莱钢冶炼含硼钢B含量的控制

钢 水到 ＬＦ炉 后 ，采 用碳 粉 ＋ＳｉＣ的扩 散脱 氧 迅 速 调 白渣 ，送 电过 程低 氩 气搅 拌 ，控 制钢 液 面不 裸 露 ，精炼 过程 造 高碱 度 渣 ，控 制炉 渣碱度 ＞４．０，保 证 炉 渣流 动 陛 良好 。统计 生产 ７炉精 炼 炉渣 的主要 成 分 见表 １。待 白渣后 喂人 铝线 ，适 当增大 氩气 流量 ， 促 进渣 钢 间反应 和 Ａ１：Ｏ，充分 上浮 ，控制 一次样 ［Ａ１］ 含 量 在 ０．０６０％ 一０．０８０％ ，微 调成 分 合适 后 ，喂人 钛 芯 线 ，确 保 ［Ｔｉ］含 量 控 制 在 ０．０３０％ 一０．０５０％ ；由于 含 硼钢 中控制 Ａｌ含 量较 高 ，为 防止 连铸 过程 中水 口 结 瘤 ，减 少 水 口烧 氧 ，临 出钢 前 喂入 硅钙 线 进 行 氧 化铝 夹杂变 性处理 。
第 ３８卷 第 １期 ２０１６年 ２月
山 东 冶 金
Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｍ ｅｔａｌｌｕｒｇｙ
Ｖｏ１．３８ Ｎｏ．１ Ｆｅｂｒｕａｒｙ ２０１６
莱钢冶炼含硼钢 Ｂ含量 的控 制
张 君 平
（山钢股份莱芜分公司 特钢事业部 ，山东 莱芜 ２７１ １０４）
摘 要 ：莱钢特钢采用 ５０ｔＥＡＦ一５０ｔＬＦ一６０ｔＶＤ—ＣＣ工艺生产含硼钢 ，通过对 电炉终点成分 、精炼 调铝喂钛脱氧 固氮 、ＶＤ真
３ 冶炼 工艺
３．１ 电炉冶炼 冶 炼 含 硼钢 的入 炉原 材 料 为 ５０％ ６０％铁水 ，
余量为优质废钢 。电炉采用集束供氧技术 和全程 泡沫 渣 操作 ，确保 熔 清碳 ，保 证 氧化 期熔 池 均 匀 脱 碳 沸 腾 ，控制 终 点 碳 ＞０．１％，最 大 限度 降低 钢 中的 Ｎ、Ｏ含 量 ，防止 钢 水过 氧 化 ，电 炉 出钢 温度 控 制 在 １ ６４０～１ ６６０ ｏＣ；ＥＢＴ挡渣 出钢 ，出钢过 程钢 水 和渣 料 混 冲 ，出钢 采用 增碳 剂 ＋钢 芯铝 ＋硅锰 的顺序 强 化 钢包 预脱氧 ，控制到 ＬＦ炉钢水 活度氧 ＜２０×１０ 。 ３．２ ＬＦ精 炼
２ 影 响钢 中 Ｂ含 量 的主要因素分 析
Ｂ只有 以固溶形 式存 在于 钢 中时才 能影 响钢 的 淬透 性 。Ｂ的化学 性质 极 为活 泼 ，在 冶炼 条件 下 ，Ｂ 与钢 中的 Ｎ或 Ｏ有强 的结 合力 ，一旦 与 钢 中残 余 的 Ｎ、Ｏ等 气体 形 成 ＢＮ和 ＢＯ 等 化 合 物就 会 丧失 其 对 淬透 性 的有 益作 用 。因此 ，为 保证 钢 中 的 固溶 Ｂ含 量 ，要 尽量减少 钢 中的 Ｎ、Ｏ含量 ［１］。
ห้องสมุดไป่ตู้以上 。
关键词 ：含硼钢；硼控制 ；脱氧 固氮 ；ＥＡＦ—ＬＦ—ＶＤ～ＣＣ；收得率
中图分类号 ：ＴＦ７６２
文献标识 码 ：Ｂ
文章编号 ：１００４—４６２０（２０１６）０１—０００９—０２
在 炼钢 时对 Ｂ含量 进行精 准 的控 制是 生产含 硼 钢 的关 键 。莱 钢 特 钢 一 直 致 力 于 “ＥＡＦ—ＬＦ—ＶＤ— ＣＣ”短流 程 生产 含 硼钢 的研 究工 作 ，先 后 成功 开 发 了 以 Ｍｎ—Ｂ为基础 的 ３５ＭｎＢＭ、２３ＭｎＢＭ等含 硼 品种 钢 ，实 现 了钢 中 Ｂ含量 的窄 成分控 制 ，Ｂ含量 稳定 控 制 在 ±２×１０ 范 围内 ，收得率 达 ９０％以上 。满足 对 钢 材淬透 性的要求 ，实现 含硼钢 的大批量 生产 。
１ 炼钢 生产设备及 技术参 数
莱 钢 特 钢炼 钢 区域 短 流 程炼 钢 生 产 线 工 装 设 备 包括 ５０ｔＵＨＰ电弧 炉 、５０ｔＬＦ炉 、６０ｔＶＤ真 空炉 、 Ｒｌ１ ｍ（２６０ｍｍ×３００ｍｍ、１８０Ｉｌｌｍ×２２０ｍｍ）三机 三 流合 金钢 连铸 机 。
５０ ｔ ＵＨＰ电弧 炉采 用 偏心 底 出钢 ，出钢 量 平 均 ５２ ｔ，供 氧装 置 配有 ４支 炉壁 集数 氧 枪和 １支炉 门水 冷 氧枪 ，最 大 供 氧流 量 达 ６ ０００ ｍ３／ｈ，强 化 了供 氧条 件 ，特 别 适 合 高 铁 水 比 冶 炼 ，平 均 冶 炼 周 期 为 ４４ ｍｉｎ，炉 。５０ ｔ ＬＦ炉 为单 工位 ，目前 平 均精 炼 周 期 为 ３５ ｍｉｎ／炉 。６０ ｔ ＶＤ真空 炉为单 罐体 ，采用 蒸 汽喷射 泵抽 真 空 ，配有 ６个 主 级泵 和 ３个 辅助 泵 ，能够 保证 抽真 空时 ＶＤ罐 体 内真空度迅 速到达 ６７ Ｐａ以下 。
空前加 硼铁合金化 、ＶＤ真 空处理含硼钢 水和连铸全保 护浇注等关键 环节 的控制 ，实现 了钢 中 Ｂ含量 的稳 定控制。结果表
明，当钢 中［Ａ１］在 ０．０２０％～Ｏ．０４０％ 、［Ｔｉ］在 ０．０２５％～０．０４０％时，硼含量稳定控制在 ０．００２Ｏ％ ～Ｏ．００２ ５％，收得率稳定在 ９０％
在 钢水 冶炼 条 件下 ，与 Ｍｎ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ａ１元 素相 比 ，
收稿 日期 ：２０１５—１２—３０ 作者简介 ：张君平 ，男 ，１９８１年 生 ，２００６年毕业 于西安建筑科技 大学 冶金工 程专业 。现为 山钢股份莱 芜分公 司工程师 ，从事 市场 营销 工 作 。
Ｂ与 Ｏ的亲 和 力 高 于 Ｃ、Ｍｎ，低 于 Ｓｉ、Ａｌ、Ｔｉ，其 中 Ａｌ 和 Ｏ的亲 和力最 强 。存 在 于钢 中的 Ｎ几乎能 和所有 的元 素形成 氮化 物 ，而 Ｔｉ和 ［Ｎ］的亲 和力最 强 ，Ａｌ与 ［Ｎ］的 亲和 力 仅 次 于 Ｔｉ，但 都 强 于 Ｂ元 素 。 在钢 水 冶炼 温度 下 ，上述 元 素不 会形 成 固相 氮化 物 。 因此 冶炼 含硼 钢 时 ，一 般是 先 加铝脱 氧 ，后 加钛 固 氮 ，最 后在 冶 炼 临 近 结束 时加 入 硼 合 金化 。但 由于硼 元 素在 钢 中本身 含 量控 制较 低 ，要使 钢 中 的固溶 硼既 保持 一定数 量 ，又尽可 能 的均匀 分布 ，Ｂ的加入 方式 同等重 要 。