低碳低硅高鋁冷鐓鋼鋼水成分控制

介紹了武漢鋼鐵股份有限公司薄板坯連鑄生產(chǎn)sphc鋼的成分控制,通過采取控制鋼水氧含量、硅含量、als含量、提高鋼水潔凈度和中包砌筑質(zhì)量及連鑄全程保護(hù)澆鑄等措施,防止鋼水的二次氧化,降低了進(jìn)入鋼水的內(nèi)生和外來夾雜物數(shù)量,減少了澆鑄過程的水口結(jié)瘤和塞棒上漲,提高了供冷軋基料的表面質(zhì)量。

介紹了重慶鋼鐵股份有限公司煉鋼廠生產(chǎn)低碳低硅鋼的脫氧工藝,對連鑄過程中水口結(jié)瘤的原因進(jìn)行分析,并提出了優(yōu)化措施。生產(chǎn)實踐表明:鋼水中的活性氧質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在10×10-6～30×10-6時,單中包澆鑄爐數(shù)由6～7爐提高到11～12爐,同時能保證連鑄順行和減少鑄坯氣孔。

38crmoal高鋁鋼由于al含量較高([al]=0.7%～1.1%,質(zhì)量分?jǐn)?shù)),在連鑄過程中容易導(dǎo)致水口的堵塞,因此需要對鋼中al2o3夾雜物進(jìn)行形態(tài)控制,保證鋼水的可澆性.熱力學(xué)計算和實驗研究結(jié)果顯示:鋼中高含量的al對渣中即使少量的sio2都具有較強(qiáng)的還原性;不采用傳統(tǒng)的精煉喂鈣線工藝,而進(jìn)行轉(zhuǎn)爐出鋼過程渣洗操作,能將高熔點的al2o3轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c的球狀鈣鋁酸鹽夾雜.同時,采用cao--al2o3基中間包覆蓋劑,以避免鋼渣反應(yīng)導(dǎo)致鋼中夾雜物含量增加.工業(yè)性試驗結(jié)果表明,鋼水潔凈度較高,可澆性好,連續(xù)澆注5爐后,水口內(nèi)壁基本無結(jié)瘤現(xiàn)象.

編號：2010125獲獎等級：壹等 完成單位：鞍山鋼鐵集團(tuán)公司 上海大學(xué) 完成人：張曉剛、唐復(fù)平、李麟、劉仁東、史文、王越、崔恒、符仁鈺、嚴(yán)玲、張梅、郭金宇、李鎮(zhèn)、何燕霖、史乃安、高毅 項目簡介： 項目屬于鋼鐵材料加工制造工藝技術(shù)領(lǐng)域。 隨著安全、環(huán)保、節(jié)能等要求不斷提高，汽車輕量化進(jìn)程成為發(fā)展的必然趨勢，而先進(jìn)高強(qiáng)鋼的開發(fā)和應(yīng)用是實現(xiàn)汽車輕量化的重要措施之一。作為先進(jìn)高強(qiáng)鋼的相變誘發(fā)塑性（trip）鋼，以其優(yōu)異的強(qiáng)度和成形性能吸引了各大汽車廠家和鋼鐵企業(yè)的關(guān)注。然而，在trip鋼開發(fā)和應(yīng)用過程中，汽車廠家和鋼鐵企業(yè)面臨著成本高、焊接性能差、涂鍍性能不好、難以連續(xù)生產(chǎn)等技術(shù)難題，使trip鋼無法得到大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用。

為有效控制低碳鋼冶煉過程的增碳,基于某鋼廠ld→lf冶煉低碳鋼的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù),以swrch6a鋼、swry11鋼與sae1006鋼為例分析了鋼水增碳原因,并提出了相應(yīng)的控制措施。研究結(jié)果表明,鋼水增碳行為主要發(fā)生在lf精煉過程,主要來自碳化物、電極與鋼包內(nèi)襯;鋼中氧含量對碳化物增碳具有顯著影響;通過調(diào)整碳化物的使用時機(jī)和用量、降低進(jìn)lf前的鋼水氧含量等措施,swry11鋼與swrch6a鋼的增碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別由0.022%、0.029%降為0.015%、0.017%。

低碳低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)實踐

中薄板坯連鑄機(jī)生產(chǎn)低碳高鋁鋼過程中,浸入式水口堵塞的主要原因是水口與鋼水之間產(chǎn)生化學(xué)作用和鋼水中的氧化鋁夾雜物在水口壁上沉積。鋼水中形成鋁酸鹽的過程包括轉(zhuǎn)爐終點氧含量過高、爐渣對夾雜物的吸收率、lf造玻璃渣后加鈣線處理、lf爐吹氬的控制、連鑄澆鑄過程中的保護(hù)澆注等。為解決水口堵塞問題,通過優(yōu)化鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐、精煉、連鑄各方面的操作,減少鋼水中的鋁酸鹽的數(shù)量,提高鋼水的純凈度,獲得了良好的鋼水質(zhì)量,保證了連鑄生產(chǎn)的順行。

從低碳低硅鋼產(chǎn)生流動性差的源頭進(jìn)行分析,找出影響低碳低硅鋼流動性的關(guān)鍵因素,并提出相對應(yīng)的措施,很好的解決了低碳低硅鋼的澆注流動性問題。

進(jìn)行高鈣包芯線在低碳低硅鋼中的應(yīng)用試驗,試驗結(jié)果表明,高鈣包芯線的鈣收得率為鐵鈣包芯線的3.29倍,每爐高鈣線的喂入重量為鐵鈣線的0.4倍,且高鈣線喂絲時間短。

研究了河北某大型鋼廠采用半敞開方式澆注h型鋼的成分控制。結(jié)果表明:在剛投產(chǎn)時,h型鋼的裂紋幾率在60%以上,在通過以下兩個方面的控制可把其裂紋幾率控制在1%以內(nèi)。一,把鋼中s、p含量控制在[s]<0.015%、[p]<0.017%;二,控制鑄坯中t[o]<70×10-6以及顯微夾雜物總體幾率<0.1%。此時,若想進(jìn)一步降低其裂紋發(fā)生幾率就應(yīng)對其采用的半敞開澆注方式進(jìn)行優(yōu)化,但考慮成本問題還需進(jìn)一步研究探討。

介紹了濟(jì)鋼第三煉鋼廠采用轉(zhuǎn)爐-lf精煉-asp生產(chǎn)低碳低硅鋼的工藝實踐。通過提高轉(zhuǎn)爐終點命中率防止鋼水過氧化、采取合適的鈣鋁比、強(qiáng)化連鑄保護(hù)澆注等措施,解決了低碳低硅鋼的鋼水可澆性問題;采取減少轉(zhuǎn)爐下渣、控制加鋁和精煉時間,減少了鋼水回硅。批量生產(chǎn)spcc、spcd低碳低硅鋼18.858萬t,統(tǒng)計分析表明,鑄坯成分內(nèi)控合格率為88.98%,綜合合格率為99.84%。

針對今后武鋼csp廠生產(chǎn)低碳低硅低硫鋼的難點,分析低碳低硅低硫鋼的難點及轉(zhuǎn)爐回硫的多種因素,探討今后武鋼csp廠生產(chǎn)低碳低硅低硫鋼的控硫方案。

通過工業(yè)試驗對低碳冷鐓鋼的lf精煉渣成分進(jìn)行了優(yōu)化。試驗結(jié)果表明:適合于冶煉低碳冷鐓鋼的精煉渣成分為w(cao)=50%～55%、w(al2o3)=30%～35%、w(caf2)=5%～10%、w(sio2)<5%、w(mgo)<5%、w(feo)<1%;lf精煉過程可將鋼水中w(s)從389×10-6降到50×10-6,w(t.o)從54.0×10-6降到21.1×10-6。當(dāng)鋼水中w(s)<50×10-6,鈣處理后夾雜物中平均w(s)<1.9%。將優(yōu)化后的工藝應(yīng)用于低碳冷鐓鋼的批量生產(chǎn)后,精煉渣料消耗降低了6.5kg/t,噸鋼成本降低了10元以上。

通過對低碳低硅鋼sphc分別經(jīng)過三種不同精煉工藝路線，即經(jīng)過cas處理、lf處理和rh真空處理，在鋼水潔凈度、煉成率、鋼水可澆性等指標(biāo)對比分析。實踐證明，在重鋼新區(qū)目前生產(chǎn)條件下，該鋼種經(jīng)過rh真空處理，在煉成率、中包連澆爐數(shù)及鋼水可澆性方面體現(xiàn)出優(yōu)越性，為鐵鋼界面的“一罐制”和鋼軋界面的“直接熱送”成功實施打下堅實的基礎(chǔ)。

分析了低碳高鋁鋼在連鑄過程中浸入式水口堵塞的基本原因,論述了解決水口堵塞的可行性對策,即通過冶煉控制、精煉優(yōu)化、保護(hù)澆鑄等措施,減少鋼水中鋁酸鹽的數(shù)量,達(dá)到提高鋼水純凈度,減少al2o3-c質(zhì)水口堵塞的目的。

介紹了bof-lf-ftsc工藝生產(chǎn)線生產(chǎn)sphd低碳低硅鋼的冶煉和薄板坯連鑄工藝,重點分析了碳含量、硅含量等主要成分的控制措施和生產(chǎn)實踐效果,為通鋼ftsc工藝薄板坯連鑄機(jī)順利生產(chǎn)sphd鋼以及今后開發(fā)新品種鋼積累了經(jīng)驗。

低合金鋼機(jī)械性能 低合金鋼是指在鋼中加入少量合金元素（符合表5-1）由于合金元素的強(qiáng)化作用，低合金結(jié)構(gòu)鋼的屈服點 比普通碳素鋼高25-150%，加之大多低碳，而具有良好的塑性韌性和焊接性能，有的還具有耐腐蝕、耐低溫等 特性，因此，低合金鋼是一類很有發(fā)展前途的鋼，在鋼的生產(chǎn)中比例越來越大。 低合金鋼按質(zhì)量和用途分為普通質(zhì)量低合金鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼、特殊質(zhì)量低合金鋼。 16、一般用途低合金鋼 一般用途低合金結(jié)構(gòu)鋼包括：普通質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)低合金結(jié)構(gòu)鋼、普通質(zhì)量低合金鋼是指生產(chǎn)過程中不規(guī)定特 別控制質(zhì)量要求的供一般用途、優(yōu)質(zhì)、在生產(chǎn)過程中需要特別控制質(zhì)量（例降低硫、磷含量、控制晶粒度，改 善表面質(zhì)量等）一般用途低合金鋼結(jié)構(gòu)鋼牌號由代表屈服點的漢語拼音字母（q）、屈服點數(shù)值、質(zhì)量等級符號 （a、b、c、d、e）三個部分按照順序排列，根據(jù)gb/t1591-94低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼牌號，化學(xué)成

通過對低碳低硅冷鐓鋼造渣及精煉工藝的優(yōu)化,提出使用cao—al2o3的精煉渣系cao:55%～60%、al2o3:27%～30%、sio2<8%、mgo:4%～8%,該渣系具有較強(qiáng)的脫硫和吸附al2o3夾雜能力,從而減少鈣處理后的cas和al2o3夾雜物,提高鋼水的純凈度,改善小方坯連鑄的可澆性,并降低冷鐓鋼產(chǎn)品因夾雜物引起的冷鐓開裂比例。

研究了河北某大型鋼廠采用半敞開方式澆注h型鋼的成分控制。結(jié)果表明：在剛投產(chǎn)時,h型鋼的裂紋幾率在60%以上,在通過以下兩個方面的控制可把其裂紋幾率控制在1%以內(nèi)。一,把鋼中s、p含量控制在[s]〈0.015%、[p]〈0.017%;二,控制鑄坯中t[o]〈70×10^-6以及顯微夾雜物總體幾率〈0.1%。此時,若想進(jìn)一步降低其裂紋發(fā)生幾率就應(yīng)對其采用的半敞開澆注方式進(jìn)行優(yōu)化,但考慮成本問題還需進(jìn)一步研究探討。

針對耐候鋼成分波動大的問題,通過數(shù)據(jù)調(diào)查,分析了影響成分穩(wěn)定的因素。結(jié)合生產(chǎn)實際,從穩(wěn)定轉(zhuǎn)爐裝入量、控制轉(zhuǎn)爐噴濺、合金稱量裝置定期校驗、優(yōu)化合金種類、縮小合金塊度等環(huán)節(jié)上提出了解決方法,實施后,實現(xiàn)了耐候鋼窄成分有效控制。

分析了kr、ld、lf、rh、cc等工序?qū)芫€鋼碳、硫成分的影響,根據(jù)各工序的工藝特點,考慮爐機(jī)匹配問題,采取提高鐵水溫度、加強(qiáng)原料管理、優(yōu)化精煉工藝、開澆爐與連澆爐碳、硫成分區(qū)分控制等措施,使管線鋼的碳、硫成分得到有效控制。

介紹了低碳低硅鋼sae1008b表面結(jié)疤的類型,分析了結(jié)疤產(chǎn)生的原因,認(rèn)為鑄坯表面質(zhì)量缺陷是造成鋼材表面結(jié)疤的主要原因。通過調(diào)整鋼中含氧量,降低鋼水氧化性,控制脫氧產(chǎn)物優(yōu)化煉鋼工序控制;改進(jìn)連鑄機(jī)保護(hù)澆鑄,同時調(diào)整轉(zhuǎn)爐、連鑄工藝,確保中包恒拉速生產(chǎn)模式,以及調(diào)整結(jié)晶器水流量等措施,減少了低碳低硅鋼鑄坯結(jié)疤、夾雜、皮下氣泡、縮孔等表面質(zhì)量問題,大幅度減少了低碳低硅鋼材表面結(jié)疤現(xiàn)象。