中型优质h型钢lf精炼工艺优化实践

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1、http://www.gtjia.com中型优质H型钢LF精炼工艺优化实践赵圣功(山东钢铁股份有限公司莱芜分公司，莱芜；271104)摘要：为提高莱钢中型H型钢钢水洁净度及产品质量，炼钢厂通过开发新型转炉渣改质剂、研究快速铝脱氧技术、优化LF精炼渣系、研究硼微合金化技术、优化钢水夹杂物去除工艺，缩短了精炼周期，实现了炉机匹配，满足了优质H型钢的质量要求，提高了钢水洁净度，稳定了轧材性能。关键词：H型钢；铝脱氧；渣系0前言莱钢炼钢厂老区4号转炉—4号LF炉—4号连铸机生产线，主要配套中型H型钢生产，如Q345C、Q345D、Q3

2、45EL等一系列抗低温冲击优质H型钢。由于H型钢轧制断面不规则，对钢水的洁净度要求较高。4号转炉冶炼及4号连铸机浇注周期较短(平均25min)，LF精炼时间紧迫，生产中常因工序衔接紧张，LF快速造白渣困难，夹杂物上浮时间难以保证，铸坯质量波动较大，质量控制能力不够强，不利于开发高端H型钢产品。为此，莱钢炼钢厂对供H型钢品种钢的4号转炉—4号LF炉—4号连铸机生产线进行工艺优化，研究LF快速精炼法，以提高生产节奏及钢水洁净度，满足高附加值品种钢的生产要求，从而提升公司利润上升空间。1生产线主要概况及存在问题1．1生产线主要概况炼

3、钢厂老区4号转炉—4号LF炉—4号连铸机是国内最高效的大矩形坯H型钢生产线，公称吨位60t，但冶炼周期仅25min，年产量120万t。工艺流程为：铁水预脱硫—混铁炉—4号转炉(60t氧气顶吹转炉)—4号LF精炼炉(60t)—4号连铸机(3机3流矩形坯连铸机)。1．2存在的主要问题此生产线在生产品种钢过程中，由于传统的LF精炼工艺周期较长，无法与转炉冶炼及连铸浇注周期相匹配，不能大批量生产，因此每次只能采用压钢方式进行小批量(不足500t)生产。4号连铸机全流满包浇注周期为25min，而4号LF精炼炉无法在较短的时间内达到较好的

4、脱氧、脱硫及夹杂物去除效果。炉—机生产节奏难以匹配，钢水“三恒”浇注稳定性较差，铸坯质量波动，无法满足批量生产要求。具体如下：1)LF精炼周期30～40min，品种钢生产批量小(小于500t)。2)LF精炼渣(FeO+MnO)≥2．0％，R<2．5。3)成品硫在0．015％～0．025％，全氧含量60～100ppm。4)硼合金回收率低，平均仅有35％，硼成分波动大，轧材低温冲击功不稳定，部分炉次不合格。2工艺优化措施2．1开发新型转炉渣改质剂供中型H型钢4号转炉—4号LF炉—4号连铸机生产线主要生产中低碳钢(Q345C、Q34

5、5D、Q345EL、D级钢、DH36及一些欧标钢种)，对碳的要求较为严格。因此改质剂选择要避免增碳。同时结合生产实际，认为降低钢包顶渣的(FeO)含量和钢水含氧量并提高钢水脱硫率是改质工艺的关键。综合考虑上述条件，自主开发了Al基钢包顶渣改质剂，本着高效实用、成本低廉、环境友好的原则，最终确定钢包顶渣改质剂的组成成分，见表1。http://www.gtjia.com在出钢脱氧合金化完毕后，将改质剂加入到钢包顶部，参考加入量50～100kg/炉次，在钢包到达4号吹氩位采用氩气搅拌，保证改质剂的充分熔化和有效地参加反应，对钢水提前

6、进行预脱氧、脱硫，缩短精炼前期成渣时间。2．2LF单次集中快速铝脱氧技术的研究2．2．1单次集中铝脱氧机理氧气顶吹转炉出钢钢水自由氧含量较高，采用铝脱氧如果以一批方式加入钢液，主要形成Al2O3簇夹杂物，这些夹杂物尺寸大，碰撞结合力大，很容易浮出进入渣中，只有少量紧密簇状物和单个Al2O3颗粒滞留在钢液中，其尺寸小于30μm。如果以两批或多批方式加入，会出现一些板型Al2O3夹杂物，夹杂物颗粒小，尺寸在5～20μm，上浮去除较为困难，所以加入铝时应尽可能快地单次集中加入，以减少小的有害Al2O3夹杂物的数量。2．2．2铝脱氧方

7、式改变以往的硅钙钡、硅铝钙钡脱氧，采用铝质脱氧剂脱氧。尽管铝有很强的脱氧能力，但在高氧位时，因其密度小，在出钢过程中加入易在钢水表面燃烧，利用率极低，加之其价格高，因此并不经济。所以选择在出钢完毕钢水到达吹氩位时，在低氧位条件下加入(顶渣改质后的钢水氧位变低)，采用钢包喂铝线法可使铝迅速溶于钢液，显著提高铝回收率，脱氧效果良好。为缩短精炼时间，确保含铝夹杂物充分排除，在精炼进站前一次性喂入一定量的铝线(Φ12mm，Al≥98％，米重330g／m)进行强脱氧，以减少难以去除的板型Al2O3夹杂的产生。2．3钙处理工艺2．3．1钙

8、处理机理经铝脱氧的钢液中存在的Al2O3夹杂物多数熔点很高，在连铸温度下呈固态，很容易在中间包水口处聚积引起堵塞，因此向铝脱氧的钢液中加入钙，能够改变铝氧化物夹杂的形态。钙是强脱氧剂且沸点低，进入钢液后很快成为蒸汽，在上浮过程中与钢中氧作用生成钙的氧化物。钙处理过程中，随着夹