超低碳钢冶炼实践
电炉流程生产超低碳钢方法
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超低碳马氏体不锈钢冶炼工艺研究
超低碳马氏体不锈钢冶炼工艺研究近些年来，随着科技的发展和推动，不锈钢已经成为一种重要的资源，用于制造各种各样的物品，如建筑用具、家具、电器等，广泛应用于各行各业。
其中，超低碳马氏体不锈钢（ULCM）是一种高性能、高品质的不锈钢，具有良好的耐热性、耐腐性、耐振性、耗能性和避免破坏性等特性，是未来发展的关键。
ULCM不锈钢的冶炼过程和传统的碳钢冶炼不同，本着节能减排的精神，提出了采用冷熔冶炼的技术手段，使用熔剂的方法将硅、钒以及其他非铁元素加入所需的混合物中，从而形成特定的低碳不锈钢。
ULCM不锈钢的冶炼主要有两种方法，即电弧熔炼和电极熔炼，由于两种方法的差异，冶炼过程中各项参数也不尽相同。
首先，电弧熔炼工艺是一种非常重要的冶炼技术，它使用带有成分浓度梯度的超低碳马氏体不锈钢（ULCM）喂入电弧中，在电极侧同时加入熔剂，以实现熔融后的混合金属液体细胞化，再经过冷却成型过程以获得最终产品。
由于电弧熔炼的冶炼过程相对简单，操作起来较为方便，因此被广泛应用于各行各业中。
其次，电极熔炼的方式也是一种重要的冶炼技术，该方法以电极的形式喂入熔试物料，并在电极表面形成熔融金属液体。
最后，经过冷却成型过程后，制成所需的ULCM不锈钢。
由于电极熔炼下生产的ULCM不锈钢具有良好的抗腐蚀性和良好的力学性能，因此在制造高品质的不锈钢中有着重要的用处。
以上是关于ULCM不锈钢冶炼工艺的简要介绍，针对不同的冶炼技术，需要根据下面几个方面来控制这些参数，以获得最优的冶炼效果。
1、冶炼温度：在冶炼过程中，冶炼温度对于ULCM不锈钢的冶炼效果至关重要，冶炼温度过低或过高，会导致不锈钢中硅含量偏低或过高，影响最终产品的性能。
2、时间控制：也就是熔融时间，在冶炼过程中，需要控制熔融时间，以免对最终的冶炼效果产生不利的影响。
3、均匀性：冶炼过程中，需要保持ULCM不锈钢的混合物的均匀性，以保证最终产品的质量。
上述是关于ULCM不锈钢冶炼工艺的简单介绍，根据上述内容可以看出，在ULCM不锈钢的冶炼工艺研究中，有必要控制冶炼温度、熔融时间以及均匀性等，以便获得高品质的不锈钢产品。
真空炉生产超低碳钢的实践操作(1)
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟真空炉生产超低碳钢的实践操作(1)1.前言真空炉生产超低碳钢，最难控制的过程是前期的脱碳和后期的快速铝脱氧和合金化。
针对宏发炼钢厂真空炉，在设备性能基本稳定的前提下，通过优化脱碳工艺操作过程，总结分析碳氧反应的利用系数以及铝脱氧和合金化时的收得率，摸索出一些经验公式，大大缩短了真空处理时间，加快了生产节奏，提高了产品质量。
2.真空炉生产超低碳钢的工艺过程转炉过来的钢水测温定氧取样轻处理7 分钟再测温定氧进行8 分钟的深脱碳处理测温定氧取样加铝脱氧及合金化循环3 分钟后测温定氧取样净循环5 分钟后出钢。
针对这一过程，难点控制主要有两个方面，第一，如何在15 分钟内将碳脱到最低范围；第二，如何根据15 分钟脱碳后所定的钢液中残余氧含量，将铝一次性加到位，既能保证铝脱氧，又能保证铝合金化。
这样，冶炼时间就能控制在25 到30 分钟之间。
否则的话，真空处理时间就大大延长。
在超低碳钢的生产过程中，随着冶炼时间的延长，耐材与钢液之间的接触也要导致钢水回碳，另外，超低碳钢由于铝的加入量比较大，产生的Al2O3 夹杂很多，因此，铝加入的越早，越有利于Al2O3 夹杂的上浮，越有利于后道工序的操作及产品质量的提高。
3.碳的控制生产超低碳钢时，转炉钢水是不经过脱氧而直接上真空炉进行脱碳处理的，因此，对转炉过来的钢水，我们必须要知道钢水中的碳和氧的含量。
根据实践经验，100ppm 碳大约需要150ppm 的氧，若要把碳脱到极低范围，还必须要保证钢水中有富余的200ppm 以上的氧含量。
例如，转炉钢水碳为300ppm，要想将碳脱到极低范围，需要的氧含量为：3 乘以150+200＝650。
薄板坯连铸超低碳钢
① RH+FTSC模式
[C]含量可稳定控制在30ppm 以下。 薄板坯连铸要求精炼处理后 T[O]≤30ppm，为保证连铸浇 钢顺利，必须控制RH处理后 的T[O]含量。实际生产中主要 通过减少RH升温、控制RH脱 碳终点[O]含量、脱氧后的纯循 环时间及钢包顶渣状况等措施降低T[O]含量。生产中多次实 现了单炉浇注，但连铸浇钢过程中存在水口堵塞倾向，表现 为水口开口度增长快，甚至出现水口堵死现象。同时，附着 在塞棒上的夹杂物脱落导致结晶器液面波动大，对铸坯质量 及多炉连浇影响大。
本钢薄板坯连铸机采用了达涅利的FTSC技术。 两台铸机分别于2004年11月、2005年4月投入生 产。 连铸机投产以来，在薄板铸机上试生产了40余个 钢种，包括管线及石油套管钢、高强结构钢、高 强汽车结构用钢、集装箱用耐候钢、硅钢、IF钢 等，部分品种如石油套管、耐候钢、高强结构钢 等钢种已经形成批量生产能力。 薄板坯连铸生产IF钢在国内外报道非常罕见，本 钢薄板短流程在精炼设施及铸机选型上考虑了生 产超低碳钢（IF）的可行性。 本文结合本钢的生产实践，论述了在薄板坯连铸 上生产超低碳钢的可行性及控制要点。
4 生产数据分析
① ② ③ 2006年生产超低碳钢2000t。 生产过程中采用了三种不同的精炼处理方式： RH处理后不钙处理（RH+FTSC）； RH处理后改渣钙处理（RH+Ca+FTSC）； RH和LF炉双联法（RH+LF+FTSC），RH炉深脱碳， LF炉进行温度调整、钙处理，控制增碳。
冶金炼铁炼钢专业的实习报告
实习报告一、实习背景及目的作为一名冶金炼铁炼钢专业的学生，为了更好地将理论知识与实际生产相结合，提高自己的实践操作能力，我于2023进行了一次为期一个月的实习。
实习期间，我分别在炼铁厂和炼钢厂进行了实地学习，全面了解了炼铁和炼钢的生产工艺、设备及操作流程。
二、实习内容1.炼铁厂实习在炼铁厂实习期间，我先后参观了原料准备区、高炉区、热风炉区等关键生产区域。
通过实地观察和请教工人师傅，我了解了铁矿石的选矿、烧结、球团制备过程，以及高炉炼铁的原料处理、煤气生成、炉渣形成等基本原理。
此外，我还学习了高炉的操作规程、安全生产注意事项以及常见的故障处理方法。
2.炼钢厂实习在炼钢厂实习期间，我参观了转炉区、吹炼区、精炼区等关键生产区域。
通过实地观察和请教工人师傅，我了解了炼钢的基本工艺流程，包括转炉炼钢、吹炼炼钢和精炼炼钢等。
此外，我还学习了炼钢过程中的温度控制、成分调整、炉渣形成等基本原理，以及炼钢操作规程、安全生产注意事项以及常见的故障处理方法。
三、实习收获通过本次实习，我对炼铁和炼钢的生产工艺、设备及操作有了更加全面的了解和认识。
在实际生产过程中，我深刻体会到了理论联系实际的重要性，以及严谨的工作态度和良好的团队协作精神对于保障生产安全、提高生产效率的关键作用。
同时，实习过程中我还结识了许多行业内的专业人士，他们的敬业精神和专业素养给我留下了深刻的印象，也为我今后的学习和工作树立了榜样。
四、实习总结通过本次炼铁炼钢实习，我不仅学到了很多专业知识和技能，而且培养了自己的实际操作能力和团队协作能力。
同时，我也认识到了自身的不足，明白了继续努力的方向。
在今后的学习和工作中，我将以本次实习为契机，不断提高自己的专业素养，为我国冶金事业贡献自己的力量。
采用BSP生产超低碳钢的实践与研究分析PPT学习教案
5.5 钢水纯净度
5.5.1 对钢水顶渣改质
表 4 顶渣成分在各工序变化情况
%/
工序
CaO
SiO2
Al2O3
MgO
FeO
MnO
出钢后 LF 精炼前
49.44
14.567
2.030
12.35
13.37
4.110
经 LF 炉造还原渣后
54.09
4.033
30.18
9.620
0.932
0.262
平均
132.81 55.56 46.86 47.75 50.06
平均
56.00 32.96 37.31 29.16 33.14
为保证钢水的可浇性，必须采用LF炉造还原渣和钢水钙处理，这 样可以保证钢水的可浇性，而且也可以实现多炉连浇，但钢中的 成分如[C]、[Si] 、[N]难以控制到高级别钢种要求的成分范围内。
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4 、工艺优化及主要措施
4.1 转炉冶炼 4.1.1 降低原材料对钢中碳、硅、硫、氮的影响 入炉铁水需经严格的挑选，采用不折罐铁水，对进厂铁水成分和温度的要求是：温度≥1280℃；P＜
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2、超低碳钢化学成分要求
C
标准
≤0.003
内控
≤0.003
表1 成分要求
%/
Si
Mn
P
S
Als
≤0.03 0.10～0.18 ≤0.017 ≤0.010
0.02～ 0.05
Ti
0.03～ 0.045
Nb
N
0.003～ 0.007
≤0.0035
≤0.03 0.10～0.18 ≤0.017 ≤0.010
RH—MFB生产超低碳钢实践
水 的增碳 规 律 ，笔者设 计安 排 应用 Ｒ 生产 超低 Ｈ
碳 钢试 验 。
Ｒ Ｈ真空 精炼法 是一 种重要 的炉外 精炼 方 法 ，具有处理时 间短 、生产能力大 、精炼效果 好 、容易操作等特点 ，随着技术 的进步 和精炼
功 能 的扩 展 ，Ｒ Ｈ在 生 产超 低 碳钢 方 面 表现 出明
ｒｓｌ ｈｗ ｄｔａ： （）Ｒ ｗ ｅ ｉ ｅａｂ ｒ ａ ｏ ｂｌｙｂ ｄ ｐｉｇｒｐｄｒｔ ｏ ｅ ｒｓｕｉ ｔ ｎｉ ｅｕｔ ｓｏ ｅ ｔ １ Ｈ ｏ ｎ ｄｂｇｄ ｃｒｕｉ ｔ ｎａ ｉｔ ｙａｏ ｔ ａ ｉ ａ ｆ ｐｅｓｒ ａｉ ｓ ｈ ｚｉ ｉ ｎ ｅ ｄ ｚ ｏ ｎ ｖｃｕ ｈ ｍ ｅ ｎ ｅｐｎ ｎｅ ｌｍａ ａｕ ｍ ｈ ｌ ｔ ｅａ ｄｔｅ （） ｏ ｏｔ ｔｅ ｃ ｎｂ ａｕ ｍ ｃ ａ ｂｒａ ｄｋ ｅ ｉ ｌ ｇｒ ｔ ｔ ｖｃ ｕ ｏｄ ｉ ｎ ｈｎ Ｗ Ｃ ｆ ｌ ｎ ｓ ｌ ａ ｅ８ ｇｏ ｕｉ ｅ ｍ ｍ ｅ ｅ ｘ
采用低碳材料，可以有效防止 Ｒ 镤 后的钢水增碳 ，可以将增碳量控制在 ４ １￣ ＨＪ Ｉ ； ｆ ￣０ 的水平。
关键 词 ：超低 碳钢 ；Ｒ ＭＦ ；脱碳 ；增碳 Ｈ— Ｂ
Ｐｒ ｄ ｃ ｉ ｎ Ｐｒ ｃ ｉ ｅ ｏ ｔ ａ ｌ ｗ－ ａ ｂ ｎ Ｓ ｅ ｌｂ ｏ ｕ ｔ ａ ｔｃ ｎ Ｕｌｒ － ｏ ｃ ｒ ｏ ｔ ｅ ｙ ＲＨ－ ＦＢ ｏ Ｍ
■
Ｒ ＭＦ Ｈ— Ｂ生产超低碳钢实践
覃胜 苗 周汉 全 陆志 坚
（ 转炉 厂 ）
摘 要 ：采用工业试验 ，研 究 Ｒ — Ｂ生产 超低 碳钢过程 中的脱碳 规律和 Ｒ ｉ 后的增碳 规律 。 Ｈ ＭＦ ＨＪ磁 Ｉ ｆ 试验 结果 ： （）采 用真空 室快速 压降速 率、较 长 的极 限真空保持 时 间，可使 Ｒ １ Ｈ具有 强大的脱碳 能力 ， Ｒ Ｈ脱碳结束后钢 水 Ｗ （） 可达 到 ８ ｌｒ的水平 。 （）钢 包、钢 包覆 盖剂 、中包覆盖 剂和连铸 保护渣等 Ｃ ｘＣ ６ ２
鞍钢采用lf-rh精炼工艺生产超低碳钢的实践
鞍钢采用lf-rh精炼工艺生产超低碳钢的实践鞍钢是中国著名的钢铁企业，其生产的钢材被广泛应用于国内外各个领域。
随着科技的不断进步和市场的不断变化，鞍钢不断创新生产工艺，提高钢材质量，满足市场需求。
近年来，随着对环境保护的要求越来越高，超低碳钢也越来越受到人们的关注。
超低碳钢是指碳含量小于0.02%的钢材，与普通的低碳钢相比，其机械性能更优良，且有利于环境保护。
鞍钢采用LF-RH精炼工艺生产超低碳钢，取得了良好的效果。
LF-RH精炼工艺，是指利用转炉和RH真空脱气设备对钢水进行精炼的工艺。
LF工艺是钢水中的杂质被从炉料中分离出来，同时将钢水温度调整到适宜的浇铸温度，以提高钢水的均质性和纯度；RH工艺则是进一步脱除钢水中的氢气，将氢气含量降至极低水平，确保钢水的质量达到最佳状态。
在鞍钢的生产实践中，采用LF-RH精炼工艺生产超低碳钢的关键在于精细加工。
一方面，要严格控制精炼温度、时间和气体流量等参数，以确保钢水中的杂质得到充分清除，同时保证钢水的均质性和纯度；另一方面，要对精炼后的钢水进行快速冷却，以避免二次污染，确保钢水质量的稳定性和均匀性。
通过LF-RH精炼工艺生产超低碳钢，鞍钢取得了显著的成效。
首先，在保证钢水质量的基础上，超低碳钢的机械性能得到了显著提高。
其次，由于超低碳钢的碳含量更低，生产过程中排放的废气更少，有利于环境保护。
最后，在市场竞争中，超低碳钢已经成为了鞍钢一项竞争优势，提升了鞍钢的市场地位和品牌影响力。
总之，鞍钢采用LF-RH精炼工艺生产超低碳钢，取得了良好的效果。
在今后的生产实践中，鞍钢将继续秉承创新发展的理念，不断改进生产工艺，提高产品质量，为客户提供更好的服务。
2024年炼钢实习报告
2024年炼钢实习报告炼钢实习报告1在炼铁厂实习了一段时间，我学到了很多东西，对炼铁的各个工序也有了很多了解。
比如在烧结主控室学习了一段时间，我学到了很多东西，也对烧结这道工序有了深刻的体会。
烧结配料的工序有：1、配料室岗位当班人员，3到4人在值班室内监视，记录设备运行情况，有人在配料时间是设备运行，及下料情况。
2、配料岗位对个使用的燃料每两小时进行一次跑盘，要求含铁原料跑盘误差不大于百分之四，溶剂和燃料误差不大于0.2千克。
3、保持生石灰粉消化装置的正常运行。
消化效果：不能见明显的干颗粒，不能见消化装置口流水。
在启动配料设备之前手动开启消化装置，在停止配料后继续保持消化装置运行15至30分钟，随时保持对冷返矿的加水湿润，湿润效果达到未见干颗粒为准。
为了提高烧结厂设备作业率，增加了计划检修时间，设备维护到位，保证了设备的稳定运行。
以安全生产为前提，向着科技进步要效益，妥善处理各方面的矛盾，取得了生产经营的全面丰收，产量，质量，效益的全面提高。
调换了第二个岗位，我有幸分到了技术科与炼铁厂技术科的师傅们交流学习，跟着师傅们学习，我学到了很多。
技术科的工作是主要负责炼铁厂标准化作业的有效实施。
其次是负责炼铁厂生产工艺纪律的检查，协助领导处理好与相关处室之间的关系，按要编制和修改有关文件规程等，并负责检查监督。
然后做要做好新技术，新材料，新工艺的应用。
还要每月进行产品质量分析和生产分析并上报有关处室。
及时完成上级领导安排的其他任务。
管理工艺技术，协助科长做好科技创新质量改进工作，负责炼铁厂的工艺技术管理，确保质量指标的完成。
负责炼铁厂生产工艺纪律检查查处的问题及时反馈处理。
还要负责生产车间用料结构的制定和月度用料计划的制定。
负责进厂原燃料成分统计汇总分析，检查督促练铁厂标准化作业的实施，负责组织练铁厂新技术，新材料，新工艺的实验工作及时出具实验报告，及时完成上级领导安排的任务，领导，设备科全体成员干好本职工作，协调设备科与上级职能部门和下层单位的关系，编制全厂设备的大中修计划，监督计划的实施。
超低碳钢炼钢工艺技术研究与应用
超低碳钢炼钢工艺技术研究与应用毕彦雷 张洪杰 田秀刚 吴志杰 王小琼（唐山钢铁集团有限责任公司 河北唐山 063016）摘 要：通过对铁水预处理－转炉-RH-中薄板坯连铸全流程进行工艺分析与研究，提出了通过铁水包底加高效石灰面来提高脱硫效果，采用转炉高温低磷冶炼技术，研发新型浸入式水口和氩封控制技术，提高了连铸保护浇注效果和钢水可浇性，为唐钢采用铁水预处理-转炉-RH-中薄板坯连铸流程开发超低碳深冲钢打通了工艺流程。
关键词：板坯连铸；高温低磷冶炼；钢水可浇性；超低碳深冲钢RESEARCH AND APPLICATION OF ULTRA-LOW CARBON STEEL STEELMAKING TECHNOLOGYBi Yanlei Zhang Hongjie Tian Xiugang Wu Zhijie Wang Xiaoqiong (Tangshan Iron and Steel Group Co., Ltd., Tangshang 063016, China)Abstract ： By analyzing and studying the whole process of molten iron pretreatment-converter-RH-medium thin slab continuous casting, the desulfurization effect was improved by adding high-efficiency lime to molten iron ladle bottom, the smelting technology of high temperature and low phosphorus in converter was adopted, the new immersion nozzle and argon sealing control technology were researched and developed, which improved the protective pouring effect of continuous casting and the pouring ability of molten steel. The process flow of ultra-low carbon deep drawing steel was developed through the process of molten iron pretreatment- converter - RH - medium thin slab continuous casting.Key words ： continuous casting slab; high temperature and low phosphorus smelting; pouring ability of molten steel; ultra low carbon deep drawing steel第一作者：毕彦雷，男，37岁，工程师收稿日期：2019-12-030 前 言超低碳钢被广泛应用于汽车、家电等领域，要求其具有良好的深冲性能和表面质量，不允许出现夹杂、翘皮、黑线等缺陷。
低碳钢实习报告模板
低碳钢实习报告模板
一、实习概述
本次实习主要目的是对低碳钢进行实验研究和测试，掌握低碳钢工艺流程和实验方法，在实践中提高实验能力。
实习地点：XXX公司
实习时间：XXXX年XX月XX日至XXXX年XX月XX日
二、实习内容
1. 理论学习
首先进行了低碳钢的理论学习，了解了低碳钢的定义、特性、应用等方面的信息。
2. 实验操作
在实验室内，进行了低碳钢的试验操作，包括钢的制备、切割、磨光和镜面处理等操作。
在操作中，我们学习了实验材料在测量过程中的规范化操作，如怎样制备试样、怎样在显微镜下观察材料结构、怎样做Vicker硬度测试等。
3. 实验数据分析
处理测得的实验数据，学习如何应用MATLAB等编程软件进行数据分析和图像绘制，并用图表等方式进行数据呈现和分析。
三、实习成果
1. 实验报告
在实习结束后，我们撰写了一份实验报告，包括低碳钢的定义、特性和应用，实验方法和流程、数据分析和实验结论。
报告还包括自己的理解和感悟。
2. 成果展示
在实习结束后，我们通过展板等方式对实习过程和研究成果进行展示和宣传，既提高了实习的价值，也提升了自身能力。
四、实习感想
通过本次实习，我掌握了低碳钢工艺流程和实验方法，学会了如何正确、规范地进行实验操作和数据处理。
此外，实习过程中，我还学到了如何与团队合作、如何分工协作、如何互相学习等方面的工作技能和人际交往能力。
总之，本次低碳钢实习非常有收获，既提高了自己的实验能力，也拓宽了人际交往能力。
通过这次实习，我不仅看到了自身的优点和缺点，同时也感悟到了实验科研的意义和价值。
涟钢一炼轧厂超低碳钢的生产优化实践
企业技术开发2012年10月涟钢一炼轧厂超低碳钢的生产优化实践甘绍君1，王仕华1，肖力峰2（1.涟源钢铁有限公司技术中心，湖南娄底417009；2.涟源钢铁有限公司一炼轧厂，湖南娄底417009）摘要：涟钢一炼轧厂为提高超低碳钢冶炼水平，合理控制转炉出钢碳含量及氧含量，优化并准确控制真空处理工艺参数，使用低碳原材料，逐步提高了超低碳钢碳的控制合格率。
关键词：超低碳钢；真空处理；碳的控制合格率中图分类号：TF769文献标识码：A文章编号：1006-8937（2012）28-0034-03Practice on production of Extra-low Carbon Steel in NO.1Steel Plantand roll company of LY steelGAN Shao-jun 1，WANG Shi-hua 1，XIAO Li-feng 2（1.Tech Center of Lianyuan Iron and Steel Group Co.Ltd.，Loudi ，Hunan 417009，China ；2.NO.1Steel Plant of Lianyuan Iron and Steel Group Co.Ltd.，Loudi ，Hunan 417009，China ）Abstract:To improve extra-low carbon steel level of extra-low carbon steel ，the No.1steel plant controls content of carbon and oxygen while converter tapping ，optimizes RH vacuum treatment parameters ，uses low carbon raw materials and improves the qualified rate of carbon content of extra-lowcarbon steel.Keywords ：extra-low carbon steel ；RH vacuum treatment ；qualified rate of carbon content收稿日期：2012-08-11作者简介：甘绍君（1984—），男，江西萍乡人，大学本科，助理工程师，主要从事硅钢、汽车板工艺技术研发。
RH冶炼超低碳钢的最优工艺研究
RH 冶炼超低碳钢的最优工艺研究岳 峰 崔 衡 李朋欢 包燕平北京科技大学冶金工程研究院,北京100083摘 要 建立了RH 碳氧反应模型,计算值和实际测量值吻合较好,可以模拟实际RH 精炼过程中的碳氧反应.在一定的初始碳含量范围内,初始碳含量对RH 脱碳结束的碳含量基本没有影响,同时,RH 脱碳反应达到14min 后其脱碳速度小于1 5 10-6min -1,脱碳反应接近平衡.随着钢包渣T F e 含量的增高,RH 脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值在降低.当钢包渣T Fe 含量为8%时,实际计算的碳氧线和理论的碳氧线接近.关键词 RH;超低碳钢;碳氧反应Study on the optimum process of refining ULC steel by RH degasserY UE Feng ,CUI H eng,LI Peng huan,BA O Y an pingResearch Institute of M etallurgical Engineering,University of S cience an d Technology Beijing,Beijing 100083,ChinaABSTRAC T A carbo n ox ygen r eaction model was developed to simulate actual react ions in the RH pr ocess,and the calculation re sults w er e in good agr eement w ith the measurement r esults.It was found that the initial carbon content had no influence on the car bo n content at the end of decarbur ization in RH.T he car bon ox yg en reaction nearly r eached equilibrium due to 14minutes reaction at a decarburization rate of less t han 1 5 10-6min -1.T he r atio of O / C of decarburizat ion in t he RH pro cess decreased w ith the increase in the T Fe content of ladle slag ,and the r atio was near the theory r atio when the T F e content was 8%.KEY WORDS RH;U L C steel;carbon ox ygen r eaction收稿日期:2009 08 01作者简介:岳 峰(1969!),男,博士,E mail:yuefeng@IF 钢作为无间隙原子钢要求不断降低钢中碳含量,以提高冷轧钢板深冲性能[1-2].这就要求RH 处理时,在生产允许的时间内把碳降至极低范围.另一方面,RH 处理同样要求RH 脱碳后的氧含量控制在尽可能低的程度,以减少钢中夹杂物,提高IF 钢性能[3-5].因而必须研究RH 的碳氧反应,系统分析和研究IF 钢生产的工艺制度,为此建立RH 脱碳与脱氧模型,通过模型定量分析各工艺参数对精炼过程及效果的影响,分析各种因素对于RH 碳氧反应的影响,寻求最优化的生产工艺参数,强化脱碳反应,同时满足IF 钢对质量的要求.1 碳氧反应模型的建立在Yamaguchi 容量平衡模型假设[6]的基础上,考虑钢包顶渣向钢液传氧、精炼过程中废钢的加入引起钢包碳含量增加,建立钢包、真空室内的碳、氧平衡:-d C L d t =QW L(C L -C V )(1)-d Q L d t =QW L(Q L -O V )-O topslag (2)-d C V d t =-Q W V (C L -C V )+ K C W V(C V -C S )(3)-d O V d t =-QW V (O L -O V )+K OW V(O V -O S )-O KT B(4)lg (10-8C S O S /P *CO )=-(1160/T +2 003)(5)式中,C L =C L +C scrap .假设:(1)顶渣与钢液面处钢-渣中的氧达到平衡;(2)传氧速率取决于氧在钢液中的传播速率;(3)渣中只有FeO 被还原,则第31卷增刊12009年12月北京科技大学学报Journal of University of Science and Technology Beijing Vol.31Suppl.1Dec.2009O topslag =1T OL(O L Q -O L ),O LQ =L OTFeTFe+M Fe(%other )M other.脱碳反应模型如图1所示.图1 RH 脱碳模型示意图2 模型中主要参数的确定2 1 循环流量Q 的确定由于Kuw abara 等人[7]提出的公式考虑到真空室压力对循环流量的影响,故循环流量Q 选用Kuw abara 等人提出的公式进行计算:Q =11 4G 1/3D 4/3[ln (P 0/P V )]1/3(6)2 2 容积系数的确定碳和氧传质的容积系数, K C 、 K O ,与气液界面的面积和真空室钢液的搅拌能有关, K C / K O =0 69. K C 的数值由Yamaguchi 等提出的表达式来确定.K C = 10-3Q 0 64S [C]∀100 10-6 K C = 10-5Q 0 64S [C] [C ]<100 10-6(7)在Yamaguchi 等的研究中取 =2 6,但是随着RH 设备脱碳能力的增强, K C 的数值成倍增长,在本模型计算中取 =15 6.3 模型计算程序RH 脱碳数学模型由式(1)~(5)来描述,采用自适应步长龙格-库塔法求解出常微分方程组的解.程序的计算框图如图2所示.图2 RH 碳氧模型计算程序框图应用VB 语言,将RH 脱碳数学模型编制成RH 真空脱碳模拟软件.用于模型验证的RH 设备参数见表1,钢包顶渣成分见表2,提升气体流量为1200m 3/min 时,真空室压力和温度随时间的变化见图3.表1 RH 设备参数真空室内径/mm 浸渍管高度/mm 浸渍管直径/mm 钢包容量/t 21381725650210表2 钢包顶渣成分(质量分数)%TFe CaO SiO 2M gO Al 2O 3M nO P 2O 520 81843 9815 4416 31711 8022 397345图3 真空室压力、温度随时间的变化(提升气体流量为1200m 3/min)模型计算值和实测值见图4,由图4可以看出计算值和实际测量值吻合较好.由模型计算的降氧量与降碳量的比值为0 8835,小于理论值1 33,钢#54#北 京 科 技 大 学 学 报2009年增刊1包顶渣向钢包钢液传入了约99 10-6的氧,工厂实际统计的降氧量与降碳量的比值的平均值在0 8~0 9之间,说明碳氧模型计算的降氧量与降碳量的比值比较符合生产实际情况.图4 计算值和实测值比较4 模型计算结果与讨论图5 初始碳含量对脱碳的影响4 1 合理脱碳工艺的研究图5是当初始氧含量为600 10-6,吹氩流量和压降制度一定情况下,RH 自然脱碳时钢包碳含量的变化.从图可以看出,在一定的初始碳含量范围内,初始碳含量对RH 脱碳结束的碳含量基本没有影响.这主要是在RH 脱碳后期,钢液中的碳含量较低,其脱碳速度变化较小,延长时间对脱碳结束后的碳含量影响较少,这和前边实际统计分析的结果一样,即初始碳含量和RH 精炼后的碳含量关系不大.某钢厂RH 处理初始氧含量大部分在600 10-6左右,初始碳含量控制在450 10-6以下比较合理.如果初始碳含量过高,自然脱碳达到较低终点碳,就需要延长脱碳时间,减少RH 后期纯循环去除夹杂物的时间,不利于夹杂物的去除;而要求较低的初始碳含量,会增加转炉的负担,同时使脱碳后保持较高的氧含量,恶化钢液的纯净度.因此,就要充分发挥强制脱碳的作用,保证在初始碳含量较高的情况下仍能在较短时间内完成脱碳任务.图6是钢包初始碳含量为400 10-6时钢包碳含量和脱碳速度的变化.从图可以看出,当真空室压力降低到一定程度,钢液开始循环,其脱碳速度迅速增加,在2min 左右,钢液最大脱碳速度为90 10-6min -1,然后逐渐降低,14min 后其脱碳速度小于1 5 10-6min -1,钢液中的碳含量在11 10-6左右,此时由于脱碳反应接近平衡,其反应主要在钢液表面进行,因而脱碳效率较低,此时若继续脱碳意义不大,应及时进行脱氧、合金化等后续工序的处理,这样一方面可缩短总处理时间,提高生产率;另一方面,在总处理时间不变的情况下可延长RH 纯后搅时间纯脱气时间,减少钢中夹杂物,因而目前RH 的脱碳处理时间为15min 是比较合理的,完全可以满足IF 钢较低碳含量的要求.图6 初始碳400 10-6时钢包碳含量和脱碳速度的变化4 2 合理初始氧含量的研究4 2 1 初始氧含量对脱碳的影响当初始碳含量为350 10-6时,不同初始氧含量对脱碳的影响如图7所示.在不吹氧的情况下,初始氧含量越高,脱碳速率越大,脱碳终点碳含量越低.但初始氧含量大于500 10-6时,对终点碳影响不大,这和前边RH 精炼过程中碳氧关系的结果是一样的.由此可见,不同的初始碳含量有一个与之匹配的临界初始氧含量,使脱碳速率达到最大,当钢中氧含量低于该临界氧含量时,将造成脱碳速率降低,RH 终点碳升高,这时需吹氧强制脱碳;当氧含量高于临界氧含量时,氧含量对脱碳速率影响较小,因而相同处理时间终点碳含量变化也不大,但脱碳终点的氧含量将升高,需进行脱氧工作,处理时间延长,生产成本增加,而且影响钢液质量.4 2 2 钢包顶渣对碳氧的影响碳氧反应的理论原子量的氧碳比为1 33,由于钢包渣传氧、真空室飞溅的钢液传氧等造成RH 反应的氧碳比偏离理论值1 33,如果实际RH 初始碳#55#Vol.31Suppl.1岳 峰等:RH 冶炼超低碳钢的最优工艺研究图7 初始氧含量对脱碳的影响和氧按照理论的比值计算,就会使脱碳后的钢液中的氧含量偏高,从而采用大量的Al 脱氧,影响钢液的纯净度,同时在同样的RH 精炼时间内原始氧越高,中间包的全氧就越高,其造成铸坯中纯Al 2O 3大颗粒夹杂物的几率增大,影响冷轧板的表面质量.从图8可以看出,在初始碳为350 10-6,初始氧为650 10-6的工艺条件下,随着钢包渣TFe 含量的增高,RH 脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值在降低,大约钢包渣中的TFe 每提高10%,脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值降低0 33,因而为稳定脱碳后的钢液中氧含量,RH 处理初始的碳氧含量应和钢包渣中的T Fe 关联起来.图8 钢包顶渣对碳氧反应的影响4 2 3 合理初始氧含量的确定通过计算,图9是钢包渣中不同T Fe 含量情况下最优初始氧含量,钢水中氧含量既满足脱碳对氧含量的要求,又避免了脱碳后剩余过高氧而影响钢液质量,从中可以看到,在钢包渣T Fe 含量为8%时,实际计算的碳氧线和理论的碳氧线接近,说明钢包中TFe 含量为8%,其渣中的氧势和钢液中的氧势相当,从而钢包渣不能向钢液中传氧;而钢包渣T Fe 含量大于8%,则向钢液中传氧,造成RH 脱氧量和脱碳量的比值小于理论值.在RH 实际控制中,结合钢包渣中T Fe 含量的不同,图中直线为保持最大脱碳速度同时脱碳后获得最低氧含量的最佳RH 初始碳含量和氧含量.若初始氧含量低于其对应的直线,则初始氧含量过低,影响脱碳速度,造成终点碳含量偏高,而初始氧含量高于其对应的直线,则初始氧含量过高,对脱碳速率及终点碳含量没有影响,但是导致脱碳终点氧含量高,需要加更多的铝脱氧,从而降低钢液的纯净度.图9 不同TFe 含量钢包渣的理想初始氧含量5 结论(1)建立了RH 碳氧反应模型,计算值和实际测量值吻合较好,可以模拟实际RH 精炼过程中的碳氧反应.(2)在一定的初始碳含量范围内,初始碳含量对RH 脱碳结束的碳含量基本没有影响,同时RH 脱碳反应达到14min 后其脱碳速度小于1 5 10-6min -1,脱碳反应接近平衡,因而某钢厂RH 的脱碳处理时间为15m in 是比较合理的,这样可以提高生产率,同时延长RH 纯后搅时间,减少钢中夹杂物.(3)一定初始碳含量的情况下,初始氧含量越高,脱碳速率越大,脱碳终点碳含量越低.但初始氧含量大于500 10-6时,对终点碳影响不大.随着钢包渣TFe 含量的增高,RH 脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值在降低,大约钢包渣中的TFe 每提高10%,脱碳反应降低的氧含量和碳含量的比值降低0 33.(4)在钢包渣TFe 含量为8%时,实际计算的碳氧线和理论的碳氧线接近.在RH 实际控制中,结合钢包渣中TFe 含量的不同,应利用最佳碳氧含量曲线控制RH 合适的初始氧含量和碳含量.符号表C L ,O L :钢包内钢液的碳、氧含量,10-6;Q :RH 的循环流量,t #min -1;C V ,O V :真空室内钢液的碳、氧含量,10-6;W L :钢包内钢液的重量,t ;#56#北 京 科 技 大 学 学 报2009年增刊1O topslag:钢包顶渣向钢液传氧的速率,10-6# min-1;W V:真空室内钢液的重量,t;K C, K O:碳、氧传质的容积系数,m3#min-1;:钢液的密度,t#m-3;t:时间,m in;O KT B:强制脱碳时吹入氧气引起的真空室内钢液吸氧速率,10-6#min-1;C S,O S:真空室内反应界面钢液的平衡碳、氧含量,10-6;P*CO:真空室内CO的分压,Pa;T:钢水温度,K;C scrap:废钢引起的增碳量与钢包钢液重量的比值,10-6;T OL:顶渣传氧的时间常数;O LQ:顶渣与钢液平衡时的氧含量,10-6;L O:反应(FeO)[Fe]+[O]的平衡常数;T Fe:顶渣中全铁的含量(质量分数),%;M Fe:Fe的原子量,t#mol-1;%other:顶渣中除全铁外其他组元总的含量(质量分数),%;M other:顶渣中除全铁外其他组元的原子量,t# mol-1;P0:大气压力,Pa;P:真空室压力,Pa;S:真空槽的表面积,m2;KTB:RH炉的顶吹氧枪.参 考 文 献[1] Karlyn D A,Vei th R W,Forand J L.M echanical w orki ng andsteel processing∃.Trans M et Soc AIM E,1969,(7):127 [2] Zhao H,Wang X J.Developm ent and production of i nterstitialfree steel.Res Iron S teel,1993,(1):49(赵辉,王先进.无间隙原子钢的生产与发展.钢铁研究,1993,(1):49)[3] Jungreithm eier A,Pissenberger E,Burgstaller K,et al.Production of ULC IF steel Grades at Voest Alpi n e Stahl GmbH.Iron S teel Technol,1996,(4):41[4] Lee K K,Park J M,Chung J Y,Choi S H,Ahn S B.The secondary refining technologies for i m proving the cleanliness of ultralow carbon steel at Kw angyang w orks.L a Rev ue de M talluregie CIT,1996,(4):504[5] Cai K K,Zhang L F,Liu Z Z.Pure steel production technologyand present situation.Henan M etall,2003,11(3):3(蔡开科,张立峰,刘中柱.纯净钢生产技术及现状.河南冶金,2003,11(3):3)[6] Yamaguchi K,Kishimoto Y.Effect of refining conditi ons for ultra low carbon steel on decarburization reaction i n RH degasser.IS IJ I nt,1992,32(1):126[7] Kuw abara T,Umezaw a K,M oriK,et al.Investigation of decarburization behavi or i n RH reactor and its operation improvement.T rans Ir on Steel I nst Jpn,1988,28(4):305#57#Vol.31Suppl.1岳 峰等:RH冶炼超低碳钢的最优工艺研究。
LF炉精炼冶炼超低碳钢时增碳的研究
LF炉精炼冶炼超低碳钢时增碳的研究摘要针对LF炉精炼冶炼超低碳钢（碳≤0.06%）时容易出现碳含量增加的问题，对LF的整个冶炼过程进行分析后，制定了相应控制措施，LF炉外精炼冶炼低碳钢时增碳的情况得到了明显的改善。
关键词LF炉；低碳钢；增碳前言在冶炼超低碳钢时，在LF炉精炼过程中常常发生碳含量增加较多，甚至造成最终碳含量超标的情况，针对这一情况我们进行了分析总结，并制定了相应的措施。
1 LF精炼炉的一些内容1.1 历史和发展LF炉是70年代初期在日本发展起来的钢包精炼设备。
由于它投资少，操作灵活和冶金效果好等特点，很快得到了广泛应用。
在1975年我国从瑞典第一次引进钢包精炼炉，到2000年左右我国已经拥有100多台钢包精炼炉[1]。
1.2 LF精炼钢水的基本原理LF由装有底吹氩搅拌装置的钢包，水冷炉盖，电极加热系统及除尘等系统组成。
在钢包内保持还原气氛的条件下，用电弧加热高碱度炉渣，边造渣边完成脱氧，脱硫等一系列炉渣精炼。
1.3 LF精炼主要任务造渣；脱氧脱硫；温度调节；精确的成分微调；去气去夹杂。
1.4 LF炉工艺的主要优点（1）炉内气氛。
在精炼时加热石墨电极与渣中的FeO、MnO、Cr2O3等氧化物作用生成CO气体，增加了炉气的还原性。
有利于钢液进一步脱氧、脱硫及去除非金属夹杂物，有利于钢液质量的提高。
（2）氩气搅拌。
氩气搅拌有利于钢—渣之间的化学反应，加速物质传递，有利于钢液脱氧、脱硫及去除非金属夹杂物，还能均匀成分和温度。
此外还能加速氧化物的还原，对回收有价值的合金元素有利。
（3）埋弧加热。
LF采用的是三根电极埋弧加热，这种方法辐射小，对炉衬有保护作用，并且热效率高，热利用率好。
（4）白渣精炼。
白渣在LF内具有很强的还原性，这是LF炉内良好的还原气氛和氩气搅拌的结果。
通过白渣的精炼作用，可以降低钢液中氧、硫及非金属夹杂物的含量。
1.5 LF炉工艺的基本工艺过程将转炉或电炉氧化末期的钢水经过扒渣，在LF炉加入合成渣量及脱氧剂，在还原气氛下，通过电极埋弧造渣，完成钢液的脱氧、脱硫、合金化、温度及夹杂物控制。
超低碳钢在本钢RH精炼炉的生产实践
（ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｍａ ｋ ｉ ｎ ｇ Ｐ ｌ ａ ｎ ｔ ，Ｂ Ｘ Ｓ Ｔ Ｅ Ｅ Ｌ，Ｌ ｉ ａ ｏ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｂ ｅ ｎ ｘ ｉ １ １ ７ ０ ２ １ ）
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｃｏ ｍｂ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ＢＸ Ｓ Ｅ ＥＬ Ｔ ＲＨ ｅ ｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｉ ｔ ｃ ｓ ｎｄ ａ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ， ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ａ ｎ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ — ｌ ｏ ｗ ｃ ｒｂ ａ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ａ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｄ ｅ ｃ ａ ｒ ｂ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ａ ｎ ｄ ｏ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｓ ｏ ｆ ｍｉ ｃ ｒ ｏ — ａ ｌ ｌ ｏ ｙ ｉ ｎ ｇ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ； ａ ｌ ｕ ｉ ｎ ｍ ｕ ｍ ｈ ｅ ａ ｉｎ ｔ ｇ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｄ ｅ ｃ ｒｂ ａ ｕ ｒ ｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｔ ｈ ｅ ｏ ｒ ｙ ， ｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ｓ ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｇ ｈ — ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｕ ｓ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ － ｌ ｏ ｗ ｃ ｒｂ ａ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｃ ｒｂ ａ ｕ ｉｚ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｍｏ ｌ ｔ ｅ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｐ ｒ ａ ｃ ｉ ｔ ｃ ｅ ｓ ａ ｎ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ， ｃ ｏ ｍｂ ｉ ｎ ｅ ｄ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｉｎ ｒ ｇ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ ｌ ｆ ｏ ｗ ａ ｎ ｄ ｖ ａ ｃ ｕ ｕ ｍ ｕ ｌ ｔ ｒ ａ － ｌ Ｏ Ｗ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉ ｔ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ，ｔ ｈ ｅ ｉ ｍｐ ｏ ｒ ｔ ａ ｎ ｃ ｅ ｏ ｆ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ｏ ｒ ｕ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ，ｓ ｕ ｍｍｅ ｄ ｕ ｐ ｔ ｈ ｅ ｅ ｎ ｔ ｉ ｒ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｉｏ ｔ ｎ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ．
超低碳不锈钢冶炼技术研究
Ｖ Ｏ Ｄ吹氧结 束后 碳 能够达 到 ０ ． ０ １ ％。但是 在 １ ５ ０ ｔ 钢包 炉 上 对 Ａ Ｓ Ｔ Ｍ Ａ ４ ７ ３生 产 时 ， Ｖ Ｏ Ｄ 吹 氧
后碳大都为 ０ ． ０ ２ ％ 一０ ． ０ ３ ％， 且 铬 元 素 氧 化 量 大， 引起 最后 补 加 渣料 、 铬 合 金 时成 品 碳超 标 ， 因 此有 必要对 其原 因进行 分析 ， 并在 Ｖ Ｏ Ｄ操 作 上采 取必 要 的改 进措 施 。
０ ． ９ ２ ［ Ｃ１— ０ ． ０ ４ ７ ４ 『 Ｎ ｉ ］ ｝ （ ５ ）
去碳保铬的热力学反应式 为： ４ ［ ｃ ］＋（ Ｃ ｒ ３ ０ ）＝３ ［ ｃ ｒ ］＋４ Ｃ ０ （ １ ）
该反 应 在 标 准 状 态 下 吉 布 斯 自由能 变 化 值
为： Ａ Ｇ 。 ＝９ ３ ４ ７ ０ ６—６ １ ７ ． ２ ２ Ｔ（ Ｊ・ ｍ ｏ ｌ ）
１ 去 碳保 铬 的热力 学基础
０．０ ２ ４， ｃ Ｎ ＝ ０ ０１ ２，ｅ Ｃ ｃ ｒ ＝ 一 ０ ００ ０ ３， ｃ Ｃ ＝
．
．
一０． １ ２， 。 ｃ 来自 Ｔ ｉ ＝０ ０ ０ ０ ２。
．
将 各元素 的相 互 作 用 系 数 值 代 入 公 式 （ ３ ） 、 公式 （ ４ ） 求出 ｌ 和ｌ ， 代人公式 （ ２ ） 得出 Ａ Ｇ 的表达 式 ： ＡＧ＝ ９ ３ ４ ７ ０ ６－ ６ １ ７ ． ２ ２ Ｔ＋１ ９ ． １ ４ ７ Ｔ ｛ ３ １ ｇ ［ Ｃ ｒ ］＋ ４ １ ｇ （ Ｐ ｃ ｏ ／ Ｐ ）－ ４ １ ｇ ［ Ｃ ］＋ ０ ． ０ ９ ５ １ ［ Ｃ ｒ ］一
摘要 ： 从热力学方面介绍了超低碳钢 Ｖ Ｏ Ｄ冶炼吹氧时去碳 保铬 的影 响因素 ， 对Ａ Ｓ Ｔ Ｍ Ａ ４ ７ ３钢的成品碳超 标问题 进行 了原 因分 析 ， 在操作上采取了改进措施。
邢钢RH精炼法生产超低碳钢的实践
邢钢RH精炼法生产超低碳钢的实践邢钢RH精炼法的工艺流程是：氧气鼓风预处理→充气→加料→RH精炼→制渣→出钢。
该工艺采用氧气鼓风预处理可以改善钢液的成分均匀性，提高炉内温度和压力，为后续的精炼过程提供了良好的条件。
充气环节旨在进一步改善钢液的温度和成分均匀性。
加料环节是向炉内加入原料，如熔剂和脱氧剂，以改善钢液的脱氧效果和成分控制。
RH精炼是本工艺的核心环节，通过将炉体抽真空，然后向炉内注入氩气和氢气，以减少钢液中的氧、硫等杂质含量。
制渣环节旨在除去钢液中的气泡和杂质，提高钢液的纯净度。
最后，通过出钢环节，将精炼后的钢液顺利取出，用于制造超低碳钢产品。
邢钢RH精炼法所需的设备配置主要有RH精炼炉、氧气鼓风设备、真空设备和制渣设备。
RH精炼炉是整个工艺的核心设备，用于进行真空处理和精炼过程。
氧气鼓风设备用于预处理环节，提供高温高压的条件。
真空设备用于炉体抽真空和气体注入等操作。
制渣设备用于除去钢液中的杂质和气泡，保证出钢的纯净度。
在操作技术方面，邢钢RH精炼法要求操作员熟练掌握各个环节的操作步骤和参数调控。
例如，合理控制充气量和气氛组成，保证钢液的均匀性和脱氧效果。
同时，在制渣环节，要及时调整渣化时间和渣料比例，以达到最佳的制渣效果。
此外，操作员还需要关注设备运行状态，及时发现并解决可能出现的问题，确保生产过程的稳定性和钢液的质量。
邢钢RH精炼法可以生产出超低碳钢，具有优良的性能。
通过该工艺的精炼过程，钢液中的氧、硫等杂质含量大幅降低，提高了钢液的纯净度。
同时，该工艺还能够对钢液的成分进行精确控制，使得超低碳钢的碳含量可以精确控制在0.005%以下。
超低碳钢具有抗氢脆、高强度、高塑性等特点，适用于制造汽车、建筑、机械等领域的高品质产品。
综上所述，邢钢RH精炼法通过精细化的工艺流程、合理配置的设备和科学的操作技术，能够生产出高质量、超低碳钢产品。
该工艺在实践中已获得了广泛的应用，对于提升钢材品质和满足市场需求具有重要意义。
一炼轧厂超低碳钢的生产优化实践
一
炼 轧 厂 Ｒ 合 金 化 前 碳 浓 度 ∞（ ）≤０ Ｈ Ｃ ．
０ ３ 的 比例为 ８ ％ ） ０％ ０ 。
２２ Ｒ ． Ｈ可 以适 当提 高转 炉 出钢 碳浓 度 由于 Ｒ Ｈ炉具 有在 真 空条 件 下 吹氧 强 化
为 了保 证 Ｒ Ｈ炉脱 碳顺 利 ， 少 吹氧 量 ， 减
必 须合 理控 制 转 炉 出 钢 氧含 量 ， 钢 一 炼 轧 涟
厂 出钢碳 含量 控 制在 ０ ｏ ％ 一０ ０ ％ ， 应 ．４ ．６ 相 的氧 含 量 控 制 在 ５ ０～８ ０ ｍ ０ ０ ｐ ｍ。为 了 保 证 合适 的氧含 量 ， 炼 轧 厂 通 过 不 断摸 索 在 出 一 钢 末期 钢渣 表 面加入适 量 的 Ａ 进 行脱 氧 ， ｌ 既 能 控 制钢 水 到 Ｒ 炉 氧含 量 在 合 适 范 围 ， Ｈ 又 能 降低 钢渣 氧 化 性 ， 前 对 钢 渣进 行 改 质 处 提
３ １ １ 脱 碳所 需 的合适 钢水成 分 及温 度 ．． 在实 践 中 ， 求 Ｒ 处 理 开 始 钢 液 碳 浓 要 Ｈ
度 ∞（ ） Ｃ 的范 围控 制在 ≤０ ｏ ％ ， 出钢过 程 ．４ 且
．
１ ． ３
中严禁将 氧 脱 除干 净 ， 这是 生 产 超低 碳 钢 的
过深 脱碳 处 理 的钢 液 ， 浓 度 ｃ（ 可 以控 碳 ｏ Ｃ）
图 ２ ＲＨ 脱 碳 期 真 空 度 的 控 制 图
３ １４ Ｒ ． ． Ｈ脱 碳时 间的控制
为 了达 到提高超低碳 钢 的碳 浓度控制合 格率 的 目的 ， 首先 采用 的是延 长 脱碳 时 问 的
方法 ， 由原来 的 １ ｍ ｎ延 长到后 来 规定 的 ｌ ５ｉ ８
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超低碳钢冶炼实践赵艳玲潘树敏李太全（河北钢铁集团邯郸钢铁公司邯宝钢铁公司炼钢厂，邯郸 056015）摘要邯宝公司炼钢厂通过冶炼超低碳钢实践，解决了诸如钢中硫、磷的控制、顶渣改质、超低碳控制、超低氮控制、夹杂物控制、钢包水口自开、塞棒上涨、铸坯边部气泡和卷渣等技术难题，成功实现了多炉连浇和批量生产，完善了超低碳钢生产过程中的关键控制技术。
关键词 转炉硫控制磷控制超低碳超低氮顶渣改质RH 夹杂物板坯连铸Ultra-low Carbon Steel Smelting PracticeZhao Yanling Pan Shumin Li Taiquan(Hanbao Corporation Steel Plant, Handan, 056015)Abstract Han bao low carbon steel smelting company's steel plant through the practice of solution of sulfur such as steel, phosphate control, the top slag modification, control of ultra-low carbon, low nitrogen control, inclusion control, ladle nozzle from the opening, plug stick up, slab edge bubble and slag and other technical problems, successful multi-furnace continuous casting and mass production, improved ultra-low carbon steel production process control technology in the key.Key words Converter, sulfur control, phosphorus control, ultra-low carbon, low nitrogen, top slag modifier, RH, inclusion, slab casting1 引言超低碳铝镇静钢，广泛用于汽车板、钢质易拉罐等产品，对钢材的表面质量和深冲成形加工性能要求极高，要求[C]<40ppm，甚至要求[C]<20ppm。
邯宝公司炼钢厂从2009年7月开始超低碳钢的试生产，在生产超低碳钢过程中，从工艺流程优化、RH真空精炼技术完善、连铸工艺优化到钢包管理、过程温度控制以及生产过程衔接与组织等多方面开展了深入细致的工作，解决了诸如钢中硫控制、钢中磷控制、顶渣改质、超低碳控制、超低氮控制、夹杂物控制、水口自开、塞棒上涨、铸坯边部气泡和卷渣等技术难题，成功实现了多炉连浇和批量生产，完善了超低碳钢生产过程中的关键控制技术，目前所生产的超低碳钢碳、硫、磷、氮含量分别可以达到0.0010%、0.007%、0.008%和0.002%，钢中夹杂物水平比较低，铸坯内部质量硫印分析全部在C类0.5以下，产品的实物质量达到国内同行业一流水平。
2 工艺流程选择为了满足满足高品质超低碳钢对极低氮和极低碳含量的要求，经过充分论证，邯宝公司炼钢厂选用了脱硫预处理→转炉→RH→CC工艺流程，此工艺流程二次精炼只过RH炉，具有较强的低成本优势。
赵艳玲(1971-)，女，工程师，大专，1995年毕业于北京科技大学钢铁冶金专业，现在河北钢铁集团邯钢公司邯宝炼钢厂从事生产技术管理工作，LNANCY009@超低碳钢冶炼实践3 关键工艺控制技术3.1钢中硫控制通过控制冶炼过程原料的硫含量来控制终点钢水硫，铁水预处理脱硫，入转炉铁水硫含量控制在0.003%以下；废钢全部采用低硫自产废钢；同时转炉使用低硫一级石灰冶炼；钢包顶渣采用低硫一级石灰；采用低硫钢包顶渣改质剂；冶炼超低碳钢前三炉以上全部采用脱硫铁水冶炼等措施，使超低碳钢成品中硫含量平均为0.0100%，最低为0.0045%。
钢中硫含量如图1所示。
图1 超低碳钢成品硫含量3.2钢中磷控制转炉采用高碱度、双渣操作，出钢采用前后挡渣，使成品中磷含量平均为0.0077%，最低为0.0032%，钢中磷含量如图2所示。
图2 超低碳钢成品磷含量3.3顶渣改质超低碳钢生产中的一项目关键技术就是顶渣改质，良好的顶渣不仅可以对钢液进行保护，避免钢液的二次氧化，对超低碳钢来说，因为是要经过RH真空处理，采用碳氧反应降低钢中的碳含量，良好的顶渣还可以减少顶渣向钢液传氧、减少空气中的氮气向钢液中扩散、可以吸附钢液中的三氧化二铝夹杂，提高钢水的可浇性。
最初采用转炉出钢后加入铝粉和石灰的方法对顶渣进行改质，但是效果不好，后来采用RH炉顶渣改质剂AM40（成分如表1），并对加入量、加入时机和其他生产工艺参数进行了优化，取得了很好的效果。
第八届（2011）中国钢铁年会论文集表1AM40的物理化学指标（%）成分金属铝CaO Al2O3 SiO2 Fe2O3 MgO H2O典型值40.0 22.1 19.2 2.9 1.5 5.2 2.0 规格范围>37.0 >20.0 >15.0 <5.0 <2.0 <7.0 <5.0粒度分布：0~25 cm3球状3.3.1 转炉出钢控制在出钢过程中每吨钢加入2.5~3.5kg石灰，并进行大气量底吹氩气搅拌，以利于石灰熔化，出钢接近结束时降低氩气流量直至出钢结束时关闭底吹搅拌。
出钢结束后视下渣量情况向钢包顶渣中每吨钢投入1.5~3.0kg RH炉顶渣改质剂AM40。
经目测加入RH炉顶渣改质剂后，能够迅速熔化，成渣很快，并且能够快速与顶渣石灰及转炉下渣快速融合，均匀化顶渣。
经取样对加入AM40前和加入AM40后渣样分析对比可见改质效果良好，见表2。
表2AM40加入前后顶渣成分（%）炉次号FeO CaO Al2O3 SiO2 MgO MnO CaO/Al2O32.47 9.481913824-1 17.787.688.224.5042.688.551.55 1.588.211913824-2 2.6028.1444.697.723.33 11.146.703.721913825-1 16.8041.432.02 1.537.788.771913825-2 3.0942.3027.56改质前均值17.29 42.06 4.11 7.19 7.97 2.90 10.31 改质后均值 2.85 43.50 27.85 8.00 8.66 1.79 1.56 注：1.-1为加入AM40前;2.-2为加入AM40后。
从上表可以看出，顶渣中标志顶渣氧化性的(FeO＋MnO)％含量大大降低，(FeO+ MnO)％从20.19降低至4.41%。
脱氧产生的Al2O3大幅增加，顶渣流动性得到改善。
转炉终点钢水中[O]为1143ppm，经顶渣改质后，钢水到RH炉后测定钢水中的[O]为717ppm，可见RH炉顶渣改质剂并未造成钢水的大量脱氧，保证了在RH处理过程中自然真空脱碳的进行，也降低了RH炉氧气和脱氧合金的消耗。
3.3.2 RH真空处理钢包进RH炉后，顶渣除表层由于温降原因稍微结壳外，始终保持良好的流动性。
RH炉顶渣改质剂AM40中MgO含量较高并且不含萤石，RH浸渍管的侵蚀较低。
同时顶渣流动性较好也降低了浸渍管粘渣情况。
良好的流动性及顶渣成分也保证了顶渣能够很好地吸附脱氧产生的Al2O3夹杂，钢水纯净度和可浇性大大提高。
RH炉进站和出站渣样见表3。
表3RH炉进站和出站渣样对比（%）炉号FeO CaO Al2O3 SiO2 MgO MnO CaO/Al2O3 1913824-1 2.32 43.41 28.87 7.96 8.09 2.67 1.50 1913824-2 2.17 42.91 36.61 7.74 7.58 1.37 1.17 1913825-1 2.98 43.77 27.02 8.05 8.62 3.45 1.62 1913825-2 2.54 41.36 34.49 7.92 9.13 1.89 1.20 进RH均值 2.65 43.59 27.95 8.01 8.36 3.06 1.56 出RH均值 2.36 42.14 35.55 7.83 8.36 1.63 1.19超低碳钢冶炼实践注：1.-1为进RH；2.-2为出RH。
由上表看出渣中Al2O3含量上升，从27.95%上升至35.55%，说明顶渣具有较强的吸附Al2O3夹杂的能力。
3.3.3 板坯连铸在浇铸过程中加RH炉顶渣改质剂AM40的两炉1913824和1913825，均未出现塞棒上涨现象；连浇第三炉1913826炉由于未加AM40，塞棒上涨近10mm。
未应用RH炉顶渣改质剂AM40时，连浇炉次较短，应用RH改质剂后连浇炉次大幅提高，说明RH炉顶渣改质剂AM40的应用大大改善了钢水的可浇性和纯净度，延长了超低碳钢的连浇炉次，从而降低了连铸各项消耗。
3.3.4 顶渣改质效果通过工艺优化和使用RH炉顶渣改质剂对顶渣进行处理，取得了良好效果：（1）出钢结束加入钢包后，能够快速熔化并与顶渣平稳反应，降低顶渣的氧化性，提高顶渣流动性。
（2）这种工艺下顶渣改质并未对钢水造成大幅度脱氧，确保了RH处理过程中真空自然脱碳的进行，降低了RH炉耗氧量和脱氧合金的消耗。
（3）顶渣中含较高的MgO并不含萤石，对RH炉浸渍管侵蚀较小，且顶渣流动性好，浸渍管粘渣较少。
（4）此工艺可大大改善钢水可浇性和钢水纯净度，连浇炉次大幅延长，降低了连铸的各项消耗。
3.4超低碳控制在冶炼超低碳钢时，为了保证RH处理过程合适的成分和温度，需要对转炉终点碳和溶解氧进行控制，终点碳含量小于0.05%，目前采用加强后搅工艺，使转炉终点碳含量控制在0.025%，终点碳含量如图3所示。
图3 终点碳含量在RH通过自动脱碳处理模型，使RH铝终脱氧前的碳含量控制平均为0.0024%，保证了超低碳钢的终点碳含量。
图4是超低碳钢成品碳以及RH终处理时钢中碳含量。
图4 超低碳钢成品碳含量以及RH处理终点碳含量此外，在碳控制方面还采用了无碳保护渣和覆盖剂，保证了连铸过程的增碳量，目前所冶炼的超低碳钢第八届（2011）中国钢铁年会论文集成品碳含量平均为0.0046%，最低为0.0017%。
3.5超低氮控制通过转炉一次吹炼到位，杜绝后吹、增大转炉后搅强度、钢包顶渣改质控制氮的传质、保证出钢口的圆整、出钢过程控制钢包底吹强度、RH真空脱气以及全过程的保护浇注，钢中成品氮含量平均控制在0.0030%，最低为0.0010%，图5是超低碳钢钢中氮含量。