薄板坯连铸的钢水质量问题

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1、珠钢2000年达产达效的挑战与对策科技论坛薄板坯连铸的钢水质量问题THEQUALITYOFLIQUIDSTEELINTHINSLABCASTING王中丙柴毅忠刘蘅WANGZHONGBINGCHAIYIZHONGLIUHENG摘要：本文论述了洁净钢生产的基本过程。低的气体含量、低的P/S含量、合适的[Ca]/AlI之比和钢水温度是薄板坯连铸钢水的基本要求。关键词：薄板坯连铸洁净钢终点控制ABSTRACT:Thispaperdescribethebasicproductionprocessofcleaningliquidsteel.Themainrequire

2、mentsforthethinslabcastingare:LowgasLow[P]and[S]Proper[Ca]/AlIandtemperatureIntheliquidsteel.Keywords:TSCCLEANINGSTEELFINIALSTAGECONTRAL薄板坯连铸连轧技术从提出到成熟与应用大约经历了15年的时间，1986年当传统厚板连铸机在世界各地蓬勃发展的时候，薄板坯连铸（ThinSlabCasting)概念问世，3年后，首台厚50mm的薄板坯连铸机在美国NucorCrawfordville厂成功投入商业化运行。在此以后的10年时间，世

3、界薄板坯连铸连轧家族仅CSP机型就发展到共18条、28流、103个机架，生产能力达到3700万吨/年，相当于全球热轧板产量的10%或5%的钢水产量。此外，五花八门的其它机型争相斗妍，包括Demag的ISP、Daneli的FTSR和VAI的Conroll机型等。尽管生产流程有所不同，但短流程薄板坯连铸连轧生产线始终占主导地位。美国是这种技术的最积极推动者。它仅用13年时间就使薄板坯生产的薄板产量达到全美薄板市场份额的50%。而当初，传统板坯连铸机问世时，美国则用了26年时间才达到这一水平。预计到2001年，薄板坯连铸机的产量将达到全世界全部连铸机产量的一半。

4、7图11、洁净钢-----薄板坯连铸（TSC）对钢水质量的基本要求TSC发展迅速的主要原因是不断改进的结晶器设计及高质量的塞棒和SEN的研制成功。全世界约有75%以上的薄板坯是用漏斗型结晶器生产的。然而，从另一方面讲，TSC的成功与否很大程度上还取决于钢水质量。洁净钢是TSC的基本条件。对于短流程的炼钢工艺，其面临的严峻挑战主要包括：----低的残余元素含量，包括Cr、Ni、Cu、As、Sn、Pb、Sb等-----高的生产效率，小时产量≥150吨-----高的钢水纯净度，包括P、S、O熔-----低的气体含量N、H、O-----夹杂物的形态简言之，TSC要

5、求有足够的纯净钢水，见表1表1要求原因残余元素含量（Cr+Ni+Cu+As+Sn+......）<0.2%高拉速及无缺陷铸坯生产钢水纯净度，[P]<150ppm,[S]<80ppm,[O]<30ppm无缺陷铸坯生产和稳定浇注低的气体含量N、H、O[N]<60ppm,[H]<5ppm板材质量性能要求夹杂物的形态12CaO7Al2O3稳定浇注和板材性能要求钢水量≥150t/h高拉速72、UHE电弧炉的工艺控制与转炉炼钢工艺不同的是，电炉炼钢由于原料来源复杂，使得残余元素总量控制问题显得尤为突出，通过对珠钢电炉原料结构的研究，采取富氧操作与合理配料，从而使大比例

6、配加优质生铁成为可能。此外，试用了一定比例的HBI，取得了较为满意的结果，图2。表2、表3列出了对生铁和HBI的成分要求表2生铁成分成分CSiMnPSCu残余元素总量%>4≤1.25≤1.5≤0.25≤0.05≤0.03<0.10表3HBI成分成分TFeFeCPS脉石%>92>85~1.5<0.03<0.01<3UHE电弧炉作为初炼炉，其生产工艺已越来越简单和标准化，基本不随钢种的变化而改变，随着用氧技术的进步及废气余热利用，珠钢150吨电炉的生产率年内将达到150t/h，平均冶炼电耗不断下降，预计年内将达到330kwh/t以下，基本满足了TSC高拉速的要

7、求。电炉的生产工艺可简单描述为：留钢操作---吹氧助熔---造渣脱磷---埋弧升温---无渣出钢电炉的任务就是：提供足够量的、合适的温度、低[P]/[S]以及非过氧化的钢水；对于TSC来说，电炉通过合理的配料和合适的动力学过程以及钢液熔池保护，使[N]降至60PPM以下是非常重要的，它是反映电炉工艺控制水平的一个综合指标。7熔清碳控制合适的熔清碳为后续吹氧造泡沫渣埋弧升温提供条件，避免钢水的过度氧化。经常出现的问题是熔清碳控制不好，这是由于：------配碳不当------C/O枪使用不当，C/O比例失调------炉压控制不好通过合适的熔清碳控制可以使钢

8、水中的ao控制到一个合适水平。现代电炉由于使用炉门甚至侧壁氧枪以及