ 由于 “ 艺 一 ” 水 的脱 氧 方 式 为 硅 锰脱 氧 加 工 钢
出 冶金
少量 的铝 ， 氧产 物主要 以硅 酸盐和 Ａ２ ３ 脱 １ 为主 。 ０ 硅 酸盐 夹 杂 物 主 要 通 过 钢 水 成 分 中 的 Ｍｎ Ｓ ／ｉ
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全
２１ 月 三 ０ 年８ 第 期 １
转炉 ４ ５号 钢 冶 炼 工 艺 优 化
李 军辉 刘玲 月２
（ ． 州钢铁 集 团公 司转炉炼 钢厂 １杭
摘
杭 州 ３ ０２ ； ２ 宁 波钢铁有 限公 司 宁波 １０ ２ ．
３５ ０ ） １８ ７
要 ： 对 ２０ 年 转 炉冶炼 ４ 针 ０８ ５号钢 出现 的质 量 问题 ， 进行 了深入 的分析 研 究 ， 出了造成 转 炉 ４ 找 ５号钢 质 量 问题 的根 本 原 因， 并针对 原 因提 出了相 应的措 施 ， 高 了转 炉 冶炼 ４ 提 ５号钢质 量 。
炼过程 中采 用适 量 的石 灰 ， 入 适 量 的含 Ａ 脱 氧 加 ｌ
且精炼成 本较 高 ， 过销售 价格 的提 高来 消耗 这 部 通 分成本 比较 困难 ； 成 了不 能 通 过 扩 大 Ｌ 造 Ｆ精 炼 来 提高 ４ ５号 钢质 量 。经 过 充 分 的技 术 分 析 论 证后 ，
计成 球 形 ， 中包长 水 口环缝 氩 封 密封 圈 ， 中包 开 新
Ｌ Ｆ炉精炼 可 以造 还 原 渣 ， 大 降 低 钢 中 的氧 大
含量 ， 以很 好 的控 制 钢 水 的 纯 净 度 （ 表 ４ 表 可 见 、
浇前 投 入无 碳 覆 盖 剂 ， 大包 钢 水 浇 注完 后 拔套 管 ，
２ １ 转 炉终 点控 制 ．
氧含量 ， 要求 ４ 号 钢出钢碳含量必须在控制在 ０ ５ ．
０ ％ ～０ １ ％ ， 水 中 的氧 含 量 控 制 在 ６ ０ ｐ 以 ８ ．５ 钢 ０ｐｍ 下， 能够 减轻 脱 氧任务 ， 少 脱氧 剂 的加 入 ， 减 降低 脱
氧产物 的 生成量 ， 少脱 氧产 物上 浮 的难 度 。 减 ２ ２ 优化 钢水 脱 氧 ．
２１ 月 三 ０ 年８ 第 期 １
环使 用一 铝 线 深 脱 氧一 大 流 量 搅 拌一 通 电一 弱 吹 氩一 出站 ， 能够稳 定钢 水 中的 ［ ｌ ， 钢水 得 到 充 Ａｓ 使 ］ 分镇 静 ， 匀 温 度 ， 加快 夹 杂物 上 浮 创造 良好 的 均 为
条件 。其 中缩 短精 炼 造 渣 时 间 是 ４ ５号 钢 Ｌ Ｆ炉短
％
经Ｌ Ｆ精炼脱 氧 、 硫 、 脱 去夹 杂 、 喂钙 线 对 钢 水进 行
钙处理 。连铸 采用塞 棒浇 注工 艺 ， 全程 保护浇 注 。
冶炼 ４ ５号钢 时采用 两种工 艺路线
工 艺一 ： 铁 炉一 转 炉一 塞 棒 、 程 保 护 浇 注 混 全 表 ２ ２０ ０８年转 炉 ４ ５号钢质 量异议 缺 陷类别
以下 几 方 面 采 取 措 施 ： 高 转 炉 终 点碳 含量 ， 低 提 降
出钢 钢水 氧 含 量 ， 少 脱 氧 夹 杂 物 含 量 ； 化 脱 氧 减 优
ห้องสมุดไป่ตู้
一般 在 １０ ｐｍ 以上 。过 高 的终 点 氧 将 严 重 影 响 ００ ｐ
出钢 脱 氧 任 务 ， 加 钢 中脱 氧产 物 的 排 除难 度 ， 增 恶
２ ４ 减少钢 水浇 注过程 中的二 次氧化 ． 浇 注过程 中 的二 次氧化 ， 也是 夹 杂物 产 生 的主
要来 源 。为防止 钢水 的二次 氧化 ， 们实施 新 中间 我 包开浇 采用 无 碳 覆 盖剂 和浇 注 过 程全 程 覆 盖 保 护 浇 注方式 。大包 下水 口设计 成球 形 ， 大包 套 管环缝 氩封 加 密 封 圈 ， 大包 套 管套 牢 开 浇 ， 中包下 水 口设
表示 钢 的洁净度 ， 就 是 钢 中夹 杂物 水平 。钢 中 Ｔ 也
［ 越低 ， 钢就 越“ Ｏ］ 则 干净 ” 。
由于 ［ ］ Ｅ ］ Ｃ 、ｏ 浓度 积是 常数 ， 内终 点碳 越 高 ， 炉 则钢 中的［ ］ Ｏ 含量 越低 ， 入 的脱 氧 合金 越 少 ， 加 钢水 中的脱氧 产物 也越少 ， 水 比较 干 净 。 因此选 择 合 钢 适 的终点 碳含 量是 控制 转炉 终点 氧含 量 的关键 。
结 晶器 顶密封 再加侧 密封 的工艺 改进 。
５ 。可见通 过 Ｌ ） Ｆ炉精 炼 可以大 大 降低钢 水 中 的氧 含 量 ， 低钢水 中 的全 氧含 量 ， 高钢水纯 净度 。 降 提 表 ４ 两种 工 艺流程 ４ ５号钢钢 中全 氧含量
时间处 理 的 关键 ， 我们 通 过加 大 钢 水脱 氧 力 度 ， 规 范精炼过 程操作 ， 精炼 渣循 环利 用等 措施 来实 现 精
炼过 程快 速 造 渣 。同 时在 浇 注 过 程 中采 用 连 铸平 台钢包 自动 弱吹 氩 ， 延 长钢 水 吹 氩 时问 ， 夹 杂 来 为 物上 浮创造 条件 ， 补钢 水 Ｉ 弥 Ｊ Ｆ炉处 理 时 间 短 造成 的不 利影 响 。
钢液 ， 净化钢 水 。
２２２ “ 艺二 ” 水优 化脱氧 ．． 工 钢
在 实 际生产 中 ， 炉 Ｌ 转 Ｆ炉精炼 能力严 重不 足 ，
精炼 炉操作 主要是 在短 时 间内将 钢包 顶 渣 “ 白
渣化 ” 并 把 炉 渣 中 的 （ ｅ ％ ＋Ｍｎ ， ＦＯ Ｏ％） 制 在 ０ 控 ． ５ ％以下 ， 同时把 钢 中 的 氧脱 到 １ｐ ｍ 以下 。在 精 ０ｐ
４流 连铸机 ， ２台 ５ ５流连 铸 机 ， 品以小 方 坯与 机 产 矩形 坯为 主 。转 炉采 用 ２次 挡 渣 出钢 。 部分 钢 水
２ 原 因分 析 及 措施
通过对 ２０ 年发 生 的转炉 ４ ０８ ５号钢质 量异议 统 计分 析 （ 表 ２ ， 见 ） 发现造 成转 炉 ４ ５号钢 产 品质量 异 议 的 主要 是 裂 纹 ， 括 微 裂 纹 、 裂 纹 等 ， ２０ 包 内 占 ０８ 年转 炉 ４ ５号钢 质量异 议 的 ８ ．４ 。 ４ １％
理 ， 除 钢 中 的 夹 杂 物 。 钢 中 的 氧 含 量 一 般 在 去 ２ ｐｍ左 右 ， 氧一 般在 ８ —１０ ｐ ５ｐ 全 ０ ０ ｐｍ左 右 。在 ２０ ０９ 年 我们加 大 出钢铝 合金 的加 入 量 ， 使钢 水 浇 注前 氧 含量 从 ２ ｐ ｍ下 降 到 １ｐ ｍ左右 ， 水 中 的全氧 含 ５ｐ ５ｐ 钢
工艺 ； 高 ４ 提 ５号钢 精 炼 比（ 即提 高 ４ 钢 的 “ 艺 ５号 工
化钢水 纯净 度 ， 严重 影 响钢 水质 量 。为 了 降低 钢水
二”的冶炼 比例 ）减少钢 水浇注过程 中的二次氧 ，
化。 同时从稳 定浇 注过 程拉 速 ， 高 非稳 态 浇 注 过 提 程质 量等 方 面人手 来提 高 连铸 浇注 过程 稳定 性 。
比大于 ２ ５来控 制 ， ． 保证 钢 水 中的硅 酸 盐夹 杂 在钢
水 以液态存 在 ， 钢水 吹氩过程 中上 浮排 出。 在 钢 中的 Ａ２ １ 夹杂 是控制 的关键 。在生 产过程 ０ 中采 用 出钢 渣洗工 艺来 去除 钢 中的脱 氧夹 杂物 ， 即 在 出钢过程 中加入 一定量 的 渣洗料 ， 用渣 洗 料 的 利 吸 附夹 杂能 力 ， 使得 Ａ２ 脱 氧 产物 快 速上 浮排 出 ｌ
的裂 纹 主要 是 由 于连 铸 浇 注时 的 重接 、 疤 等 ， 结 在 割坯 时未 发现 出厂造成 的。 因此要 提 高转 炉 ４ ５号
钢 质量 ， 只有通过 降低 ４ 钢钢 水 的氧 含量 ， 高 ５号 提
钢 水 纯净 度 ， 高 浇 注过 程 的稳 定性 人手 ， 提 高 提 来 转炉 ４ ５号钢质 量 。
短 时间通 电化 渣 ， 利用 出 钢 渣 洗 工 艺一 Ｉ Ｊ 渣 循 Ｆ炉
夹杂能 力强 。Ｌ Ｆ精炼 后 的顶渣 主要成 分见表 ３ 。
表３ Ｌ Ｆ精炼后 的 炉渣 成分表
２ ３ 提 高“ 艺二” 炼 ４ ． 工 冶 ５号钢 比例
２ ０ 年 以前杭 钢转炉 厂 ４ 号 钢 的生产 工 艺 主 ０９ ５ 要 以“ 艺一 ” 工 进行 生产 ， 间不 经 过 炉外 处 理 ， 中 以 ２０ 年 为例按 照 工 艺 一 生产 的 ４ ０８ ５号 钢 占年 ４ ５号 钢产量 的 ７ ％ ， ５ 按工 艺 二生产 的 ４ 号 钢 占年 ４ ５ ５号 钢产量 的 ２ ％ 。 ５
通过对 转 炉 ４ 号 钢 缺 陷 低 倍 的 电 镜 扫描 、 ５ 金 相图片等 分析结果 ， 现有 ６ ％的裂纹 延伸 段均存 发 ０ 在较 多 的硅 酸盐夹 杂 物 （ 图 １ ， 以认 为造 成该 见 ）可
裂纹 的原 因是 铸 坯 中 的夹 杂 物 在 轧制 过 程 中发生 变形 脆裂 导致 的 ， 次是 气 孔 引 起 的 表 面裂 纹 （ 其 见
关键 词 ： 转炉 ；５ 钢 ； 量 ４号 质
。前 言
４ 号 钢是杭 钢转 炉厂经 常冶炼 的一个 钢种 （ ５ 成
分见表 １ ， 占杭 钢 转炉 厂 全 年产 量 的 三分 之 一 ， ）约 量。
高
取 了专 门措 施 ， 大 提 高 了转 炉 ４ 钢 的 产 品质 极 ５号 表 １ ４ ５号钢元 素成 分表 ％
其 中大部 分未进 行 Ｌ Ｆ精 炼处 理 。随着 用户 质量 要
１ 工艺 概 况
杭钢 转炉 炼 钢 厂 现有 ２座 ６Ｏ吨混 铁炉 ， Ｏ ４座
的工艺 流程
工艺 二 ： 混铁炉一 转 炉一 Ｌ 炼 炉一 塞棒 、 Ｆ精 全
程保 护浇 注 的工艺 流程 。
４ ０吨氧气顶 吹转炉 ， ４座 ４ ０吨 Ｉ Ｊ Ｆ精炼 炉 ， ２台 ４机
＝
由于 我 厂 冶炼 ４ ５号 钢采 用 两 种 工 艺 流 程 ， 为
此 分别 对两 种工 艺流 程进 行 优化 ， 到 降低 钢水 中 达
氧含量 ， 高钢水 纯净 度 的 目的 。 提
２． １ “ 艺 一 ” 水 优 化 脱 氧 ２． 工 钢
［ｌ Ｏ Ｄ＋［ Ｉ Ｏ］。脱 氧后 ： 据脱 氧程 度 的 不 同 ［ 根 Ｏ］