降低低碳拉絲材全氧含量的研究

江濤勇

（陽(yáng)春新鋼鐵有限責(zé)任公司 廣東 陽(yáng)春 529600）

陽(yáng)春新鋼鐵煉鋼廠(chǎng)以螺紋鋼、低碳拉絲材產(chǎn)品為主，隨著市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品低碳拉絲材質(zhì)量需求的不斷提高，低碳拉絲材質(zhì)量?jī)?yōu)化提升至關(guān)重要［1］，而全氧含量作為低碳過(guò)氧化鋼種的質(zhì)量體現(xiàn)的重要參數(shù)，如何通過(guò)優(yōu)化全流程工藝降低全氧含量是各廠(chǎng)追求的目標(biāo)。

1 基本工藝情況

目前陽(yáng)春新鋼煉鋼廠(chǎng)低碳拉絲材的路線(xiàn)為：鐵水+廢鋼（鋼筋壓塊、優(yōu)質(zhì)廢鋼及自產(chǎn)重廢）→頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐→吹氬站→連鑄澆注。低碳拉絲材主要通過(guò)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)定氧、進(jìn)站定氧及出站定氧判斷鋼水的純凈度，部分爐次取低倍樣了解鑄坯內(nèi)部質(zhì)量。

2 生產(chǎn)現(xiàn)狀

2018年以來(lái)，隨著用戶(hù)對(duì)鋼材的質(zhì)量要求越來(lái)越高，低碳拉絲材冶煉終點(diǎn)碳比較低，終點(diǎn)氧含量比較高，在生產(chǎn)過(guò)程中需利用強(qiáng)脫氧劑脫除大量的氧含量，在脫氧過(guò)程中產(chǎn)生大量的氧化物，在鋼材中氧含量高低是體現(xiàn)低碳拉絲材工藝過(guò)沖控制好壞的關(guān)鍵［1］，而在精煉吹氬站喂線(xiàn)操作、吹氬操作及連鑄澆鑄控制至關(guān)重要，從2018年下半年開(kāi)始對(duì)低碳拉絲材軋材取樣做全氧含量分析，拉絲材的全氧含量普遍偏高，具體如表1。

表1 2018年7-12月全氧含量

3 原因分析

（1）2019年1月份以來(lái)，對(duì)精煉吹氬站的吹氬流量、吹氬壓力及在吹氬流量、壓力的持續(xù)時(shí)間納入日常工藝參數(shù)記錄，從搜集的數(shù)據(jù)做成趨勢(shì)圖來(lái)看，隨著軟吹時(shí)間的延長(zhǎng)，全氧含量呈下降趨勢(shì)，隨著出站氧含量的降低全氧含量呈下降趨勢(shì)，具體如圖1、圖2。

圖1 軟吹時(shí)間與全氧含量關(guān)系圖

圖2 出吹氬站自由氧含量與全氧含量關(guān)系圖

（2）對(duì)2019年1-2月全氧含量高的爐次進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)全氧含量高主要為吹氬效果、結(jié)晶器液面波動(dòng)、轉(zhuǎn)爐下渣、出站氧高因素導(dǎo)致，具體情況如圖3。

4 針對(duì)的改進(jìn)措施

（1）通過(guò)計(jì)算，改造后鋼包容積由原來(lái)的17.56m3提高到18.45m3，具體情況如圖4，同樣鋼水量的情況下，靜壓力由0.236MPa降低為0.229MPa，進(jìn)吹氬站過(guò)程中吹氬壓力需保證0.25MPa到0.8MPa，軟吹壓力按0.2～0.4MPa進(jìn)行控制，改造鋼水罐適當(dāng)下調(diào)，流量按15～30Nm3/h控制，實(shí)際軟吹效果主要是實(shí)現(xiàn)鋼渣面蠕動(dòng)而不裸露鋼液面［2］，從而保證夾雜物的上浮［3］，減少循環(huán)卷入鋼水中的夾雜物污染鋼水［4］。

圖3 影響全氧含量高的因素及因素占比

圖4 鋼水罐擴(kuò)徑示意圖

（2）軟吹時(shí)間≥5min，占比為100%，為進(jìn)一步降低鋼中全氧含量，在低碳拉絲材拉速相對(duì)較慢，爐機(jī)匹配節(jié)奏存在富余，軟吹時(shí)長(zhǎng)≥5min標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)整為軟吹時(shí)長(zhǎng)≥7min，精煉根據(jù)爐前終點(diǎn)氧含量及鋁系脫氧劑加入量進(jìn)行調(diào)整，確保形成液態(tài)大顆粒的夾雜物，有利于上浮［5］。

（3）開(kāi)展下水口優(yōu)化試驗(yàn)，對(duì)每一批次的下水后尺寸抽查、使用效果跟蹤，減少下水口耐材質(zhì)量波動(dòng)造成液面波動(dòng)大吸氧［6］，對(duì)進(jìn)廠(chǎng)每批次的擋渣棒尺寸進(jìn)行測(cè)量，不滿(mǎn)足要求停止使用，提升擋渣合格率。

（4）連鑄澆鑄實(shí)行滿(mǎn)包操作［7］，中包澆鑄重量保證≥26t調(diào)整為中包澆鑄重量保證≥28t。

5 改進(jìn)效果

通過(guò)軟吹流量、軟吹壓力的優(yōu)化調(diào)整，軟吹時(shí)間延長(zhǎng)，加強(qiáng)對(duì)進(jìn)廠(chǎng)耐材的質(zhì)量管控及實(shí)行中包滿(mǎn)包操作［8］，全氧含量明顯降低，具體如表 2。

表2 2019年3-5月全氧含量

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)全流程的數(shù)據(jù)搜集并進(jìn)行趨勢(shì)分析及對(duì)全氧含量高的進(jìn)行系統(tǒng)分析，能夠找到相關(guān)性及主要影響因素，針對(duì)的制定相應(yīng)的改進(jìn)措施，能夠有效的解決生產(chǎn)過(guò)程中存在的問(wèn)題。