钙处理钢中夹杂物行为研究.ppt

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1、简单和谐的人际关系团结协助的合作氛围积极向上的工作态度荣辱与共的团队精神钙处理钢中夹杂物行为研究武钢股份条材总厂CSP分厂2012年07月19日易卫东夏春祥王春锋一、前言；二、工业试验；三、试验过程数据及理论分析；四、工艺优化及实施效果；五、结论主要内容CSP(CompactStripProduction薄板坯连铸连轧)的工艺特点是将传统钢铁企业的炼钢、热轧两个独立工序有机结合，高温铸坯经均热炉短暂加热，直接轧制，从而缩短工艺流程，减少能源消耗，降低生产成本。第一条CSP产线于1989年在美国投产，

2、目前已在世界上得到广泛应用，其中代表产线有德国蒂森、美国纽克、韩国浦项等。该技术是世界钢铁行业最先进的前沿技术之一。目前世界上已有60余条产线，仅国内就有10余条。工艺简介1.前言产线四大特点低消耗成材率平均高于传统工艺近2%；清洁化能耗低于传统工艺50-60%；高效率从铁水到热轧材的生产周期≤2.5h，而传统工艺“炼钢+热轧”的生产周期≥10h；低成本吨材成本低于传统工艺150元；由于薄板坯连铸用浸入式水口较常规板坯用水口细小，浇铸铝镇静钢时水口很容易结瘤，对生产稳定顺行造成较大影响。因此，为解决

3、钢水浇铸困难问题，各钢厂一方面提高钢水洁净度，另一方面在精炼结束采用钙处理工艺来改善钢中夹杂物形态减少或防止水口结瘤现象发生。武钢CSP产线在初期生产铝镇静钢时虽然也采用钙处理工艺，但还是经常出现水口结瘤，从而导致塞棒上涨、液位波动、卷渣等系列问题，严重时会导致生产中断，这对生产和带钢表面质量都带来较大影响，导致改判率居高不下。1.前言工艺流程一、LD-Ar-LF(钙处理)-CSP；工艺流程二、LD-Ar-RH(不进行钙处理)-CSP；1.前言1.前言2.工业试验对Q235B钢一个浇次连续6炉钢进行

4、试验，考察不同钙处理条件下钢中夹杂物变化情况。工艺流程如下：铁水脱硫预处理→150t转炉冶炼（出钢脱氧）→氩站吹氩（提前造渣）→LF炉精炼→钙处理→出LF炉→CSP连铸(1100mm×70mm)。转炉出钢采用挡渣塞和挡渣球挡渣，并加锰铁和铝铁脱氧；氩站加铝丸脱氧，并提前造渣；LF精炼进行造渣、脱硫、升温、成分调节等处理，精炼结束对钢水进行钙处理，钢水离站前软吹氩，进一步去除夹杂，之后运往连铸平台进行浇铸。试验过程对LF处理开始、造渣后、钙处理前后、中间包钢水进行取样分析，试样加工后作金相显微镜、电子

5、探针、扫描电镜检验及化学分析。3.1LF精炼过程钢中T.O和[N]含量变化3.试验过程数据及理论分析图1LF精炼过程钢中w(T.O)和w(N)平均含量变化图1给出了LF精炼过程钢中w(T.O)和w(N)含量平均值变化趋势，由图1可知钙处理后与w(T.O)量与w(N)含量都呈增加趋势，需要抑制精炼后期和浇铸过程钢水的二次氧化。3.试验过程数据及理论分析3.2钢中夹杂物尺寸与分布取样位置显微夹杂分布百分比，％＜2.5µm2.5～5µm5～10µm10～20µm＞20µm喂钙前71.119.69.00.3

6、0喂钙后57.324.715.52.50中间包76.021.52.500表1LF精炼工序夹杂尺寸分布表1给出了LF精炼工序钢中夹杂尺寸分布。喂线前、后和中包钢样的金相显微统计没有观察到＞20µm的夹杂物，夹杂物基本＜10µm，其中＜2.5µm的夹杂物数量占夹杂物总量55％以上。喂钙线后钢包钢水中＜2.5µm夹杂物比例减少，钙处理对夹杂物的聚合变性作用使≥5µm夹杂物比例增加。到中间包后，钢水中＜2.5µm的细微夹杂物比例明显增加，且夹杂物尺寸基本在在5µm以内。3.试验过程数据及理论分析3.3夹杂物

7、的变化aAl2O3bMnScAl2O3·MgO图2钙处理前典型夹杂物形貌图3钙处理后钢中夹杂物形貌3.试验过程数据及理论分析图4中包夹杂物形貌中包钢水典型夹杂物形貌（如图4所示）。夹杂物主要呈球状，尺寸较小，这类夹杂物主要为CaO-Al2O3-MgO-CaS复合夹杂。3.试验过程数据及理论分析3.4钙处理对夹杂物的控制3.4.1钙处理对Al2O3夹杂物的控制铝镇静钢钙处理可以将钢中固态Al2O3夹杂变性为液态铝酸钙，抑制水口堵塞。随着钙加入量的不同，钢中Al2O3会转变成多种形式的铝酸钙[1]，其中

8、12CaO·7Al2O3、3CaO·Al2O3在炼钢温度下为液态。钙和钢中Al2O3主要发生下列反应[2]：3[Ca]＋（Al2O3）＝3（CaO）＋2[Al]（1）一定温度下，要生成液态铝酸钙需对钢中[Ca]、[Al]含量进行控制。3.试验过程数据及理论分析图5不同温度下[Ca]-[Al]平衡曲线图5可知，钢包钢水中只需少量钙即可将Al2O3转变成CA；随着温度降低，钢中Al2O3转变成液态铝酸钙所需钙含量逐渐减少。当1600℃钢中[Al]=0.035%时，控制钢中