低碳铝镇静钢钢砂铝脱氧实验研究

低碳铝镇静钢钢砂铝脱氧实验研究

CSP低碳铝镇静钢用钢砂铝脱氧工艺研究与实践

邓建军，王彦杰，郝强

（河北钢铁集团邯钢公司第三炼钢厂，邯郸，中国，056015）

摘要：本文针对邯钢三炼钢厂冶炼CSP低碳铝镇静钢时终点氧含量较高，原铝锭脱氧工艺铝吸收率低、

进站Als不稳定、综合成本较高等问题，通过深入研究、分析及试验，在转炉工序采用钢砂铝脱氧剂

代替铝锭优化出钢脱氧工艺。经过9#、4#转炉一个月的生产实践，取得了良好的实用效果：转炉出钢

脱氧铝吸收率及稳定性明显提高，精炼工序负担减轻，成品Als控制水平明显提高，综合铝制品成

本降低了1.13元/吨。

关键词：低碳铝镇静钢；钢砂铝；实用效果

1 前言

邯钢三炼钢厂主要生产CSP热轧卷板和常规板坯中厚板两大类产品，年产量约为500万吨，其中CSP低碳铝镇钢年产量约为200万吨，占总产量的40%以上。由于低碳铝镇钢要求转炉终点碳含量小于0.045%，造成转炉终点钢水含氧量较高，出钢时需要加入铝质脱氧剂进行脱氧，使钢水中a[O]控制在合理的稳定范围内，为下道精炼和连铸工序创造良好的基础条件。

转炉冶炼CSP低碳铝镇静钢常用的铝质脱氧剂主要包括纯铝制品和复合铝制品两大类：其中铝锭、铝块等纯铝制品含铝含量高，但密度轻，易烧损，铝吸收率低且不稳定；铝铁、钢芯铝、铝镁钙、铝锰钛等复合铝制品密度较大，同等条件下铝吸收率一般高于纯铝，但由于含有其它组分，加工过程易出现偏析等影响质量稳定性的问题，且部分产品由于含铝量低，不易保存；另外，

产品不同的块度的大小也会对脱氧反应产生重要影响。

因此，具体选择哪种脱氧工艺必须结合企业自身的产品、工艺、成本特点进行深入研究、对比、分析。

2工艺流程

目前邯钢三炼钢厂主体冶炼工艺设备包括4座100吨LBE转炉，4座120吨LF精炼炉和1座120吨RH精炼炉，主要为2台900～1680mmCSP连铸机和2台1600～1800mm常规板坯连铸机提供合格钢水。CSP低碳铝镇静钢的生产工艺流程如下：铁水→LBE转炉→LF精炼→CSP 连铸。

与常规板坯连铸工艺相比，由于CSP连铸工艺拉速高，结晶器热流大，铸坯易产生裂纹，因此要求钢水的成分、温度稳定，纯净度高，节奏性强。CSP低碳铝镇静钢关键工序主要控制要求如下：

2.1转炉工序

1）脱氧程度的控制：出钢后合适的氧位应该控制在5ppm以下，相应钢中Als含量大于100ppm；

2）减轻LF炉的负担：要求充分利用出钢良好的动力学条件，保证LF进站钢水条件稳定的符合工艺要求，便于精炼缩短周期和降低消耗。

2.2精炼工序

1）中间包钢水成分控制：稳定达到目标要求；

2）中间包钢水温度控制：过热度30±10℃；

3）钢水纯净度控制：降低O、S,去除夹杂物，要求钢中S小于0.008%，氧含量降低到3ppm以下；

4）生产节奏控制：满足CSP连铸机连续、稳定、高速浇铸，精炼周期在40min以内。

3 现状分析

在CSP低碳铝镇静钢的整个工艺流程中，转炉工序出钢脱氧水平高低影响是关键的基础环节。长期以来，出于管理和成本等客观因素的考虑，三炼钢厂在转炉工序一直采用铝锭脱氧工艺。但使用铝锭脱氧除了人工加入时机不科学、工作环境恶劣、劳动强度大等不利因素外，在工艺上固有的易烧损、吸收率低、吸收不稳定等缺点，很容易因钢水脱氧控制波动大造成连铸断浇或产品内在质量缺陷。

一般情况下，转炉工序脱氧控制水平可用精炼进站钢水Als指标来表示；精炼工序控制水平可用中包成品Als指标来表示；综合控制水平可用内控Als命中率和综合铝制品消耗等指标表示。

3.1现状调查

2009年12月份三炼钢CSP低碳铝镇静钢关键点Als 控制水平及铝制品消耗见表1、表2；关键点Als控制水平具体分布情况见图1、图2。

表1：2009年12月三炼钢CSP 低碳铝镇静钢关键点Als 控制水平

控制目标（ppm ） 实际水平（ppm ） 内控命中率（%） 进站 成品 进站 成品 进站 成品 100～400

150～300

4～998 168

100～644 287

56.4

60.8

表2：2009年12月三炼钢CSP 低碳铝镇静钢铝制品消耗

图1：2009年12月三炼钢CSP 低碳铝镇静钢进站Als 分布图

2009年12月三炼钢CSP低碳铝镇静钢成品Als分布图

0.1%

10.4%

62.4%

92.3%

98.9%

100.0%

100200300400500

600700800〈100100～200

200～300

300～400

400～500

〉500

成品Als(ppm)

频率

0%

20%

40%60%80%100%120%

图2：2009年12月三炼钢CSP 低碳铝镇静钢成品Als 分布图

铝制品物料消耗（kg/t ） 铝制品成本消耗（元/吨）

铝锭 铝线 转炉 精炼 合计 2.03

1.46

30.95

23.13

54.08

2009年12月三炼钢C S P 低碳铝镇静钢进站A l s 分布图

38.2%

66.8%

86.2%

94.2%

97.4%

100.0%

100200300400500600〈100100～200200～300300～400400～500〉500

进站Als（ppm）

炉数（炉）

0%

20%40%60%80%100%120%