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本钢炼钢厂洁净钢生产实践(二)

本钢炼钢厂洁净钢生产实践(二)


3.3 RH精炼
  通过对RH-TB脱碳工艺的计算机模拟仿真,并结合生产实际进行优化调整,最佳脱碳工艺:脱碳前先配锰到目标成分,钢中[F.O]500~600×10-6;前期真空度控制在1~2kPa,脱碳10~12min;后期控制真空度值80Pa以下,循环脱碳5~8min。现真空度可达67Pa以下,RH终点[C]≯0.0015%。
  关于脱[N],当真空度>0.4kPa时,真空处理基本无脱氮能力,有时还会增[N]。当真空度≯0.4kPa时,才具有一定的脱氮能力,而且真空度数值越小,其脱氮效果越好,其脱氮率可达15~40%。以上参数的取得是在适当延长脱气时间的基础上,脱气时间为≮8min。
  通过优化深脱碳工艺,可满足成品[C]≤0.0025%的超低碳深冲钢的生产。
  3.4 LF深脱硫
  IR喷吹硅钙粉可取得明显的脱硫效果,但当钢包顶渣的氧化性较强或顶渣的碱度较低时,其脱硫效果变差。而且由于喷粉产生强烈搅拌作用,其弊处是使钢水易增[N]。
  LF+IR法是在LF炉造好还原渣的基础上进行喷吹硅钙粉处理,通过还原渣及硅钙粉的共同作用来获得更理想的脱硫效果。
  由于喷粉脱硫有增[N]现象,因而工艺优化的重点转为造渣深脱硫工艺。具体作法是严格控制转炉氧化渣的下渣量,降低精炼处理前顶渣的氧化性,改善顶渣流动性,加强底吹氩搅拌,完善造“白渣”操作程序等。通过优化深脱硫造渣工艺,可满足成品[S]≤0.003%的超低硫钢种的生产。
  3.5 连铸增[C]和增[N]的控制
  (1) 防增[C]措施
  减少过程增[C]的主要手段是尽可能减少与钢水接触的耐火材料及生产辅料的碳含量以避免这些材料中的碳大量进入钢水中使钢的[C]含量增加,尤其是生产辅料如大包覆盖剂、中包覆盖剂及保护渣。我们采用了无碳包衬砖,无碳长水口,极低碳钢包覆盖剂和极低碳中间包覆盖剂等措施,从RH精炼后到成品铸坯的过程增[C]平均量由20ppm减少到3ppm左右。
  (2) 防增[N]措施
  连铸过程钢水增[N]的原因是由于钢水与空气接触造成的,主要在钢水从钢包进入中包的过程,钢水在中间包内,钢水从中间包进入结晶器的过程中吸[N]。为此,我们分别对这三个过程采取了一些措施(中间包密封、中包中氩、控制中间包内钢水液位等),结果从RH精炼后到成品铸坯的平均增[N]量为3ppm左右,成品[N]含量可以控制在40ppm以内。
  (3) 减少夹杂物措施
  通过采用中间包湍流砖、直通孔过滤器、气幕挡墙、高碱度中包渣等措施,可有效地减少钢中夹杂物数量和尺寸大小。如直通孔渣堰的钢样电镜分析显示:直通孔过滤器可以有效地减少铸坯内的夹杂物,尤其是大于30μm的夹杂物,去除率大于70%;10~30μm的夹杂物去除率也在50%左右。
  4 产品实物质量水平
  4.1 石油管线钢
  ①X70管线钢可稳定控制[S]≤0.0030%,[S]min=0.0010%。
  ②X60和X65管线钢可稳定控制[S]≤0.0050%,[S]min=0.0005%。
  4.2 汽车用钢板IF钢
  典型的10炉IF钢成品成分如表1所示。可见:①单一元素最低水平:[C]=0.0012%,[N]=0.0019%,[P]=0.0026%,[S]=0.0036%,[O]=0.0018%。②最佳炉次:[C]+[N]+[P]+[S]+[O]=0.0118%
  表1 典型的10炉IF钢成品成分       /%
  
序号
  C
  P
  S
  O
  N
  1
  0.0028
  0.0057
  0.0073
  0.0027
  0.0039
  2
  0.0019
  0.0051
  0.0074
  0.0020
  0.0025
  3
  0.0025
  0.0028
  0.0051
  0.0030
  0.0034
  4
  0.0023
  0.0057
  0.0057
  0.0022
  0.0040
  5
  0.0015
  0.0048
  0.0042
  0.0035
  0.0036
  6
  0.0012
  0.0026
  0.0046
  0.0026
  0.0026
  7
  0.0016
  0.0043
  0.0048
  0.0021
  0.0023
  8*
  0.0015
  0.0028
  0.0036
  0.0019
  0.0020
  9
  0.0017
  0.0037
  0.0036
  0.0018
  0.0021
  10
  0.0016
  0.0043
  0.0048
  0.0021
  0.0019
  最低
  0.0012
  0.0026
  0.0036
  0.0018
  0.0019
  注:*洁净度最高的一炉钢成分。
  5 结论
  本钢炼钢厂经过对铁水脱硫、转炉复吹、RH脱碳、LF脱硫和连铸保护浇铸等工艺优化,可以达到:铁水[S]≤0.0020%,复吹时[C]·[O]=0.0025,LF-IR处理后[S]≯0.0030%,RH处理[C]≯0.0025%,中间包平均增[N]0.0003%左右。
  通过三年来的工艺优化,本钢炼钢厂“铁水脱硫扒渣——复吹转炉冶炼——二次精炼——板坯连铸”这条炼钢新流程工艺技术,已逐渐趋于成熟,具备了生产X70管线钢的能力,对于[S]≯0.0030%的管线钢和[C]≯0.0025%的IF钢,已完全具备和掌握了关键工艺控制环节,实现了稳定、大批量生产,为生产高质量高附加值产品创造了有利条件。
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