低碳低硅钢冶炼及夹杂物处理

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1、2010年3月29日—31日2010年全国炼钢、连铸技术及生产年会低碳低硅钢冶炼及夹杂物处理杨坤韩春良翁玉娟高海张俊粉（河北钢铁集团承钢公司提钒炼钢一厂，河北，承德，067002）【摘要】介绍了承钢提钒炼钢一厂采用转炉连铸生产低碳低硅钢的实践。重点探讨了低碳低硅钢的脱氧合金化及夹杂物控制，提出了今后的改进方向，提高了钢水洁净度。【关键词】脱氧钙铁线氧活度夹杂物1.前言根据市场需求，承钢提钒炼钢一厂2008年12月开始开发冶炼低碳低硅拉丝用线材和焊线，并于2009年1月开始规模生产，平均每月生产低碳低硅钢超过1万吨。低碳低硅钢的冶炼技术不断取得进步，特别是脱氧、夹杂物控制等关键技术的研究有了

2、明显突破，取消了结晶器喂线，达到降低制造成本，提高产品质量的目的，同时为承钢扩展产品市场，提升核心竞争力打下了良好的基础。2.生产主要工艺流程2500M3高炉铁水→75吨脱硫→600吨混铁炉→80吨提钒转炉→40吨炼钢转炉→CAS精炼→4机4流方坯连铸机保护浇注。3.化学成分设计拉丝用线材要求强度低、塑性好，具有良好的拉拔性能。因此，在对拉丝用钢进行成分设计时，既要考虑各元素对线材的强度、塑性的影响，又要考虑连铸钢水的脱氧及可浇性。钢水中的碳是决定碳钢在缓冷后组织和性能的主要元素，Si低于0.05%容易产生气泡，Si高于0.10%影响拉拔性能，因此普通拉丝用线材CL08设计碳元素不大于0.

3、08%，硅元素要求0.05～0.10%；焊条用钢要求硅越低越好，所以设计H08A中Si＜0.03%，化学成分设计如下表1：表1成分设计钢种C/%Si/%Mn/%P，S/%氧活度/ppmCL08≤0.08≤0.100.10～0.30≤0.03540～70H08A≤0.08≤0.030.35～0.60≤0.02520～404.冶炼过程控制4.1入炉铁水条件入炉铁水[P]＜0.090%；当铁水[S]＜0.040%时，可以直接入炉；[S]＞0.040%时，必须脱硫处理，终点[S]＜0.020%，扒净渣子，提钒加入低硫铁块，防止半钢（提钒后的铁水）增硫。4.2吹炼过程及终点控制吹炼过程主要为脱碳、去

4、除硫、磷。过程吹炼严禁长时间返干，保证终渣碱度和氧化镁含量，根据低碳低硅钢要求终点碳控制不宜太高，终点C最佳控制在0.04～0.06%之间，要求底吹使用氮氩切换，终点加大底吹流量，以减少终点有害气体含量及防止吹不透造成成品碳高。4.3脱氧合金化冶炼CL08使用硅铝钡脱氧，要求保证成品有一定的硅含量，氩前氧活度控制在60～90ppm。H08A要求Si＜0.03%，冶炼时选择铝锰铁作为脱氧剂，氩前氧活度控制在30～50ppm。在冶炼低碳低硅钢时，脱氧剂加人时机的选择是关键技术，出钢前加入1/3进行预脱氧，1/3随合金料加入，其余脱氧剂加完合金料加入进行终脱氧，不应加人过早或过晚。根据实践经验，

5、出钢量稳定在37吨时，加入1kg硅铝钡脱氧量平均为6.62ppm；中碳锰铁（Mn含量78%）按Mn20%脱氧，加入1kg脱氧量平均1612010年3月29日—31日2010年全国炼钢、连铸技术及生产年会为1.57ppm;Al线喂入1米脱氧量为1.2～1.5ppm。当终点钢水含碳量较高或一次拉成出钢时，钢水中氧含量相对较低。在加入合金的同时加入适量的低Al2O3高碱度精炼渣，有助于吸附生成的Al2O3等夹杂物。4.4挡渣严格控制转炉出钢下渣。通过跟踪下渣情况发现：未采用任何挡渣措施的炉次，一次下渣量约占5%，二次下渣量约为95%，因此防止转炉出钢时的二次下渣是挡渣操作的重点。试验过程采用加挡

6、渣帽方式防止一次下渣，效果稳定可靠；采用挡渣球(塞)对二次下渣进行挡渣。实施挡渣的炉次，钢包内渣层厚度在50mm左右，比未挡渣炉次减少30～50mm。挡渣效果好的炉次合金收得率提高约5%，并且下渣量少能够显著降低精炼的负担，同时使成品成分更趋稳定。4.5CAS精炼氧活度控制根据转炉下渣量加入适当铝粉，减少强氧化性钢包渣污染钢液，避免出钢下渣后氧活度上升。吹氩2分钟后定氧，根据定氧结果，使用喂线进行调整。吹氩时间要求≥10min，氩气压力为0.20～0.40MPa，严禁大气量吹氩。喂线后保持3分钟正常吹氩，后调小气量进行弱吹氩。在时间和温度允许的情况下，尽量延长弱吹氩时间，进一步去除钢中气体

7、和夹杂物。本次冶炼氧活度控制如图1，其中上面线条为氩前氧活度趋势线，下面线条为氩后氧活度趋势线。图1氩前氩后氧活度控制4.6连铸连铸使用大、中包全程保护浇注。4.7存在问题2009年1月生产低碳低硅钢以来，为防止中包烘烤不好出现气泡，连铸第1～2炉冶炼HPB235，然后再冶炼低碳低硅钢。由于终点氧化性较强，钢液氧化夹杂物仍然较高，导致水口结瘤，其炉次具体情况见表2和表3。表2钢水流动性差堵水口炉次过程控制装入量tC/%S