宣鋼生產C72DA工藝控制

閆 軍

（河鋼集團宣鋼公司，河北 宣化075100）

河鋼集團宣鋼公司（全文簡稱宣鋼）生產的C72DA盤條采用控軋控冷技術，主要用于加工胎圈鋼絲，要求具有成品具有強度高、韌性好、耐沖擊、抗疲勞的良好性能。因此對鑄坯質量要求較高，生產初期，顧客反映宣鋼生產的C72DA在拉拔過程中的斷絲率較高，無法滿足生產要求。技術人員經過跟蹤統計、反復試驗，不斷對煉鋼、精煉、連鑄工藝進行調整、優化，終于成功地解決了生產中的難題。目前成分控制穩定，鑄坯質量良好，生產穩定，合格率穩定在97%以上。

1 工藝路線

宣鋼生產的C72DA成品盤條供貨予巨力公司，依據終端客戶鋼種質量、使用性能和拉拔加工的要求，結合宣鋼設備及實際控制情況，確定該鋼種的化學成分控制（見表1）。

表1 C72DA化學成分控制 %

工藝路線為：鐵水KR脫硫預處理—150 t復吹轉爐冶煉—180 t LF爐精煉—150 mm2連續澆鑄—鑄坯緩冷—軋制—成品緩冷。

2 生產工藝控制

2.1 鐵水預處理工藝

該鋼種硫含量要求較低，考慮到轉爐冶煉過程中物料帶入硫，要求入爐鐵水w（S）≤0.003%。宣鋼自產鐵水中P、S含量普遍偏高，因此采用KR鐵水預處理技術對鐵水進行脫硫處理，為保證脫硫效果，脫硫前扒除前渣，處理后脫硫渣扒除干凈，防止冶煉過程中回硫。

為了保證轉爐吹煉過程中快速成渣，要求入爐鐵水溫度T≥1 250℃，但鐵水深脫硫后溫降較大，因此，在保證有效脫硫的前提下，脫硫劑加入量控制越少越好，降低脫硫過程中的溫降。同時必須掌握好脫硫劑加入時機，加入過早，脫硫劑不能隨渦流充分彌散至鐵水中，影響脫硫效果；加入過晚，高速攪拌時，易產生飛濺，使脫硫劑利用率降低，最好控制在渦流即將剛形成或剛形成時加入，1.5～2.0 min內加完，后逐漸提高攪拌頭旋轉速度，確保脫硫效果。

2.2 轉爐冶煉工藝

為了減少廢鋼帶入雜質，冶煉C72DA時，廢鋼使用宣鋼自循環鋼筋，且廢鋼必須干凈，不得含有油污，C72DA要求成分穩定，鋼中雜質元素及P、S等有害元素含量盡可能低，因此對轉爐過程和終點控制要求較高。轉爐采用雙渣法冶煉，造渣料保證干燥，過程采用恒氧壓、變槍位操作，根據爐口火焰情況及時調整槍位和加料，終渣堿度不小于3.5，確保轉爐脫磷效果，復吹采用全程底吹氬氣工藝，終點控制碳、磷、溫度三者協調，要求終點控制如表2所示。

表2 轉爐冶煉C72DA終點控制

采用低氮增碳劑對鋼水配碳，合金化采用低碳錳鐵和低鈦硅鐵，避免使用強脫氧劑，采用低鈦硅鐵合金本身脫氧，減少雜質元素的帶入，合金使用前必須經過合金烘烤爐進行烘烤加熱，合金加完后加入72A專用預熔精煉渣1 750 kg，確保鋼水進LF后快速成渣。出鋼前30 s打開鋼包氬氣開關吹氬，排凈包內空氣，出鋼過程采用鋼包全程吹氬進行強攪拌，出鋼后調小氬氣流量，保證液面微動即可。

轉爐出鋼采用滑板擋渣[1]，操作中使用前擋加后擋工藝配合紅外下渣自動檢測技術，調整滑板擋渣控制參數，將下渣百分比調整為最高要求，保證擋渣效果，盡可能減少鋼包下渣量，鋼包渣層厚度≤20 mm。加強出鋼口的維護，保證冶煉C72DA時出鋼口壽命在40～120次之間，出鋼口形狀規整不散溜，出鋼時間不得小于5 min。

2.3 LF精煉工藝

LF是精確調整鋼水成分，去除夾雜物的主要環節，為連鑄提供合格的、可澆性良好的鋼水。宣鋼冶煉C72DA時，LF采用雙工位生產，鋼水進站后補加72A專用預熔精煉渣950 kg，采用低鋁硅鐵粉和90碳化硅進行脫氧，隨后加入渣料早白渣。為保證進站成分具有代表性，送電15 min后，確保渣料全部熔化良好，取鋼樣和渣樣進行分析。LF處理過程中及時蘸取渣樣，將堿度控制在0.8～1.0之間。

精煉過程在保證鋼液面不裸露的情況下采用最大吹氬強度，精煉結束后進行軟吹氬處理，軟吹時間≥40 min，足夠的軟吹時間可以使夾雜物充分上浮[2]，從而減少鋼中夾雜物的含量，提高鋼水的潔凈度。軟吹過程中暫時不加覆蓋劑，待鋼水出站前加覆蓋劑上連鑄平臺。

2.4 方坯連鑄工藝

宣鋼使用十二機十二流小方坯連鑄機澆注，斷面采用150 mm×150 mm，其主要工藝參數如表3所示。

表3 連鑄機主要工藝參數

為保證鑄坯質量合格，C72DA生產前，C72DA生產前，連鑄機修查水需求，確保機設備工況良好，二冷噴淋管對中，檢查噴嘴霧化情況，保證噴射角度正常，氣霧噴嘴無堵塞，避免鑄坯冷卻不均勻。

澆注過程中執行恒拉速拉鋼，避免拉速波動，拉速控制在1.8 m/min，防止鋼坯內出現間隔性疏松，避免產生縮孔，采用二冷水自動配水技術，比水量控制在0.55～0.65 L/kg。C72DA液相線溫度為1 470℃，控制過熱度保持在20～30℃，避免過熱度太高在結晶過程中鋼坯內柱狀晶發達而出現的搭橋現象。

連鑄機采用氣霧冷卻，為保證鑄坯合格，C72DA生產前，必須對連鑄機進行檢修查水，保證鑄機設備工況良好，二冷噴淋管對中，檢查噴嘴霧化情況，保證噴射角度正常，氣霧噴嘴無堵塞，避免鑄坯冷卻不均勻。

結晶器水流量控制在115～125 m3/h，電磁攪拌參數為240 A/4 Hz，采用液面自動控制技術，結晶器內加專用保護渣澆筑，做到少加、勤加保持液面覆蓋良好，保證適當的液渣層厚度和一定的粉渣層厚度，表面無發紅和裸露現象，火苗均勻。

采用F-EMS末端電磁攪拌技術，針對C72DA方坯1.8 m/min工作拉速，通過射釘法測定坯殼厚度，末端電磁攪拌裝置中心處安裝在距彎月面6.5 m處，參數控制為260 A/4 Hz，充分發揮末端電磁攪拌攪拌效果，保證末端鑄坯內鋼液快速流動，抑制柱狀晶的發展，避免最后凝固區域形成的“搭橋”現象[3]，獲得中心寬大的等軸晶帶，有效控制鑄坯中心碳偏析。

保證鑄坯質量必須減少鋼水二次氧化。產生鋼水二次氧化的原因一是大包開澆后，長水口保護掛得不及時或提前摘下長水口保護，二是在中包內的注流沖擊區的覆蓋劑加入不及時[4]。宣鋼采用全過程保護澆注，大包采用鋁碳質長水口，先掛大包長水口在開澆，嚴禁敞流澆鑄，大包嚴禁下渣，水口插入鋼水液面200 mm以上，氬封保護澆注，浸入式水口加裝密封圈，水口插入鋼水液面100～150 mm?；径沤^了鋼水的二次氧化，同時減少了鋼液鑄流在流動過程中產生負壓而造成的鋼液吸氮。

2.5 鋼包要求

鋼包應為在線周轉包（甲級罐），5個鋼包周轉，并能滿足精煉要求，鋼包包口及時清理，鋼包內必須潔凈，無包底，無積渣，鋼包兩塊底吹磚透氣良好，能夠滿足精煉吹氬需要。

3 連鑄坯質量分析

生產中，每流取1塊做低倍，選取過熱度25℃和30℃的爐次，每流取碳偏析樣，鑄坯質量控制如表4所示。

表4 鑄坯質量控制情況

4 結論

宣鋼經過C72DA生產過程中不斷對煉鋼、精煉、連鑄工藝的調整優化，鋼水成分控制穩定，連鑄澆注順利，鑄坯質量控制良好，各項指標均有較大提升，產品質量穩定可控。目前宣鋼生產C72DA胎圈鋼質量穩定，可拉拔至0.28 mm，得到了下游用戶的認可。