河鋼宣鋼C72DA簾線鋼質(zhì)量穩(wěn)定控制技術(shù)研究

張立君

（河鋼宣鋼二鋼軋廠，河北 宣化 075000）

高碳鋼C72DA控軋控冷盤條主要用于制作胎圈鋼絲、膠管鋼絲和鋼簾線等鋼絲產(chǎn)品。作為輪胎、傳送帶、高壓膠管等橡膠產(chǎn)品的骨架材料，要求鋼絲具有強(qiáng)度高、韌性好、抗疲勞、耐沖擊的優(yōu)良綜合力學(xué)性能，是深加工拉絲用的高強(qiáng)度線材。該牌號(hào)盤條從冶煉到成品鋼絲經(jīng)過冶煉、連鑄、控軋控冷和拉拔、熱處理等多道工序，每個(gè)工序?qū)Ξa(chǎn)品的力學(xué)和工藝性能要求存在較大差異，所以盤條生產(chǎn)難度大、質(zhì)量要求高。本文結(jié)合生產(chǎn)試驗(yàn)研究，提出簾線鋼C72DA質(zhì)量的穩(wěn)定控制與提升具體方案，從提高鋼材內(nèi)在質(zhì)量、外在質(zhì)量?jī)蓚€(gè)方面不斷地改進(jìn)并完善關(guān)鍵工藝控制點(diǎn)，提高C72DA成分的穩(wěn)定性、純凈度以及過熱度控制，使C72DA穩(wěn)定生產(chǎn)達(dá)到了預(yù)期目的。

1 質(zhì)量穩(wěn)定控制原因分析

1.1 成分穩(wěn)定性方面控制

C72DA化學(xué)成分要求控制范圍窄，鋼質(zhì)純凈，有害元素含量低。特別在高品質(zhì)鋼絲生產(chǎn)中，成分波動(dòng)會(huì)引起盤條的通條性能不均勻，造成斷絲。

為了使成分更加穩(wěn)定，提高鋼水質(zhì)量。對(duì)于成分的窄范圍控制，主要從渣料的選擇、氬氣控制、取樣節(jié)點(diǎn)及準(zhǔn)確性、C及合金補(bǔ)加操作細(xì)化、軟吹把控等幾個(gè)方面控制。

1.2 渣系優(yōu)化提高鋼水純凈度方面

對(duì)于氣體元素，氧含量的高低是純凈鋼冶煉的關(guān)鍵指標(biāo)，決定了鋼中非金屬氧化物夾雜數(shù)量。通過采用專用的精煉渣和脫氧劑進(jìn)行脫氧造白渣以提高鋼水純潔度。

1.3 過熱度控制方面

高碳鋼的偏析是不可避免的，無論采取什么方法，只能減輕偏析，不能消除偏析。為了獲得良好的力學(xué)性能和拉拔性能，應(yīng)嚴(yán)格控制鋼水過熱度和拉速，最大程度的降低中心偏析。為了穩(wěn)定過熱度和拉速，精煉工序應(yīng)該嚴(yán)格把控溫度，對(duì)軟吹過程中的溫降和上鋼溫度進(jìn)行優(yōu)化和控制，保證拉速穩(wěn)定。

2 具體實(shí)施方案

2.1 成分穩(wěn)定性控制

選擇合適的渣樣，使鋼渣具有合適的融化溫度以及合適的堿度，控制堿度在0.8～1.0，目標(biāo)0.9。一次供電15 min，使熔渣完全并具有良好的吸附能力和流動(dòng)性，保證調(diào)C和補(bǔ)加合金時(shí)，可以全部融化進(jìn)入到鋼液中，以確保調(diào)分析時(shí)的準(zhǔn)確性。

氬氣控制分為一次供電階段、調(diào)合金階段以及軟吹階段。

1）一次供電階段。使用氬氣采用大流量氬氣，使熔渣充分?jǐn)嚢?，加速熔渣融化，以達(dá)到快速升溫的目的。同時(shí)，鋼水溫度升高，熔渣完全融化且具有良好流動(dòng)性，也可使精1樣本具有準(zhǔn)確性和代表性。

2）調(diào)合金階段。精1成分分析出來后，氬氣模式采用旁通吹入，碳粉和合金調(diào)入后，充分?jǐn)嚢?，使其在鋼液中充分熔化并被吸收，保證成分準(zhǔn)確。

3）軟吹階段。精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹氬階段，因該鋼種軟吹時(shí)間控制長(zhǎng)，要求在30 min以上，所以軟吹控制尤為重要。既要保證成分和溫度充分混勻，又要保證溫度可控。該階段嚴(yán)格控制氬氣流量，絕對(duì)不允許鋼液裸露。

取樣節(jié)點(diǎn)及準(zhǔn)確性控制，保證一次上電后，熔渣充分熔化有樣可取，若出現(xiàn)渣料未完全融化，應(yīng)繼續(xù)供電。取樣之前，應(yīng)進(jìn)行1～2 min大翻，使成分均勻。之后氬氣調(diào)制中吹或弱吹，開始取樣操作，取樣要求采用無鋁取樣器。

在調(diào)C和合金補(bǔ)加過程中，要求補(bǔ)加量精準(zhǔn)控制，合金采用低鈦硅鐵和中碳錳，成分控制按目標(biāo)值調(diào)整（見表1）。由于脫氧劑采用硅鐵粉和碳化硅，所以在補(bǔ)加硅鐵時(shí)，要考慮脫氧劑增硅。調(diào)成分時(shí)，氬氣采用大流量氬氣，保證碳粉和合金完全進(jìn)入鋼液中，并充分熔化吸收。

表1 化學(xué)成分表 %

精煉結(jié)束后進(jìn)行軟吹氬處理，軟吹氬時(shí)間≥30 min，整個(gè)軟吹過程不得吹破渣層。保證成分的均勻性和準(zhǔn)確性，同時(shí)由于軟吹時(shí)間長(zhǎng)，要兼顧鋼水溫降情況，軟吹過程中先加覆蓋劑。

2.2 鋼水純凈度控制

優(yōu)化渣系，精煉渣要兼顧各項(xiàng)冶金功能的發(fā)揮，特別是要協(xié)調(diào)脫硫和吸附夾雜，C72DA對(duì)硫要求嚴(yán)格，要求w（S）不大于0.008%，所以在精煉渣設(shè)計(jì)上要考慮脫硫能力，因此在精煉渣的選擇上，采用72A專用精煉渣。

冶煉C72DA脫氧劑采用低鋁硅鐵粉和90碳化硅，前期脫好氧，早化渣，早成渣，保證白渣冶煉，后續(xù)持續(xù)脫氧勤加少加。

2.3 過熱度控制

提高過熱度控制，保證連鑄機(jī)橫拉速，以提高鑄坯質(zhì)量。全過程鋼包加蓋，合理加入覆蓋劑，保證軟吹過程渣層不結(jié)殼，具有流動(dòng)性。軟吹時(shí)間長(zhǎng)，不少于30 min，溫降按30～38℃控制，合理使用氬氣流量，目標(biāo)中包過熱度25℃以內(nèi)。

3 實(shí)施效果

3.1 成分穩(wěn)定性控制

通過對(duì)氬氣的控制、鋼樣的準(zhǔn)確性以及調(diào)C時(shí)機(jī)的把控，將實(shí)施前后的C控分析做對(duì)比，見表2、表3。

表2 實(shí)施前w（C）控分析表 %

表3 實(shí)施后w（C）控分析表 %

通過實(shí)施前后w（C）控分析表的對(duì)比，可以看出，實(shí)施前w（C）控波動(dòng)大，最高0.736%，最低0.695%，相差w（C）為0.04%。實(shí)施后w（C）控穩(wěn)定，波動(dòng)小，并且控制在目標(biāo)值0.71%，最高0.721%，最低0.705%，相差0.015%。

通過調(diào)w（Mn）時(shí)機(jī)的把控以及氬氣控制，實(shí)施前后w（Mn）控做對(duì)比，見表4、下頁表5。

表4 實(shí)施前w（Mn）控分析表 %

表5 實(shí)施后w（Mn）控分析表 %

通過對(duì)比，實(shí)施前Mn控波動(dòng)較大，數(shù)值參差不齊，不定性較差。實(shí)施后，w（Mn）在52%～53%波動(dòng)，波動(dòng)范圍小，非常穩(wěn)定。

3.2 過熱度控制

通過合理規(guī)范使用覆蓋劑，全程鋼包加蓋以及氬氣的合理使用，實(shí)施前后中包過熱度對(duì)比，見下頁表6、表7。

表6 實(shí)施前中包過熱度控制 ℃

表7 實(shí)施后中包過熱度控制 ℃

通過對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在實(shí)施前中包澆鑄溫度多數(shù)超過規(guī)定的過熱度30℃，且最高溫度和最低溫度溫差大、波動(dòng)大，前后期溫度幅度大，最大溫差達(dá)到了27℃，最小溫差為9℃。實(shí)施后，中包澆鑄穩(wěn)定，有利于恒拉速拉鋼，所對(duì)比爐次均未超過規(guī)定過熱度，最高溫度和最低溫度溫差小，對(duì)鑄坯質(zhì)量提升也起到關(guān)鍵作用。

3.3 渣系優(yōu)化提高鋼水純凈度

精煉渣系由原來的爐前加白灰700 kg，螢石球100 kg，輕燒白云石300 kg，精煉加白灰1 000 kg，石英砂2 500 kg變?yōu)闋t前加72A專用精煉渣1 750 kg，精煉加72A專用精煉渣950 kg。之前石英砂加入后，渣子稀?。≧從1.42變?yōu)?.15）升溫困難。后期渣R值為1.15，存在燒錳現(xiàn)象，最高燒錳14個(gè)。渣系優(yōu)化之后，防止了增硅燒錳，對(duì)于提高成分的命中率和穩(wěn)定性有明顯作用。

4 結(jié)論

通過合理的調(diào)節(jié)氬氣、全程鋼包加蓋以及覆蓋劑的使用，過熱度控制水平大幅提升，鑄機(jī)恒拉速控制在1.8 m/min，大大提高了鑄坯質(zhì)量。通過對(duì)渣料的選擇、氬氣控制、取樣節(jié)點(diǎn)及準(zhǔn)確性、C及合金補(bǔ)加操作細(xì)化、軟吹把控等幾個(gè)方面控制，C、Si、Mn命中率及穩(wěn)定性有了明顯的提升。