轉(zhuǎn)爐流程冶煉鋼錠的生產(chǎn)實(shí)踐

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1、轉(zhuǎn)爐流程冶煉鋼錠的生產(chǎn)實(shí)踐王前張小華李少華韓紅亮（天津市天重江天重工有限公司）摘要：介紹了轉(zhuǎn)爐流程冶煉鋼錠的生產(chǎn)工藝及過(guò)程控制。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)爐鋼錠脫氧工藝引言天津市天重江天重工有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)江天）為了提高鋼錠在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，結(jié)合轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的特點(diǎn)，形成特有的一套生產(chǎn)工藝，并批量生產(chǎn)鋼錠，合格率達(dá)到98%以上。國(guó)內(nèi)鋼錠主要由電爐+精煉冶煉，很少見(jiàn)到轉(zhuǎn)爐流程批量生產(chǎn)鋼錠的報(bào)道。但是，由于近年來(lái)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的連鑄圓坯發(fā)展很快，其成本低，成材率高等因素，擠占了10噸以?xún)?nèi)的鋼錠部分市場(chǎng)。轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)特殊鋼棒材已經(jīng)是成熟的工藝。國(guó)外大量采用轉(zhuǎn)爐冶煉特殊鋼，日

2、本轉(zhuǎn)爐冶煉的特殊鋼已經(jīng)占全部特鋼產(chǎn)量的75％以上。在國(guó)內(nèi)，由于電價(jià)高、廢鋼少，采用轉(zhuǎn)爐煉鋼具有更明顯的成本優(yōu)勢(shì)，特鋼廠大部分采用轉(zhuǎn)爐-連鑄流程生產(chǎn)特殊鋼。1江天冶煉鋼錠的工藝路線及設(shè)備1.1冶煉工藝路線江天現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程生產(chǎn)線：LD頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐-LF精煉-VD真空脫氣-澆注。1.2冶煉設(shè)備江天主要生產(chǎn)設(shè)備：120噸轉(zhuǎn)爐一座，配套的120噸雙工位LF精煉爐兩座、100噸VD雙工位真空爐一座以及鋼錠澆注系統(tǒng)（包括VC上注和IC下注系統(tǒng)）。2轉(zhuǎn)爐流程生產(chǎn)鋼錠的工藝2.1原料為了保證高質(zhì)量的冶煉要求，轉(zhuǎn)爐配料要求鐵水比≥90%。由于本公司有鍛造

3、分公司，所以轉(zhuǎn)爐所用廢鋼全部為大塊的連鑄坯切頭切尾、鋼錠的帽口、機(jī)加工的廢料以及廢鍛件，含有的有害殘余元素少。冶煉含有Ni、Mo等鋼種，則加入鎳鐵、含Mo等廢鋼，不但有利于降低成本，還減少在LF爐加合金產(chǎn)生的溫降2.2轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐的主要任務(wù)是脫C、脫P(yáng)和溫度控制，脫氧和合金化；為了提高鋼錠質(zhì)量，降低鋼水原始(O)含量，轉(zhuǎn)爐出鋼控制適當(dāng)?shù)奶己浚?61轉(zhuǎn)爐吹煉過(guò)程采用全程底吹氬，轉(zhuǎn)爐鋼水的(N)的范圍為20-30ppm；經(jīng)過(guò)精煉、真空脫氣及澆注后，成品(N)的范圍為50-60ppm。2.2.1終點(diǎn)C控制轉(zhuǎn)爐通過(guò)頂吹氧槍向熔池吹O2和底吹A(chǔ)

4、r，使得熔池中鋼水與O2充分接觸，脫C能力很強(qiáng)，一般15min左右就能將(C)降到0.06%以下。但是隨著鋼中(C)低于0.06%，(O)則急劇增加。轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳、溫度與鋼水中氧含量的測(cè)量數(shù)值見(jiàn)表1。轉(zhuǎn)爐的終點(diǎn)溫度來(lái)源主要有兩方面，一是鐵水物理熱，二是氧化鐵水中C獲得。因此，為了保證出鋼溫度和鋼水的氧含量，一般的鋼種出鋼(C)≥0.06%。表1轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳、溫度與鋼水中氧含量爐號(hào)鋼種C/%溫度/℃[O]/ppmZ13599820MnMo0.041610823Z13605135#0.061616368.7Z13606440Mn0.0516054

5、50Z13607940Mn0.061625394Z13609040Mn0.081603328Z136159-165CrNiMo0.1115992872.2.2終點(diǎn)P控制因?yàn)镻是形成冷脆的元素，對(duì)鋼的危害很大，除了很少一部分特殊鋼種要求高P外，一般客戶要求鋼中的（P)≤0.015%，江天沒(méi)有鐵水預(yù)處理的情況下，應(yīng)用雙渣冶煉技術(shù)和留鋼操作技術(shù)，降低鋼水中的P含量，脫P(yáng)達(dá)到98%以上，控制冶煉終點(diǎn)合適的C含量，做到鋼水不過(guò)氧化，保證成品（P)≤0.015%。2.2.3終點(diǎn)溫度控制由于要求（P)≤0.015%，轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)溫度高，容易回P，導(dǎo)致出

6、鋼P(yáng)含量達(dá)不到要求；而溫度過(guò)低，不利于后續(xù)精煉操作。終點(diǎn)溫度一般控制為1610士15℃。2.2.4脫氧及合金化為了保證鋼錠的質(zhì)量，降低鋼水的氧含量：（1）采用預(yù)脫氧技術(shù)，在轉(zhuǎn)爐出鋼前向爐內(nèi)加入預(yù)脫氧劑（預(yù)脫氧劑的成分見(jiàn)表2），對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)行無(wú)害化預(yù)脫氧；（2）出鋼過(guò)程中，應(yīng)用復(fù)合脫氧技術(shù)，改變鋼水中夾雜物的數(shù)量和形態(tài)；（3）最后加入預(yù)熔精煉渣和石灰，覆蓋在鋼水上面，隔絕空氣及吸附脫氧產(chǎn)物；出鋼全程吹氬攪拌，促進(jìn)脫氧產(chǎn)物的上浮。162表2預(yù)脫氧劑的成分/%編號(hào)TFeCSPH2O1‐03059.9828.200.0530.0920.41‐03

7、160.6029.320.0860.0880.42‐00862.2226.320.1100.0870.42‐00962.1527.540.1080.0850.52.3LF的精煉2.3.1造渣轉(zhuǎn)爐即使出鋼結(jié)束時(shí)，爐內(nèi)留鋼水，仍然有少量的氧化渣在轉(zhuǎn)爐出鋼前、出鋼過(guò)程中流入鋼包內(nèi)以及出鋼過(guò)程中的脫氧產(chǎn)物有部分上浮到鋼包頂渣中。因此，LF在精煉脫氧前，將鋼水加熱3-5min，熔化鋼包頂渣后，將其倒掉80%以上，重新造渣，有利于減少LF的脫氧劑使用以及縮短造白渣時(shí)間，通常能縮短5-8min。2.3.2脫氧經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)爐的脫氧，再加上生產(chǎn)前的倒渣，此時(shí)的鋼

8、水（O）已經(jīng)比較低，采用Al脫氧，容易產(chǎn)生細(xì)小的絮狀（Al2O3）夾雜，難以去除。因此，LF采用白渣擴(kuò)散脫氧為主，防止產(chǎn)生的脫氧產(chǎn)物污染鋼水?？刂茽t渣堿度≥3.5，有利于爐渣吸附氧化物，達(dá)到脫