GOR爐冶煉304L工藝實踐

崔慧軍

（寶鋼德盛不銹鋼有限公司，福建羅源350601）

GOR爐冶煉304L工藝實踐

崔慧軍

（寶鋼德盛不銹鋼有限公司，福建羅源350601）

介紹寶鋼德盛開發(fā)的GOR爐冶煉超低碳304L不銹鋼控碳工藝。通過降低半鋼碳含量，合理控制GOR爐氮氧比例、外購還原期低碳低硅合金及石灰等措施，較好地解決了GOR爐冶煉時間過長等難題。另外使用雙渣法，保證鋼水純凈度，滿足冷軋需求。

GOR控碳氮氧比雙渣法

寶鋼德盛不銹鋼有限公司（全文簡稱寶鋼德盛）煉鋼廠以低鎳鐵水為原料，主要生產(chǎn)200系及普通300系不銹鋼。近年來，隨著市場競爭的進一步激烈，傳統(tǒng)的200系及普通300系產(chǎn)品的盈利能力逐步降低，寶鋼德盛急需拓寬產(chǎn)品線，開發(fā)一批市場盈利能力強的產(chǎn)品，德盛根據(jù)目前設(shè)備的條件下，開發(fā)超低碳304L不銹鋼的冶煉工藝。傳統(tǒng)的超低碳不銹鋼都是利用VOD精煉裝置降低系統(tǒng)真空度來促進脫碳反應(yīng)的進行，可以在較低的溫度下得更低的碳含量，同時在脫碳的過程上具有一定的脫氮能力[1]。但也存在著增加鋼包周轉(zhuǎn)，鋼水溫度調(diào)整困難，現(xiàn)有設(shè)備無法補加合金等問題。寶鋼德盛在目前的設(shè)備基礎(chǔ)上，開發(fā)LD-GOR雙聯(lián)法生產(chǎn)超低碳鋼種304L。

1 還原期物料管控及工藝流程

寶鋼德盛通過GOR底吹工藝，成功生產(chǎn)出了w（C）<0.03%的超低碳不銹鋼304L，w（C）≤0.03%，w（Si）≤1.0%，w（Mn）≤2.0%，w（Cr）=18.0%~20.0%，w（Ni）=8.0%~12.0%，w（S）≤0.003%，w（P）≤0.035%。還原期加入的物料石灰及硅鐵在成分上進行限制（見表1和表2）。

表1 超低碳石灰成分范圍%

表2 低鋁低碳硅鐵范圍%

304L鋼冷軋板生產(chǎn)工藝流程：80 t LD→80 t GOR→80 t LF→200 mm×1 245 mm坯連鑄→修磨→熱軋成2~5mm板材→固溶、酸洗→0.8~1.5mm冷軋板。

2 半鋼、GOR脫碳工藝

1）低鎳鐵水在LD爐進行半鋼冶煉，LD爐主要進行成分及溫度控制，主要成分w（C）≤3.50%，w（Si）≤0.30%，溫度控制在1 450~1 550℃，LD爐使用四孔氧槍，壓力在0.8~0.9MPa，流量控制在11000~13000m3/h。

2）吹煉前在GOR爐鋪底灰2 000 kg，在GOR氧化前期進行頂?shù)状笛?，頂槍使用單孔氧槍，壓力?.8~0.9MPa,流量控制在5 000~5 500m3/h.開吹8 min后加入2 000 kg石灰造渣，并根據(jù)入爐成分補加高鉻。

3）氧氮流量比例依次從90∶0—45∶45—30∶60，提槍后加入一斗回爐坯，氧化后期溫度提高后加入第二斗回爐坯，提槍后分三次加入石灰6 500 kg，調(diào)整渣堿度，保證渣透氣性。

4）從取看碳樣到還原期，氧流量調(diào)到20m3/h，吹15~30min，停吹后根據(jù)成分爐前配鎳板、低鋁低碳硅鐵、低碳螢石，這些料都在爐前料斗配加。

3 還原及二次造渣

氬氣吹約8~10min，倒爐取樣，大面倒渣，將渣子盡量倒干凈，搖爐兌入低碳石灰500~1 000 kg，螢石200~300 kg，根據(jù)還原成分補加合金，二次造渣，使鉻還原的動力學(xué)條件改善[2]，減少氧化夾雜。根據(jù)[N]要求吹氬，保證鋼水純凈度。

4 GOR冶煉脫碳，還原增碳情況

GOR工序生產(chǎn)均以驗證脫碳能力極限，光譜打樣數(shù)據(jù)顯示2號GOR爐w（C）最低脫到0.011%，3號、4號爐均脫碳最低在0.019%。各爐入爐碳硅含量情況如表3。各爐供氧各階段的碳含量如表4，由于在超低碳方式下?lián)漠a(chǎn)生數(shù)據(jù)準確性，采取光譜與碳硫雙分析模式。

表3 各爐碳硅含量

表4 供氧各階段碳含量（質(zhì)量分數(shù)）

355爐次冶煉全程用低碳石灰，冶煉時間107 min，供氧時4 583m3時，碳脫到0.006%（碳硫儀數(shù)據(jù)）。因脫碳終點判定偏差，熔池繼續(xù)供氧，合金吹損較多，還原期間355、356爐次均有補加微鉻（w（C）= 0.09%），還原期間鋼水駐爐時間長，導(dǎo)致鋼水有增碳現(xiàn)象。354爐次終點判定較好，未有補加微鉻，增碳現(xiàn)象基本沒有。

5 精煉爐、連鑄增碳控制

精煉爐送電處理時間2號機澆注爐次354、355均沒有超過20min，1號機澆注爐次356，精煉送電處理時間82min均超過60min；鋼包駐包時間來看，2號機澆注爐次鋼水為120min，127min駐包時間在150min以內(nèi)，1號機澆注爐次依次為254min超150min，有明顯增碳現(xiàn)象，精煉到連鑄各爐次C成分變動如表5。

表5 各工序增碳情況（質(zhì)量分數(shù)）

本次304L生產(chǎn)因2號連鑄機故障，356后期精煉升溫處理時間額外延長40min以上，鋼水駐包時間額外延長72min以上，鋼水發(fā)生增碳。

6 結(jié)論

本次304L的生產(chǎn)，驗證了德盛目前的設(shè)備及工藝路徑可以生超低碳不銹鋼產(chǎn)品，可以采取以下措施，進一步縮短冶煉周期：

1）降低入爐半鋼的碳、硅含量，要求w（C）＜2.5%，w（Si）＜0.20%；

2）脫碳期溫度控制在1 630~1 720℃之間，主要措施控制氮氧比及冷料加入時機，提高脫碳效率；

3）LD爐出鋼擋渣，減少下渣量，給GOR造渣形成良好條件；

4）二次造渣注意倒渣干凈，根據(jù)硫含量配入石灰及螢石，保證成品在內(nèi)控及鋼水純凈度。

[1]劉衛(wèi)東.三步法和二步法不銹鋼冶煉工藝的分析和生產(chǎn)實踐[J].特殊鋼，2013（10）：34-37.

[2]翟曉峰.提高鑄造耐熱不銹鋼鉻回收率的途徑[J].鑄造，1985（5）：38-42.

（編輯：苗運平）

Practice of Smelting 304L Process in GOR Furnace

CUIHuijun
（Baosteel Desheng Stainless Steel Co.,Ltd.,Luoyuan Fujian 350601）

This paper introduces the carbon control process of ultra low carbon 304L stainless steel of GOR furnace in Baosteel Desheng company.By reducing carbon contentof semi-steel and reasonable control of nitrogen oxygen radio in GOR furnace process,and low carbon low silicon alloy and lime in purchased reduction period,the long smelting time in GOR furnace is solved.By the use of double slag process,the steelmeets demands of cold rolling and purity.

GOR,carbon controlling,nitrogen oxygen radio,double slag process

TG764.1

A

1672-1152（2017）02-0089-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.02.34

2016-12-20

崔慧軍（1976—），男，現(xiàn)就職于寶鋼德盛不銹鋼公司，從事不銹鋼冶煉及質(zhì)量管控工作，工程師。