宣鋼LF爐冶煉SAE10B022A鋼工藝控制及實踐

摘 要：宣鋼在生產高鋁鋼SAE10B22A的過程中對鋼水的可澆性和對LF爐如何保鋁進行了分析總結，制定了LF精煉爐鋼水渣系工藝措施，收到了良好的效果，并成功地為公司第一單SAE10B22A鋼的冶煉開了一個好頭，為以后宣鋼開發研究高鋁鋼提供了依據和參考。

關鍵詞：LF爐；精煉；含鋁鋼

前言

隨著鋼材市場競爭中鋼材質量影響因素的提升，各大鋼企紛紛開展了爐外精煉技術的開發與實踐，以此作為提高鋼材產品質量的有效手段，經過不斷的發展，目前爐外精煉已經成為鋼鐵生產流程中的關鍵步驟，LF爐精煉工藝降低鋼水中氧，硫等有害元素的含量的途徑，通過采取包括電極加熱、鋼包底吹氬以及造白渣等技術，實現了鋼水產品純凈度的大幅提高。

SAE10B22A鋼屬于中碳低硅高鋁鋼，其煉制的過程中對酸熔鋁含量的要求比其它品種鋼的要求更高，鑄坯中酸熔鋁占比必須超過0.015%，煉制技術的關鍵在于對鋼水中增加鋁元素的過程中如何同步實現鋼水[Al]s的限制，這個條件的實現能夠保證鋼水的內在質量和澆筑質量的前提，同時也能夠有效的減少鋼水中的結瘤狀況。使用該品種剛的客戶，通常不僅僅需要對鋼材進行成分和各種機械指標的檢驗，其檢測報告中還增加了晶粒度、非金屬夾雜以及低倍等檢測指標的要求，這些因素決定了這種鋼材煉制技術的復雜性。表1為SAE10B22A鋼的化學成分。

1 宣鋼生產主要裝備及工藝流程

1.1 主要裝備

宣鋼煉鋼廠150T爐區，其中包括：鐵水折罐間，KR脫硫站，150t頂底復吹轉爐，180tLF精煉爐和12流末端電攪連鑄機。

1.2 工藝路線

宣鋼煉鋼廠150T爐區生產SAE10B22A鋼工藝路線為：鐵水脫硫-復吹轉爐冶煉-LF爐-連鑄。

2 LF爐精煉工藝控制

2.1 精煉渣料的加入和渣系的確定

（1）LF爐渣料的選擇包括：白灰，瑩石，鋁礬土，鋁質造渣劑。

（2）SAE10B22A鋼渣系的確定。為了使精煉渣具有較好的脫硫及夾雜物去除效果，SAE10B22A鋼精煉渣選定CaO-Al2O3-SiO2渣系。

2.2 精煉硅、[Al]S含量的控制

通過采用鋁粒加造渣劑作為還原劑來完成對鋼液碳、鋁、硅增量的控制，能夠在減少SiO2含量的同時有效實現硅元素的增量控制，關鍵在于對煉制過程中操作方法的控制，通過前期渣脫氧來降低[Al]S的燒損，其中關鍵的控制步驟包括：

（1）放慢精煉成渣的過程，控制硅在早期的的還原反應速度。

（2）通過提高鋼包頂渣的堿度，直接降低SiO2參與還原反應的速度，延長硅還原反應的時間。

（3）盡量較少煉制過程中螢石的使用量，主要依靠鋁礬土來控制爐渣流動性，這樣也能夠有效的減少爐渣中的SiO2占比。

（4）放棄原先的供電裸弧，主要通過稠化精煉爐渣的操作方法，也可以有效的減少供電期間鋼液吸氣現象。

（5）加快精煉輔助速度，減弱精煉過程中的底吹氬，操作中不宜采用爆吹和大翻的方法，因為這樣容易造成嚴重的鋁燒損。

2.3 鈣處理工藝

Al2O3作為含鋁鋼煉制過程中最主要的氧化產物，其過高的熔點給煉制過程帶來了很大的技術問題，在液態鋼水中，Al2O3以固態的方式存在，是造成鋼水結瘤和堵塞現象的根源，及時中間包水口處沒有造成結瘤現象，那么進入剛才軋制工藝以后，容易軋制過的鋼材表面形成較長的線性分布帶，給鋼材造成重大的質量問題。通過對生產經驗的總結，可以看出，只有將鈣鋁比維持在0.13之上的水平，才能保證鋼水流動性指標。并且在精煉后期采取有效的鈣處理措施，在參照J3分析Si含量的多少，混入一定量的硅鈣線，來實現鋼水中Si含量的控制，喂鈣鐵線的原則是要使鋼中有一定的鈣飽和度，同時應進行不少于15min的弱吹氬，保證在以上過程中對鋼液的保護，避免二次氧化。

3 生產結果分析討論

3.1 生產結果總結

經過實踐有效地控制鋼水中非金屬夾雜物總量，提高鋼的純凈度，保證了精煉和鑄坯鋼水Als/Alt≥90%，實現了SAE10B22A鋼的順利冶煉、澆注。生產出的SAE10B22A鋼的在化學成分檢驗以及鑄坯表面質量檢測等方面均達到了技術要求，為公司第一單SAE10B22A鋼的冶煉打下了良好的基礎。也有助于公司后續開展SAE10B22A型鋼的冶煉工作。具體生產數據分析（見表2）

3.2 分析討論

精煉脫氧劑鋁粒，鋁質造渣劑，電石應該在第一次供電結束前添加完畢，中間過程中白渣的保持主要通過添加輔助脫氧劑，在煉制過程中要密切注意氬站成分的變化，如[Al]沒有達到精煉燒損，及時喂Al線補Al。在煉制過程中控制鈣鋁比在0.09-0.14%范圍以內。通過多次煉制經驗總結，在煉制過程中，如果能夠確保鈣鋁比值超過0.1%，就能夠有效的實現對夾雜物化學性質的改變，保證最終形成的脫氧產物為液態，也能最大程度上滿足鋼水對于流動性的要求。同時，澆鋼過程要嚴格按照連鑄保護澆筑的操作方法做好，這就需要將鈣鋁比控制在0.10-0.12%的范圍以內。以上過程表明，只要嚴格的控制爐渣，就能夠確保鋼水的所含的Al2O3成分最大程度和爐渣發生反應，這樣既能夠實現鋼水的精煉也可以控制最終鑄坯鋼Als/Alt在90%左右，有效地控制鋼水中非金屬夾雜物總量。實現了鋼的純凈度提升，完成SAE10B22A鋼的澆鑄。

4 結束語

（1）使用鋁粒加造渣劑混合型還原劑爐渣可能夠實現對鋼液

碳、鋁、硅增量的控制，降低Si02含量，可限制鋼液增硅量。

（2）低碳高鋁鋼精煉渣的選用除了考慮渣熔點，流動性，堿度，粘度外還要考慮脫氧能力，減少鋁燒損以及吸附夾雜能力。

（3）中低碳高鋁鋼精煉工藝中的核心內容就是控制氧化鋁并去除氧化產物，只要控制鈣鋁之比超過0.1，就可以實現對夾雜物的變性處置，生產液態脫氧產物，保證了鋼水的流動性。

參考文獻

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