总第２００期 ２０ｌ２年第８期 河北冶全 ＨＥＢＥＩ ＭＥＴＡＬＬＵＲＧＹ ＴｏｔａｌＮＯ ２ＯＯ ２０１２．Ｎｕｍｂｅｒ ８ ＳＰＨＣ钢的冶炼实践 李建歌 （迁安轧一钢铁集团有限公司炼钢厂，河北迁安０６４４００） 摘要：介绍了迁安轧一钢铁集团炼钢厂生产低碳低硅铝镇静钢ＳＰＨＣ的生产实践。通过优化生产工艺， 控制转炉出钢过程中下渣量，保护浇铸，ＬＦ炉精炼等措施，使钢水成分得到精确控制，钢中夹杂物大量 减少，钢水的可浇性提高，铸坯表面及内部质量均达到了标准要求，满足了用户需求。 关键词：低碳低硅铝镇静钢；可浇性；成分控制；实践 中围分类号：ＴＦ７６１．２ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６—５００８（２０１２）０８—００３９—０３ ＳＭＥＬＴＩＮＧ ＰＲＡＣＴＩＣＥ ＯＦ ＳＰＨＣ ＳＴＥＥＬ Ｌｉ Ｊｉａｎｇｅ （Ｓｔｅｅｌｗｏｒｋｓ，Ｑｉａｎ’ａｎ Ｚｈａｙｉ Ｉｏｒｎ ａｎｄ Ｓｔｅｅｌ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｑｉａｎ’ａｎ，Ｈｅｂｅｉ，０６４４００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｔ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ｌｏｗ—ｃａｒｂｏｎ ｌｏｗ—ｓｉｌｉｃｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｋｉｌｌｅｄ ｓｔｅｅｌ ＳＰＨＣ． Ｗｉｔｈ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｏｆ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｓｌａｇ ａｍｏｕｎｔ ｉｎ ｔａｐｐｉｎｇ ｏｆ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ， ｐｒｏｔｅｃｔｉｎｇ ｃａｓｔｉｎｇ ａｎｄ ｒｅｆｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ＬＦ ｆｕｒｎａｃｅ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ｃａｎ ｂｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ， ｔｈｅ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎ ｉｎ ｓｔｅｅｌ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｏ ａ ｌａｒｇｅ ｅｘｔｅｎｔ，ｍｏｌｔｅｎ ｓｔｅｅｌ ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ，ｓｕｒｆａｃｅ ａｎｄ ｉｎｎｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃａｓｔｉｎｇ ｂｉｌｌｅｔ ｒｅａｃｈｅｄ ｔｈｅ ｓｔａｎｄａｒｄ ａｎｄ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｆｏｒｍ ｃｕｓｔｏｍｅｒｓ． Ｋｅｙ Ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ—ｃａｒｂｏｎ ｌｏｗ—ｓｉｌｉｃｏｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｋｉｌｌｅｄ ｓｔｅｅｌ；ｃａｓｔｉｎｇ ｐｒｏｐｅｒｔｙ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｒａｃｔｉｃｅ １ 前言 １ １ ００ ｍｉｌｌ。 目前，国内外对低碳低硅钢的需求日益增大，根 据市场需求，配合后步工序热轧，为优化产品结构， 优化取得更好的效益，迁安轧一炼钢厂开发了低碳 低硅铝镇静钢ＳＰＨＣ。在生产过程中重点解决了困 ２．２ 工艺流程 优质低碳低硅钢的工艺流程为：铁水预处理 一转炉冶炼一ＬＦ炉精炼一板坯浇铸一轧钢厂 ３ 生产实践 ３．１ 钢的化学成分及性能 扰低碳低硅钢冶炼的两大技术问题：一是钢水可浇 性问题。由于钢中碳含量要求低，钢水氧化性强，钢 中铝含量要求高，容易出现钢水流动性差，影响浇 为了保证钢材有良好的冲压性能，迁安轧一确定 了低碳低硅钢较窄的内控成分，且化学成分要求稳 定，其他残余元素含量越低越好，（见表１）。 表１ ＳＰＨＣ化学成分控制要求 Ｔａｂ．１ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｄｅｍａｎｄ ｆｏｒ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｆｏｒ ＳＰＨＣ 铸。二是钢中硅的控制问题。由于钢中硅含量要求 低（［ｓｉ］≤０．０３），而［Ａｌｓ］要求０．０１０％～０．０６５％， 精炼还原容易发生回硅现象。随着冶炼工艺的不断 ％ ％ 完善，钢水的可浇性及［ｓｉ］、［ｓ］、［ｃ］、［Ａ１］成分控 制达到了工艺要求，铸坯质量稳步提高。 ２ 设备概况和工艺流程 ２．１ 设备概况 炼钢厂是迁安轧一的１条主要生产线，铁水脱 硫装置１套，１６０ ｔ转炉２座，ＬＦ精炼炉１座，板坯 连铸机１台，铸坯厚度１６０～２００ ｍｍ，宽度７００～ 收稿日期：２０１２—０４—２Ｏ ３．２转炉冶炼工艺 控制终点碳，防止钢水过氧化，降低钢中氧含 作者简介：李建歌（１９７６一），女，助理工程师，１９９９年毕业于武汉科 技大学钢铁冶金专业，现在迁安轧一钢铁集团有限公司炼钢厂从事 冶炼工艺研究及质量管理工作，Ｅ—ｍａｉｌ：７４６９９５２１０＠ｑｑ．ｃｏｉｎ 量。终点碳越低温度越高，点吹次数越多，钢中氧含 量就越高。因此，实际生产过程中，力争一次拉碳成 功，尽量避免点吹。转炉严格控制终点Ｃ、Ｐ、Ｓ及出 ３９ 总第２００期 钢温度，详见表２。 表２转炉终点控制 Ｔａｂ．２ Ｅｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｃｏｎｖｅ￣ｅｒ （以钢水不裸露为原则），严禁强搅拌造成钢水二次 氧化。 ３．３ ＬＦ精炼 吹氩控制：第一批造渣材料熔化前可适当控制 氩气流量保证化渣良好，化渣后采用弱搅拌。为了 保证炉渣有一定的碱度，使炉渣具有较强吸附夹杂 为保证出钢口良好，不散流，出钢过程采用全程 底吹氩，保证钢液成分和温度的均匀，出钢后期，采 的能力，同时为了加快精炼节奏，转炉出钢过程中加 入顶渣５００ ｋｇ石灰和１００ ｋｇ萤石；钢包车到加热位 后，加入补加的渣料，一般为２００ ｋｇ石灰，萤石可根 据渣的流动性适当调整，为了控制［ｓｉ］，防止萤石带 入的ＳｉＯ：被钢中的Ａｌ还原，导致钢中增［Ｓｉ］，适当 控制萤石的加入量。炉渣碱度＞４，可不造白渣，减 用挡渣锥挡渣，减少下渣，减少转炉渣向钢水传氧， 并避免精炼回硅或回磷。出钢过程中加适量小颗粒 石灰、萤石造渣，保证熔化并有良好的流动性。 出钢过程中随钢水流加入中碳锰铁和铝锭预脱 氧，先加中碳锰铁，再加铝锭，出钢２／３时加完，根据 残锰配加中碳锰铁。喂铝线前适当控制氩气流量保 证化渣并有良好的流动性。喂线后吹氩采用弱搅拌 少回硅。精炼炉渣主要成分见表３，与普通钢种比， 渣中ＳｉＯ 降低了而Ａ１：Ｏ，增加了，炉渣没有完全脱 氧，氧化性相对较强。 表３ ＬＦ精炼渣样成分 Ｔａｂ．３ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌａｇ ｓａｍｐｌｅ ｉｎ ＬＦ ｒｅｆｉｎｉｎｇ 注：表中除碱度外，其余指标单位均为％。 ３．４连铸控制 保护浇铸防止钢水二次氧化，中间包采用碱性覆盖 剂吸附夹杂。 ３．４．１ 连铸机主要技术参数 表４为连铸机的技术参数。 表４连铸机主要技术参数 Ｔａｂ．４ Ｍａｉｎ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｃａｓｔｅｒ ４ 技术效果 ４．１ 脱氧、脱硫 通电化渣后，加入脱氧剂，精炼炉操作必须做到 黄白渣出钢，采用扩散脱氧的方法将粉状脱氧剂如 铝粒、电石粉等加入渣面进行脱氧，由于脱氧是在钢 项目 直弧形半径／ｍｍ 铸坯断面面积／ｍｍ×ｍｍ 拉坯速度／（ｍ・ｍｉｎ ） 流数 参数 ６ ０００ ｌ８Ｏ×ｌ ＯｌＯ １．５５ 渣面上进行，其产物或进入炉气，或被炉渣吸收，不 会污染钢液。其反应为： （ＦｅＯ）＋Ｃ＝［Ｆｅ］＋ＣＯ （１） ３．４．２连铸控制技术 ３（ＦｅＯ）＋２（Ａ１）＝３［Ｆｅ］＋（Ａ１ Ｏ ） （２） 用长水口保护浇铸是关键：控制氩气流量，满足 工艺要求，以防止吸气。确保钢包水口自开，严禁敞 浇，防止钢水二次氧化。除中间包第一炉可加铁钙 在精炼过程中，由于钢液底吹氩搅拌，大大改善 了氧在钢中的扩散速度，使氧在渣钢中的分配在短 时间内就能接近或达到平衡，实现脱硫脱氧的目的。 白渣脱硫反应为： 粉≤２０ ｋｇ外，浇铸过程尽可能不加或少加铁钙粉， 以减少对钢水的污染。拉速比一般钢种稍快０．２～ ０，４ ｍ／ｍｉｎ。 （ＣａＯ）＋［ｓ］＝（ＣａＳ）＋［Ｏ］ （３） 脱硫能力取决于渣的碱度和渣中（ＦｅＯ）含量。 碱度高、（ＦｅＯ）含量低有利于脱硫反应的进行，为 此，要求造渣过程中加入一定量的石灰，以保证渣的 碱度，并保证白渣出钢。降低渣中（ＦｅＯ）含量，以达 到将硫脱至目标范围以内。 钢水可浇性问题：钢水黏易造成水口堵塞，对堵 塞物的分析结果表明，主要是高熔点的氧化物，以 Ａ１ ０ 为主，并混有ＭｇＯ—ＡＩ Ｏ，尖晶石以及 ＣａＯ—Ａ１ Ｏ 为主的化合物。连铸控制措施是做好 ４０ 河北 自金 ２０１２年第８期 ４．２成分控制 随机统计了１６０炉次ＳＰＨＣ成分情况，采用转 炉配合ＬＦ炉精炼工艺，对成分精确控制，能够满足 该钢种冶炼的工艺要求，见表５。 ％ ％ 表５ ＳＰＨＣ化学成分 Ｔａｂ．５ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ＳＰＨＣ ４．３铸坯质量 铸工艺，可以生产满足冷轧钢板及带钢用的坯料。 （２）经ＬＦ炉精炼处理，可较好地吸附钢中夹杂 对迁安轧一炼钢厂冶炼的ＳＰＨＣ力学性能、低 倍组织、表面质量、尺寸、外形及铸坯内部质量进行 物，强化连铸保护浇铸等措施，解决了低碳低硅钢的 钢水可浇性问题。 检验，表明屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯、不平 度等都符合客户要求。 ５ 结语 （３）采取减少转炉下渣，控制加铝和精炼时间， 可减少钢水回硅。 （１）铁水脱硫处理＋转炉冶炼＋ＬＦ精炼＋连 （上攒第７７页） ４．１ 发挥能源管理中心节能优势 用系统的思想和过程方法，以及持续改进的管理理 邯钢能源管理中心（管控中心）于２０１０年底建 成投运，集生产管控、物流管控、能源管控为一体，将 邯钢东西区的物流、能源流和信息流统一到一个管 控平台，实现三流合一。通过系统优化，实现了能源 管、控扁平化高效执行，提升了能源管理水平及能源 念，确保能源管理活动持续进行、节能效果得以保持 和改进，从而实现节能减排的目标。 ４．３ 用系统节能的理念进行节能规划、改造 将能源管理体系认证与能源管理中心项目结合 起来，以能源管理中心为平台，将邯钢东、西区能源 进行统一调度，通过能源管理的制度化、文件化、高 利用效率。管控中心建在东、西区结合区，便于集中 调配、高效管控。 ４．２以认证为契机。提升效率，降低消耗 效化、系统化保证邯钢能源消耗得到持续降低，提高 能源利用效率。同时在“十二五”节能规划中，用系 统节能的理念将邯钢的能源供应、使用、余热余能回 邯钢作为全国钢铁行业能源管理体系建设首批 试点单位，于２００９年１０月１６日启动能源管理体系 建设，２０１ １年４月８日，顺利通过认证。能源管理 收进行统一规划，实现能源的高效、合理使用，提高 能源利用效率，力争企业的自发电比例达到８０％。 体系以降低能源消耗、提高能源利用效率为目的，利 《河北冶金》期刊现已入编《中国学术期刊综合评价数据库》、《中国学术期刊 （光盘版）》、《中文科技期刊数据库》、《中国核心期刊（遴选）数据库》、《万方数 据——数字化期刊群》，作者著作权使用费用与本刊稿酬一次性给付，不再另行 发放。作者如不同意将文章入编，敬请投稿时说明。 《河北冶金》杂志社 ４１
