低鋁低碳低硅半沸騰鋼冶煉工藝的開發(fā)

霍煒

【摘 要】本文介紹了山東鋼鐵集團濟鋼板材有限公司低碳低硅低鋁半沸騰鋼冶煉工藝。積極進行低鋁低碳低硅鋼的研發(fā)，經(jīng)過對試制方案的不斷改進及控制水平的提高，成功開發(fā)了低鋁低碳低硅復(fù)合材料用熱軋鋼帶，實現(xiàn)了批量生產(chǎn)取得了顯著的經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】低鋁低碳低硅；半沸騰鋼；熱軋鋼帶；經(jīng)濟效益

【Abstract】Shandong Iron and Steel Group introduced the Jinan Steel Sheet Co.， Ltd. low carbon low-silicon aluminum semi-rimmed steel smelting process. Active low carbon low silicon aluminum research and development， through continuous improvement and improve the level of control of the trial program， successfully developed a low-carbon low-silicon aluminum composite materials， hot-rolled strip， to achieve mass production has made significant economic benefit.

【Key words】Low aluminum low carbon low silicon； Semi-rimmed steel； Hot-rolled strip； Economic benefit

0 前言

面對鋼鐵市場競爭的日趨激烈，鋼鐵企業(yè)必須開發(fā)高附加值產(chǎn)品。低鋁低碳低硅復(fù)合材料用鋼帶廣泛應(yīng)用于電廠的冷卻裝置，具有較為廣闊的市場前景。技術(shù)人員通過對工藝和試制方案的不斷改進，成功開發(fā)低鋁低碳低硅復(fù)合材料用熱軋鋼帶，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

1 工藝路線的制定

高爐鐵水→KR脫硫→120t轉(zhuǎn)爐冶煉→CAS→LF→RH→ASP連鑄機→加熱→高壓水除鱗→粗軋→飛剪→精除鱗→F1-F6精軋→層流冷卻→卷取→取樣→檢驗→標(biāo)志→入庫

2 主要熔煉成分要求

3 冶煉與連鑄工藝過程分析

低鋁低碳低硅復(fù)合材料用熱軋鋼帶具有“三低（Al低、C低、Si低）”的特點，所以冶煉難點是在控制AL和Si等脫氧元素較低的情況下如何脫氧的問題，控制好各元素含量，特別是防止AL和O高至關(guān)重要。

3.1 冶煉過程成分控制

3.1.1 [Al]含量的控制

采用LF預(yù)造渣工藝主要脫除部分鋼水的氧含量，鋼水到RH后首先進行脫碳處理，再根據(jù)定氧結(jié)果及鋼水溫度等情況精確計算用于脫氧AL含量，自由氧小于30ppm可少量喂鈣線操作，自由氧大于30ppm應(yīng)進行喂鈣線處理，直至鋼中自由氧小于30ppm，吹氬強度要嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁吹氬強度過大。

3.1.2 [C]含量的控制

低鋁低碳低硅鋼的碳含量要求比較低，因此必須使用RH真空處理設(shè)備。出鋼采用鋁塊預(yù)脫氧合金化，并優(yōu)化LF加熱工藝參數(shù)， LF進行預(yù)脫氧和造渣工藝，RH根據(jù)碳含量情況進行自然脫碳或吹氧脫碳，使碳含量最低可以達到15ppmm，很好的滿足了技術(shù)要求。

3.1.3 [Si]含量的控制

1）盡可能減少轉(zhuǎn)爐下渣量，稀釋大包頂渣中SiO2的濃度，適當(dāng)增加出鋼時的石灰量，提降低大包頂渣中SiO2的活度，適當(dāng)降低吹氬后鋼水酸溶鋁含量，盡可能降低輔料中所含雜質(zhì)SiO2的濃度。

2）實際LF爐精煉過程中，當(dāng)頂渣中SiO2得不到補充時，頂渣向鋼水回硅的趨勢必然減弱，不可能達到鋼水回硅至理論計算的程度。提高鋼水硅含量的控制精度，必須進一步降低LF爐出站時頂渣中SiO2的活度。

3.2 連鑄鋼水可澆性控制

脫氧不好、夾雜物上浮不充分、夾雜物熔點偏高或者鋼水二次氧化都會導(dǎo)致連鑄機塞棒出現(xiàn)漲行程、浸入式水口出現(xiàn)堵塞或偏流的現(xiàn)象，最終影響生產(chǎn)的穩(wěn)定與順行。

3.2.1 鋼水純凈度的控制

1）大包鎮(zhèn)靜時間大于8分鐘；

2）連鑄中間包使用低碳低硅中包渣；

3）鑄機進行嚴(yán)格的保護澆注，減少鋼水二次氧化；

4）同時保證鋼包的自開率，避免鋼包開澆燒眼；

5）使用高拉速低碳鋼保護渣。

3.2.2 鋼水鈣處理

用鈣處理的方法使鋼中高熔點的Al203夾雜物與CaO形成低熔點低密度的12CaO·7Al203（熔化溫度1455℃，密度2.83g/cm3），從而消除水口絮流。鈣加入量不足，易生成高熔點的鋁酸鈣（熔點1750℃以上），如CaO·6Al203，導(dǎo)致水口發(fā)生堵塞。當(dāng)鋼中鈣鋁比大于0.09時，Al203類夾雜物才會大多變性成為12CaO·7Al203或成分接近12CaO·7Al203的低熔點鈣鋁酸鹽夾雜物，從而獲得良好的鈣處理效果。

4 工藝試制

4.1 成分控制情況

RH不但進行脫碳、脫氧操作，而且加鋁初步預(yù)造渣，減輕LF造渣負(fù)擔(dān)，縮短了LF的處理時間，AL一次性不能加的太多，另外鋼包底吹必須良好，Si含量控制從轉(zhuǎn)爐終點、防止轉(zhuǎn)爐下渣、頂渣控制做起。

通過對冶煉工藝和攻關(guān)方案的嚴(yán)格執(zhí)行，各個成分都很好的達到了技術(shù)要求，并且非常穩(wěn)定。

4.2 軋制及性能情況

試制低鋁低碳低硅鋼YBFe各項性能指標(biāo)均符合技術(shù)協(xié)議要求，對試樣進行非金屬夾雜物評級，夾雜物級別均在2.0級以下。

5 結(jié)論

通過對BOF+CAS+LF+RH+CCM+熱軋的生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，在山東鋼鐵集團濟鋼板材有限公司現(xiàn)有的煉鋼-ASP-熱連軋生產(chǎn)線上，完全有能力生產(chǎn)C含量小于0.005%的低鋁低碳低硅鋼，在滿足客戶使用要求的同時進行批量生產(chǎn)，創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟效益。

【參考文獻】

[1]李慶儒，何俊正.安鋼第二煉軋廠RH真空處理裝置工藝研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010（15）：92-93.

[2]趙保國，毛福來，湯潛，王立軍.LF精煉造渣工藝研究[J].包鋼科技，2003，29（B12）：24-27.

[責(zé)任編輯：湯靜]