宣鋼LF爐冶煉SAE10B022A鋼工藝控制及實(shí)踐

摘 要：宣鋼在生產(chǎn)高鋁鋼SAE10B22A的過程中對(duì)鋼水的可澆性和對(duì)LF爐如何保鋁進(jìn)行了分析總結(jié)，制定了LF精煉爐鋼水渣系工藝措施，收到了良好的效果，并成功地為公司第一單SAE10B22A鋼的冶煉開了一個(gè)好頭，為以后宣鋼開發(fā)研究高鋁鋼提供了依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：LF爐；精煉；含鋁鋼

前言

隨著鋼材市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中鋼材質(zhì)量影響因素的提升，各大鋼企紛紛開展了爐外精煉技術(shù)的開發(fā)與實(shí)踐，以此作為提高鋼材產(chǎn)品質(zhì)量的有效手段，經(jīng)過不斷的發(fā)展，目前爐外精煉已經(jīng)成為鋼鐵生產(chǎn)流程中的關(guān)鍵步驟，LF爐精煉工藝降低鋼水中氧，硫等有害元素的含量的途徑，通過采取包括電極加熱、鋼包底吹氬以及造白渣等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了鋼水產(chǎn)品純凈度的大幅提高。

SAE10B22A鋼屬于中碳低硅高鋁鋼，其煉制的過程中對(duì)酸熔鋁含量的要求比其它品種鋼的要求更高，鑄坯中酸熔鋁占比必須超過0.015%，煉制技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)鋼水中增加鋁元素的過程中如何同步實(shí)現(xiàn)鋼水[Al]s的限制，這個(gè)條件的實(shí)現(xiàn)能夠保證鋼水的內(nèi)在質(zhì)量和澆筑質(zhì)量的前提，同時(shí)也能夠有效的減少鋼水中的結(jié)瘤狀況。使用該品種剛的客戶，通常不僅僅需要對(duì)鋼材進(jìn)行成分和各種機(jī)械指標(biāo)的檢驗(yàn)，其檢測(cè)報(bào)告中還增加了晶粒度、非金屬夾雜以及低倍等檢測(cè)指標(biāo)的要求，這些因素決定了這種鋼材煉制技術(shù)的復(fù)雜性。表1為SAE10B22A鋼的化學(xué)成分。

1 宣鋼生產(chǎn)主要裝備及工藝流程

1.1 主要裝備

宣鋼煉鋼廠150T爐區(qū)，其中包括：鐵水折罐間，KR脫硫站，150t頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，180tLF精煉爐和12流末端電攪連鑄機(jī)。

1.2 工藝路線

宣鋼煉鋼廠150T爐區(qū)生產(chǎn)SAE10B22A鋼工藝路線為：鐵水脫硫-復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉-LF爐-連鑄。

2 LF爐精煉工藝控制

2.1 精煉渣料的加入和渣系的確定

（1）LF爐渣料的選擇包括：白灰，瑩石，鋁礬土，鋁質(zhì)造渣劑。

（2）SAE10B22A鋼渣系的確定。為了使精煉渣具有較好的脫硫及夾雜物去除效果，SAE10B22A鋼精煉渣選定CaO-Al2O3-SiO2渣系。

2.2 精煉硅、[Al]S含量的控制

通過采用鋁粒加造渣劑作為還原劑來完成對(duì)鋼液碳、鋁、硅增量的控制，能夠在減少SiO2含量的同時(shí)有效實(shí)現(xiàn)硅元素的增量控制，關(guān)鍵在于對(duì)煉制過程中操作方法的控制，通過前期渣脫氧來降低[Al]S的燒損，其中關(guān)鍵的控制步驟包括：

（1）放慢精煉成渣的過程，控制硅在早期的的還原反應(yīng)速度。

（2）通過提高鋼包頂渣的堿度，直接降低SiO2參與還原反應(yīng)的速度，延長(zhǎng)硅還原反應(yīng)的時(shí)間。

（3）盡量較少煉制過程中螢石的使用量，主要依靠鋁礬土來控制爐渣流動(dòng)性，這樣也能夠有效的減少爐渣中的SiO2占比。

（4）放棄原先的供電裸弧，主要通過稠化精煉爐渣的操作方法，也可以有效的減少供電期間鋼液吸氣現(xiàn)象。

（5）加快精煉輔助速度，減弱精煉過程中的底吹氬，操作中不宜采用爆吹和大翻的方法，因?yàn)檫@樣容易造成嚴(yán)重的鋁燒損。

2.3 鈣處理工藝

Al2O3作為含鋁鋼煉制過程中最主要的氧化產(chǎn)物，其過高的熔點(diǎn)給煉制過程帶來了很大的技術(shù)問題，在液態(tài)鋼水中，Al2O3以固態(tài)的方式存在，是造成鋼水結(jié)瘤和堵塞現(xiàn)象的根源，及時(shí)中間包水口處沒有造成結(jié)瘤現(xiàn)象，那么進(jìn)入剛才軋制工藝以后，容易軋制過的鋼材表面形成較長(zhǎng)的線性分布帶，給鋼材造成重大的質(zhì)量問題。通過對(duì)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，可以看出，只有將鈣鋁比維持在0.13之上的水平，才能保證鋼水流動(dòng)性指標(biāo)。并且在精煉后期采取有效的鈣處理措施，在參照J(rèn)3分析Si含量的多少，混入一定量的硅鈣線，來實(shí)現(xiàn)鋼水中Si含量的控制，喂鈣鐵線的原則是要使鋼中有一定的鈣飽和度，同時(shí)應(yīng)進(jìn)行不少于15min的弱吹氬，保證在以上過程中對(duì)鋼液的保護(hù)，避免二次氧化。

3 生產(chǎn)結(jié)果分析討論

3.1 生產(chǎn)結(jié)果總結(jié)

經(jīng)過實(shí)踐有效地控制鋼水中非金屬夾雜物總量，提高鋼的純凈度，保證了精煉和鑄坯鋼水Als/Alt≥90%，實(shí)現(xiàn)了SAE10B22A鋼的順利冶煉、澆注。生產(chǎn)出的SAE10B22A鋼的在化學(xué)成分檢驗(yàn)以及鑄坯表面質(zhì)量檢測(cè)等方面均達(dá)到了技術(shù)要求，為公司第一單SAE10B22A鋼的冶煉打下了良好的基礎(chǔ)。也有助于公司后續(xù)開展SAE10B22A型鋼的冶煉工作。具體生產(chǎn)數(shù)據(jù)分析（見表2）

3.2 分析討論

精煉脫氧劑鋁粒，鋁質(zhì)造渣劑，電石應(yīng)該在第一次供電結(jié)束前添加完畢，中間過程中白渣的保持主要通過添加輔助脫氧劑，在煉制過程中要密切注意氬站成分的變化，如[Al]沒有達(dá)到精煉燒損，及時(shí)喂Al線補(bǔ)Al。在煉制過程中控制鈣鋁比在0.09-0.14%范圍以內(nèi)。通過多次煉制經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在煉制過程中，如果能夠確保鈣鋁比值超過0.1%，就能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)夾雜物化學(xué)性質(zhì)的改變，保證最終形成的脫氧產(chǎn)物為液態(tài)，也能最大程度上滿足鋼水對(duì)于流動(dòng)性的要求。同時(shí)，澆鋼過程要嚴(yán)格按照連鑄保護(hù)澆筑的操作方法做好，這就需要將鈣鋁比控制在0.10-0.12%的范圍以內(nèi)。以上過程表明，只要嚴(yán)格的控制爐渣，就能夠確保鋼水的所含的Al2O3成分最大程度和爐渣發(fā)生反應(yīng)，這樣既能夠?qū)崿F(xiàn)鋼水的精煉也可以控制最終鑄坯鋼Als/Alt在90%左右，有效地控制鋼水中非金屬夾雜物總量。實(shí)現(xiàn)了鋼的純凈度提升，完成SAE10B22A鋼的澆鑄。

4 結(jié)束語

（1）使用鋁粒加造渣劑混合型還原劑爐渣可能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)鋼液

碳、鋁、硅增量的控制，降低Si02含量，可限制鋼液增硅量。

（2）低碳高鋁鋼精煉渣的選用除了考慮渣熔點(diǎn)，流動(dòng)性，堿度，粘度外還要考慮脫氧能力，減少鋁燒損以及吸附夾雜能力。

（3）中低碳高鋁鋼精煉工藝中的核心內(nèi)容就是控制氧化鋁并去除氧化產(chǎn)物，只要控制鈣鋁之比超過0.1，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)夾雜物的變性處置，生產(chǎn)液態(tài)脫氧產(chǎn)物，保證了鋼水的流動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)

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