SWRCH22A冷镦钢转炉冶炼一次拉碳工艺研究
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Ｔ ３ ６ ２ Ｇ５ ．１ 中 图分 类 号
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ｃ ｌ ｅ ｄｉ ｔ ｅ ｏ ｅ ｔ ｒ ｓ ｅ ｔｎ ｏ ｄ ｈ ａ ｎｇ ｓｅ ｌｃ ｎｖ ｒ ｅ ｍ ｌｉ ｇ
镦 钢 的关 键是 提 高钢 水 的纯 净 度 ， 降低 钢 水 中非 金 属 夹杂 物 的污 染 ¨ ， 降低 终 点钢 水 氧 化 程度 是 减 Ｊ而
少 钢水 非金属 夹 杂 物 的主 要 措施 。同 时 ， 由于冷 镦 钢 多为 铝镇静 钢 ， 因此 在 用 铝脱 氧 的过 程 中不 可 避 免地 会 生成 Ａ ： ， 杂物 ， 留在钢 中 的簇 状 Ａ １ 夹 Ｏ 残 １ Ｏ
４ＡＩ＋３０２＝ ２ ２ 。 ＡＩ０３
转炉 一次 拉碳 要 求 第 一 次 倒 炉 时 ，磷 、 的质 碳
量分数和温度同时达到出钢要求。２ １ ０ ０年 ５ ， 月 水
钢炼 钢厂 在冶 炼 Ｓ Ｃ ２ Ａ过 程 中 组 织 工程 技 术 ＷＲ Ｈ ２
人员 和生 产骨 干 ， 过理论 分析 和现 场实 践 ， 转炉 通 对
ｓｅ １ ｔｅ ．
Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ ＳＷ ＲＣＨ２２Ａ ；ｃ ｌ ａ ｉ ｒ ｏｄ ｈｅ ｄｎｇ； ｏ ｅ ｃ ｔｈ ｃ ｒ ｏ ｎｃ ａｃ ａ ｂ ｎ； ｔｒ ｉ ｌ ｃ ｎｔｏ ； ｃ ｎｖ ｒｅ ｍｅｔｎ ｅ ｎａ ｏ ｒ ｌ ｏ ｅｔ ｒｓ ｌｉｇ；Ａ１ ｉ ｌ ｓｏ ｍ ２ ０３ ｎｃｕ ｉ ｎ； ｄｅ —
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改善 钢水 浇注 性能 的重要 手段 。
钙处理技术 的广泛 应用 与发 展 ， 为降低 钢 中
Ａ 杂物含 量 、 １ 夹 ０ 提高 钢水 的可 浇性 创 造 了条 件 。 但 由于冷镦 钢对 钢 的 内在 质 量 要求 非 常 高 ， 钢水 在 冶炼 环节 就必须 严 格控 制 ， 满 足 钢种 碳 含 量 的 条 在 件下尽 可 能降低 钢 水 的氧 化 性 ， 铝在 脱 氧 合 金化 使 时充分 溶解 于 钢液 中 ， 避免 Ａ 以及 其 他 非金 属 ｌ ０ 夹杂 的 形 成 。 脱 氧 合 金 化 时 铝 氧 化 的 反 应 式 为
Ａｂ ｔａ ｔ Ｓ ｌ ｎ ｏｄ ｈ ａ ｉ ｇ ｓｅ ｌｔ ｄ ｐ ｎ ｅ ｃ ｔｈ ｃ ｒ ｏ ｒ ｃ ｓ ，ｃ ｒ ｏ ｓ ｒ ｃｉｎ ｃ ｎ ｒｌ ｄ ａ ． ８ ｓ ｒ ｃ ｍｅｔ ｇ ｃ ｌ ｅ ｄｎ ｔｅ ｏ ａ ｏ ｔｏ ｃ ａｃ ａ ｂ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ａｂ ｎ ｍａ ｓ ｆａ ｔ ｏ ｔ ｌ ｔ ０ ％ 一 ｉ ｏ ｏｅ ０
ｐｈ ｓ ｏ ｉａｉｎ ０ ｐｈ ｒｚ ｔｏ
首钢 水城钢 铁 （ 团） 限责 任公 司 （ 集 有 以下 简 称 水钢 ） 铁 厂有 ４座 高炉 ， 二炼 钢 厂 有 ３座 １０ ｔ 炼 第 ０ 氧气 顶底 复 吹转 炉 ， １座 Ｌ Ｆ精 炼 炉 ， ３台 六 机 六 流
自攻 螺钉 等 ， 以及 各 种 冷镦 成 型 的零 配件 。冶炼 冷
ｉ ｃｕ ｉｎ ｆｒ ｎ ｈ ｏ ｒ ｅ ｏ ｅ ｘ ｄ ｚ ｇ ａ ｌｙｎ ，ｒｉｅ ｍｏｔ ｎ ｓｅ ｌｐ ｕ ｒ ｐ ￣ ｎ ｔｅ ｕ ｌ ｙ ｎ ｌ ｓ ｏ ｍｉ ｇ ｉ ｔ ｅ ｃ ｕ ｓ ｆｄ ｏ ｉｉｉ ｌ ｉ ｇ ａｓ ｌ ｔ ｅ ｏ ｒ ｐ ｏ ｅ ｙ ａ ｄ ｓ ｌ ｑ ａｉ ．Ｂ ｐ ｉ ｚｎ ｏ ｎ ｎ ｏ ｅ ｅ ｔ ｙｏ ｔ ｍｉｉｇ ｄ ｕ ｌ ｌｇ ｏ ｅａ ｉｎ，ｃ ｎ ｒ ｌ ｎ ｌ ｎ ｂ ｔ ｙ ａ ｃ ｏ ｄ ｔ ｎ ｔ ｂｏ ｎ ｓ ｌ ｎ ｒ ｐ ａ ｅ ｎ ｕ ｅ ｐ ｏ ｐ ｏ ｕ ｓ ｏ ｂ ｅ ｓａ ｐ ｒ ｔ ｏ ｏ ｔｏｌ ｇ ｍｏｔ ａ ｈ ｄ ｎ ｍｉｓ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ａ ｌｗ ｍｅ ｔ ｇ ｐ ｏ ｈ ｓ ，ｅ ｓ ｒ ｈ ｓ ｈ ｒ ｓ ｍａ ｓ ｉ ｅ ｉ ｉ ｆａ ｔ ｎ ｉ ｎ ｅ ｐ ｕ ｕ ａ ｅ ｎ ｒ ｈ ｎ ０ ０ ５ ．Ｔ ｎ ｌｚ ｆ ｃ ｆｃ ｎ ｅ ｅ ｒ ｃ ｓ ｏ ｔ ｌｏ ｅ ｍｉ ａ ａ ｂ ｎ ａ ｄ ｒ ｃｉ ｎ ｏ ｃ ｏ ｒｆ ｒ ｃ ｏ ｍｏｅ ｔ ａ ． １ ％ ｏ ｎ ｏ ａ ａｙ ｅ ｅｆ ｔ ｏ ｖ ｒ ｒｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎｒ ｎ ｔｒ ｎ ｌｃ ｒ ｏ ｎ ｅ ｏ ｔ ｏ
质量 分数 低 于 ０ ０ ％ ， 中 氧含 量 会 大 幅度 增 加 ， ．８ 钢 因此 出钢碳 的质 量分 数应 控 制在 ０ ０ ％ ～０ １ ％ ， ．８ ．３
根据 去磷 的经典计 算公 式 、 黑勒 （ ｅｌ） Ｈ ａ 公式 和 ｙ
复 吹转炉脱 磷 经验公 式 ， 分析 复 吹 转 炉炼 钢 条 件
０／ ℃
图 ３ 温 度 对 渣钢 间磷 的分 配 系 数 的 影 响
２ ０
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第３ 卷 ８
Ｖｏ． １３８
第３ 期
Ｎｏ ３ ．
金
属
制பைடு நூலகம் 品
Ｐｏ ｕ ｔ ｒ ｄ ｃｓ
２１ 年 ６月 ０２
Ｊｎ ｕｅ ２ １ ０２
Ｍｅａ ｔｌ
Ｓ ＷＲＣ ２ Ａ冷 镦 钢 转 炉 冶 炼 一 次 拉 碳 工艺 研 究 Ｈ２
严建 新 ， 胡友 红
（ 首钢水钢 （ 团） 集 有限责任公 司 ， 贵州 六盘水 ５３ ２ ） ５ ０ ８
一
次 拉碳工 艺进 行 研究 ， 得 了较 大 成 功 并积 累 了 取
丰富 经验 ， 为冷镦 钢 开发创 造 了条件 。 ２ 一 次拉 碳 的工艺措 施
２ １ 优化 双渣操 作 ．
Ｓ Ｃ ２ Ａ是 冷镦 钢 系 列 中冶 炼 难 度 最 大 的 ＷＲ Ｈ ２
钢种 ， 冶炼 Ｓ Ｃ ２ Ａ时 根 据 钢 中碳 含 量要 求 ， 在 ＷＲ Ｈ ２ 出钢 碳 的质量分 数应 小 于 ０ １ ％ ， 如果 出钢 碳 的 ．３ 但
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小方 坯连 铸机 ， 年产 钢 ３０万 ｔ ３ 。近 年来 ， 钢 加 快 水 了产 品结 构调 整 ， 冷镦钢 作为 重点 开发项 目， 得 将 取
了较 大 的成果 。 １ 冶炼冷 镦钢 采用 一次拉 碳 工艺 的必要性
会 大大 降低钢 的塑 性 、 性 、 劳强 度 、 韧 疲 抗腐 蚀 能力 ， 特 别是 破坏 了钢基 体 的连续 性 ， 在静 荷 载 和 动荷 载 的作用 下 ， 成 为冷镦 开裂 的起 点 ， 而造成 冷镦 往往 从 开裂 ， 降低 冷镦 成 品 率 和 产 品质 量 Ｊ更 重 要 的是 ， 由于 Ａ： ， 杂物 的存 在 ， 连 铸 浇 注 过 秤 巾极 易 １Ｏ 夹 在
冷镦 钢 是 利用 金 属 的塑 性 ， 用冷 镦 加 工成 型 采
工 艺生产 互换 性较 高 的标 准 件 用 钢 ， 用来 制造 各 常
种 机械 标 准件 和紧 固件 ， 螺栓 、 如 螺母 、 钉 、 钉 、 螺 铆
・
５ ・ Ｏ
金
属
制
品
第３ ８卷
形成 套眼 ， 导致铸 机停 浇 、 生产 中断事 故发生 。
摘
要
冶炼冷镦钢采用一次拉碳工艺 ， 出钢碳的质量分数应控制在 ０ ０ ％ ～ ．３ ， ．８ ０ １ ％ 并减少倒 炉次数 ， 有效控 能
制钢中氧含量 ， 减少脱氧合金化过程 中 Ａ 夹 杂物 的形 成 ， １ Ｏ 提高钢水 的浇注性 能和 钢的质量 。通 过优化 双渣操 作， 控制吹炼前期熔池动力学条件 ， 确保一次倒炉磷 的质量 分数不大 于 ０ ０ ５ ， 析转炉 过程控制对 终点碳 和温 ．１％ 分 度判断的影 响 ， 并就相关影响因素采取调整措施 ， 加强 操作工 培训 ， 把握 吹氧提枪 时机和位 置 ， 确保 一次倒 炉温度 控制在 １６０～ ６ 碳 的质量分数控制在 ００ ％ ～ ．３ ， ２ １６ ０ｏ Ｃ， ．８ ０ １％ 可实现 冶炼 Ｓ Ｃ ２ Ａ冷镦钢时转炉一 次拉碳 出 ＷＲ Ｈ ２ 钢合格 。 关键词 Ｓ Ｃ ２ Ａ； ＷＲ Ｈ ２ 冷镦钢 ； 一次拉碳 ； 终点控制 ； 转炉冶炼 ； １ ３ Ａ２ 夹杂物 ； ０ 脱磷
夹杂 物 的形成 ， 高钢水 的浇注性 能 和钢 的质量 。 提
４ ３ ３ ２ ２ ｌ ｌ
一
０ ５ Ｏ ５ Ｏ ５ Ｏ ５
凸＿
一
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下脱 磷过程 的主要 影 响 因素 和 脱磷 限度 ， 算 出不 计 同工 况参数 组合 条 件 下 ， 、 间磷 的分 配 系 数 ， 渣 钢 熔 池温 度对磷 分 配系数 的影 响如 图 ３所 示 。
如图 ｌ 所示 ； 同时 ， 同碳含 量 的钢 随着 倒炉 次数 的 相 增加 ， 中的氧含 量也 会成倍 增加 ， 图 ２所 示 。因 钢 如 此 ， 稳定 出钢碳 含量 的前 提下减 少倒 炉次 数 ， 在 能有 效控 制钢 中氧 含 量 ， 少 脱 氧合 金 化 过程 中 Ａ 减 １ Ｏ
ａ ０ ％ ｔ ． ３ ，ｃ ｎ ｒ ａｉｅ ｏ ｃ ａ ｃ ａ ｂ ｎ ｓｅ ｌｔ ｐ ｉｇ ｕ ｏ ｓａ ｄ ｒ ｓ ｓ ｌ ｎ Ｗ ＲＣ ２ ｏｄ ｈ ａ ｉｇ ｔ ０． ８ ｏ０ １ ％ ａ ｅ ｌ ｎ ｅ ｃ ｔｈ ｃ ｒ ｏ ｔｅ ａ ｐ ｎ ｐ ｔ ｔｎ ａ ｄ ａ ｍｅｔ ｇ Ｓ ｚ ｉ Ｈ２ Ａ ｃ ｌ ｅ ｄ ｎ
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转炉 一次 拉碳 要 求 第 一 次 倒 炉 时 ，磷 、 的质 碳
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改善 钢水 浇注 性能 的重要 手段 。
钙处理技术 的广泛 应用 与发 展 ， 为降低 钢 中
Ａ 杂物含 量 、 １ 夹 ０ 提高 钢水 的可 浇性 创 造 了条 件 。 但 由于冷镦 钢对 钢 的 内在 质 量 要求 非 常 高 ， 钢水 在 冶炼 环节 就必须 严 格控 制 ， 满 足 钢种 碳 含 量 的 条 在 件下尽 可 能降低 钢 水 的氧 化 性 ， 铝在 脱 氧 合 金化 使 时充分 溶解 于 钢液 中 ， 避免 Ａ 以及 其 他 非金 属 ｌ ０ 夹杂 的 形 成 。 脱 氧 合 金 化 时 铝 氧 化 的 反 应 式 为
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图 ３ 温 度 对 渣钢 间磷 的分 配 系 数 的 影 响
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Ｖｏ． １３８
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（ 首钢水钢 （ 团） 集 有限责任公 司 ， 贵州 六盘水 ５３ ２ ） ５ ０ ８
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次 拉碳工 艺进 行 研究 ， 得 了较 大 成 功 并积 累 了 取
丰富 经验 ， 为冷镦 钢 开发创 造 了条件 。 ２ 一 次拉 碳 的工艺措 施
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Ｓ Ｃ ２ Ａ是 冷镦 钢 系 列 中冶 炼 难 度 最 大 的 ＷＲ Ｈ ２
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小方 坯连 铸机 ， 年产 钢 ３０万 ｔ ３ 。近 年来 ， 钢 加 快 水 了产 品结 构调 整 ， 冷镦钢 作为 重点 开发项 目， 得 将 取
了较 大 的成果 。 １ 冶炼冷 镦钢 采用 一次拉 碳 工艺 的必要性
会 大大 降低钢 的塑 性 、 性 、 劳强 度 、 韧 疲 抗腐 蚀 能力 ， 特 别是 破坏 了钢基 体 的连续 性 ， 在静 荷 载 和 动荷 载 的作用 下 ， 成 为冷镦 开裂 的起 点 ， 而造成 冷镦 往往 从 开裂 ， 降低 冷镦 成 品 率 和 产 品质 量 Ｊ更 重 要 的是 ， 由于 Ａ： ， 杂物 的存 在 ， 连 铸 浇 注 过 秤 巾极 易 １Ｏ 夹 在
冷镦 钢 是 利用 金 属 的塑 性 ， 用冷 镦 加 工成 型 采
工 艺生产 互换 性较 高 的标 准 件 用 钢 ， 用来 制造 各 常
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５ ・ Ｏ
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制
品
第３ ８卷
形成 套眼 ， 导致铸 机停 浇 、 生产 中断事 故发生 。
摘
要
冶炼冷镦钢采用一次拉碳工艺 ， 出钢碳的质量分数应控制在 ０ ０ ％ ～ ．３ ， ．８ ０ １ ％ 并减少倒 炉次数 ， 有效控 能
制钢中氧含量 ， 减少脱氧合金化过程 中 Ａ 夹 杂物 的形 成 ， １ Ｏ 提高钢水 的浇注性 能和 钢的质量 。通 过优化 双渣操 作， 控制吹炼前期熔池动力学条件 ， 确保一次倒炉磷 的质量 分数不大 于 ０ ０ ５ ， 析转炉 过程控制对 终点碳 和温 ．１％ 分 度判断的影 响 ， 并就相关影响因素采取调整措施 ， 加强 操作工 培训 ， 把握 吹氧提枪 时机和位 置 ， 确保 一次倒 炉温度 控制在 １６０～ ６ 碳 的质量分数控制在 ００ ％ ～ ．３ ， ２ １６ ０ｏ Ｃ， ．８ ０ １％ 可实现 冶炼 Ｓ Ｃ ２ Ａ冷镦钢时转炉一 次拉碳 出 ＷＲ Ｈ ２ 钢合格 。 关键词 Ｓ Ｃ ２ Ａ； ＷＲ Ｈ ２ 冷镦钢 ； 一次拉碳 ； 终点控制 ； 转炉冶炼 ； １ ３ Ａ２ 夹杂物 ； ０ 脱磷
夹杂 物 的形成 ， 高钢水 的浇注性 能 和钢 的质量 。 提
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下脱 磷过程 的主要 影 响 因素 和 脱磷 限度 ， 算 出不 计 同工 况参数 组合 条 件 下 ， 、 间磷 的分 配 系 数 ， 渣 钢 熔 池温 度对磷 分 配系数 的影 响如 图 ３所 示 。
如图 ｌ 所示 ； 同时 ， 同碳含 量 的钢 随着 倒炉 次数 的 相 增加 ， 中的氧含 量也 会成倍 增加 ， 图 ２所 示 。因 钢 如 此 ， 稳定 出钢碳 含量 的前 提下减 少倒 炉次 数 ， 在 能有 效控 制钢 中氧 含 量 ， 少 脱 氧合 金 化 过程 中 Ａ 减 １ Ｏ
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