低合金钢精炼工艺优化

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1、http://www.gtjia.com低合金钢精炼工艺优化郭辉，郝强，王彦杰(河北钢铁集团邯钢公司三炼钢厂，河北邯郸056015)摘要:随着用户对低合金钢性能、纯净度要求越来越高，给钢水冶炼提出了更高要求。邯钢三炼钢厂利用现有设备，结合生产经验，采用炉外精炼和关键工艺控制过程，对脱硫、酸溶铝含量控制、窄成分控制、出站温度和夹杂物控制工艺进行了优化，成功开发了高级别低合金钢类钢种，增强了邯钢产品的市场竞争力。关键词:低合金钢;精炼;工艺;优化1前言钢铁企业必须以市场需求为依托，积极主动地调结构转方式，满足用户对钢材品种和质量不断提高的

2、新要求，才能稳步实现由大到强的新跨越。随着铌、钒等微合金加入钢中使低合金钢用途更为广泛，目前已经广泛应用于造船、汽车、压力容器、桥梁、铁路、天然气石油管道等领域，低合金钢品质的提升给企业带来更大的市场空间。邯钢三炼钢厂充分发挥自身完善的装备优势，根据市场需求，不断优化精炼工艺，大力生产和开发高附加值的低合金钢种，增强了邯钢产品的市场竞争力。2工艺装备邯钢三炼钢厂现有1座1300t混铁炉、1座单吹颗粒镁铁水脱硫站、4座100t顶底复吹转炉、4座LF钢包精炼炉、1座RH精炼炉、1台8机8流小方坯连铸机、2台板坯连铸机和2台薄板坯连铸机，完

3、善的装备为低合金品种钢的开发及品质提升提供了可靠保障。3炉外精炼的优势(1)通过精确控制钢水的化学成分，实现低合金钢的窄成分控制。(2)稳定钢水浇铸的过热度，实现连铸机恒拉速浇铸。(3)LF深脱硫工艺能够满足超低硫钢的生产。(4)RH精炼炉的配套使用，能有效地控制夹杂物的数量、形态和分布，提高钢水的纯净度。(5)灵活的生产组织，实现连铸机多炉连浇。4精炼工艺优化随着用户对低合金钢性能、纯净度要求越来越高，同时也给钢水冶炼提出了更高要求，对钢中有害元素S、P、N、H、O夹杂物的控制更为严格，钢水在浇铸过程中要实现低过热度和恒拉速，前后炉

4、次之间的化学成分要连续稳定。建立高效、经济的冶炼平台，充分发挥精炼优势就显得尤为重要。4．1工艺路线优化根据用户对产品质量和性能的不同需求制定不同的工艺路线，做到高效、经济、合理，主要工艺路线有以下三种。(1)转炉→LF→板坯连铸机小方坯连铸机薄板坯连铸机(2)转炉→LF→RH→板坯连铸机小方坯连铸机薄板坯连铸机(3)脱硫→转炉→LF→RH→板坯连铸机小方坯连铸机薄板坯连铸机4．2脱硫工艺优化硫在钢中常以MnS的形式存在于晶界上或者在异相界面上偏析聚集，是表面活性元素，对钢最大的危害就是引起钢的热脆，降低钢的韧性，恶化钢的

5、Z向性能，并对氢致裂纹有较大影响，所以LF精炼快速深脱硫极其重要。众所周知，高温、高碱度、强还原性、强搅拌有利于脱硫，其反应主要发生在炉渣和钢水界面之间，通过钢渣反应使硫由钢水向炉渣发生扩散转移，强化脱硫主要从降低钢水氧化性、造还原渣前移、合理控制http://www.gtjia.comAls、合适钢包净空、良好的透气性和加强吹氩控制等方面进行综合改进。4．2．1降低钢水氧化性转炉出钢采用挡渣帽和挡渣锥双挡渣操作，出钢时间大于3．5min，避免出钢夹渣，控制钢渣中的∑FeO含量，有效降低钢水初始氧化性，为LF快速脱硫创造有利条件。4．

6、2．2造还原渣前移转炉出钢过程中加入调渣剂和石灰，利用出钢过程中高温钢水强大的冲击动能，可提前形成高碱度、低熔点的顶渣，为进入LF后快速形成白渣创造条件。4．2．3合理控制酸溶铝(1)转炉出钢前将铝锭加入钢包或者在出钢过程中加入钢砂铝，根据转炉终点C含量调整铝制品的加入量，保证进LF炉Als为50～200ppm，脱氧与脱硫是相互联系的，脱氧良好的炉渣能够提高脱硫能力。(2)钢水进LF精炼后根据初始S含量、渣况、Als含量喂入适当的铝线脱氧造白渣。生产实践表明，当Als＜100ppm、O＞20ppm时，不利于脱硫反应的进行。为了保证脱硫

7、反应的正常进行和成品对Als的要求，精炼的前中期将Als控制在300～400ppm。4．2．4合适的钢包净空和钢包透气性脱硫需要的动力学条件就是强搅拌，加强渣子与钢水的接触，然而钢包透气性和净空直接影响着搅拌的强弱。所以，必须将钢包底吹砖处理干净，钢包净空控制在300～600mm。4．2．5加强吹氩控制吹氩搅拌可以加强钢－渣反应界面，加速脱硫反应进行。从动力学角度分析，钢包精炼炉中脱硫反应的限制环节是钢液本体向钢－渣界面的传质过程。因此，加强氩气搅拌有利于提高脱硫反应速度。4．3窄成分控制优化用户对钢材成分的要求不仅在标准要求范围，而

8、是提出了更为苛刻的要求，前后炉次成分要连续稳定，做到窄成分控制。4．3．1转炉出钢合金化控制低合金钢在转炉出钢时需要配加大量合金，为保证合金能完全均匀熔入钢水中，出钢过程中底吹氩时间要大于出钢量的60%，炉后取样前需小气