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1、龙钢转炉用硅锰和碳化硅脱氧合金化试验马 荣 张丹力 尚春娥 郭清海 马国鹏 余景禄 摘 要 对氧气顶吹转炉钢水采用硅锰合金和碳化硅替代硅铁和锰铁进行脱氧合金化,可以提高合金收得率,降低炼钢成本。 关键词 硅锰 碳化硅 脱氧合金化ExperimentofDeoxidizationandAlloyingProcesswithSiMnandSiCMaRong ZhangDanli ShangChun＇e GuoQinghai (LongmenIronandSteelFactory) MaGuopeng YuJinglu (Xi＇anAr
2、chitectureUniversityofScience&Technology) Abstract SiMnandSiCareusedtodeoxidizeandalloysubstitutingFeMnandFeSiinBOF,whichcanincreaserecoveryrateofalloysandreducecost. Keywords SiMn SiC deoxidizeandalloy1 前言 随着炼钢技术的不断进步,作为新型复合脱氧剂的碳化硅已引起广大炼钢工作者的重视,并通过理论和试验来验证其可行性,尤其对转炉低拉碳
3、,再在出钢时增碳的脱氧工艺,更具有重要意义。 由于我厂炼钢投产时间短,操作经验少,冶炼终点钢水命中率低,钢渣氧化性强,为防止连铸水口堵塞,限制了铝的用量,因此合金单耗较高,易影响炼钢的生产成本。 为降低炼钢成本,提高市场竞争能力,我厂与西安建筑科技大学合作,于1997年9月在转炉上进行了用SiMn+SiC代替FeMn+FeSi的脱氧合金化试验。2 试验条件2.1 试验原料 合金原料的主要化学成分及价格见表1。 试验在我厂15t氧气顶吹转炉上进行,试验钢种为Q235和20MnSi。表1 合金原料化学成分及价格合金成 分/%单价元.t
4、-1CSiMnSPSiCFeMn6.400.9264.620.0150.406 4000FeSi0.1975.560.250.00170.016 5000SiMn1.518.366.6 0.173 4700SiC4.02 57.632300注:合金单价为龙钢供应科提供的合金到厂价2.2 配料方案 确定合金配料方案时,运用线性规划中的单纯形法,以吨钢合金成本为目标函数,对炼钢合金原料进行冶金单元优化,通过编程上机,求出合金配料优化方案见表2。表2 配料优化方案钢种合金成本/元.t-1SiMn/kg.t-1SiC/kg.t-1Q2354
5、7.7488.4433.46720MnSi132.0523.8528.6743 试验方法 为不影响正常的全连铸生产,试验时采用了用SiC逐步取代FeSi的工艺,试验分两个阶段进行。 第一阶段 试验内容:用SiMn代替全部FeMn和部分FeSi; 合金加入量Q235:SiMn8kg/t,FeSi2kg/t; 20MnSi:SiMn22.5kg/t,SiC4kg/t,FeSi3kg/t; 加入方式:先向包底加入FeSi,再加SiMn,然后烘烤,最后在出钢时加入SiC。 第二阶段 试验内容:用SiMn和SiC代替全部FeMn和Fe
6、Si; 合金加入量Q235:SiMn8kg/t,SiC4kg/t; 20MnSi:SiMn22kg/t,SiC6kg/t,FeSi1.5kg/t; 加入方式:先向包底加入SiC,再加SiMn和FeSi,然后烘烤。4 试验结果4.1 合金元素收得率 通过试验,分别求出各合金原料的平均单耗和各合金元素的平均收得率,其结果见表3。表3 试验结果统计表钢种工艺炉数合金原料平均单耗/kg.t-1钢合金元素平均收得率/%FeMnFeSiSiMnSiCC粉ηMnηSiηCQ235原工艺139.304.12 0.9776.4063.1464.96
7、优化工艺113 2.158.28 0.9884.6768.1364.83优化工艺211 8.623.910.6680.1063.5263.6720MnSi原工艺1923.2711.1 1.1587.1269.7967.40优化工艺19 2.8122.314.421.0588.1669.7363.77优化工艺26 1.4222.035.970.8587.9269.2462.21 从上表可以看出,优化工艺中的ηMn普遍高于原工艺,ηSi在新旧工艺中基本相当,优化工艺中ηC略低于原工艺。4.2 钢的质量 对20MnSi,在相同的冶炼条件下
8、,对原工艺和新工艺选择典型炉次,各取一块钢包试样,分析钢中气体(O、N)含量,又用NEOPHPT—21型金相显微镜对其进行金相检验,并按GB10561—89JR评级图对钢中夹杂物
