超低碳鋼生產(chǎn)技術(shù)論文
時(shí)間:2022-05-23 08:46:54
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1生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)化
1.1深入研究轉(zhuǎn)爐低氧位控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)碳、氧全面降低
轉(zhuǎn)爐低氧位控制技術(shù)是指頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐脫碳過程加強(qiáng)動(dòng)力學(xué)條件,實(shí)現(xiàn)在1個(gè)大氣壓下碳氧反應(yīng)平衡均勻進(jìn)行,降低鋼水冶煉終點(diǎn)氧含量,減小爐渣氧化性的一種冶煉技術(shù)。該技術(shù)采用以下兩大控制方法。
1.1.1合理控制爐底漲幅,提高底吹效果
控制爐底漲幅不超過100mm,確保轉(zhuǎn)爐底吹效果。動(dòng)態(tài)掌握底吹供氣效果,通過裸露數(shù)量判斷底吹效果是否滿足要求。
對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉超低碳鋼操作過程進(jìn)行優(yōu)化:1)轉(zhuǎn)爐造高堿度渣,堿度控制在3.5~4.0;2)采用高硅高溫鐵水,確保轉(zhuǎn)爐操作熱量富裕,過程礦石加入量達(dá)到5t以上,確保全程化渣效果;3)終點(diǎn)前加入一批石灰,稠化爐渣;4)終點(diǎn)前,提前測(cè)量TSO,根據(jù)TSO溫度調(diào)整供氧量,保證轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度為1710℃左右,保證進(jìn)RH爐溫度滿足生產(chǎn)要求,終點(diǎn)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.04%~0.05%,保證氧含量滿足要求。
1.2優(yōu)化改質(zhì)劑配比,實(shí)現(xiàn)鋼包頂渣改質(zhì)的最優(yōu)化
和頂渣低全鐵含量控制目標(biāo)改質(zhì)劑的主要作用是降低鋼包頂渣全鐵含量,提高頂渣吸附夾渣的能力,提高鋼水的純凈度。因鋁鎮(zhèn)靜鋼夾渣主要是Al2O3型,根據(jù)Al2O3—CaO—SiO2三元系相圖分析,將渣成分控制在CaO飽和區(qū),向低熔點(diǎn)區(qū)靠攏,具體做法是將爐渣CaO/Al2O3控制在1.7~1.9。優(yōu)化前,改質(zhì)劑中鋁的質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在8%左右,改質(zhì)后全鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高,達(dá)到13%左右,改質(zhì)效果不明顯。為深入研究改質(zhì)劑配比,對(duì)改質(zhì)劑鋁含量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算:轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)爐渣全鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按17%計(jì)算,改質(zhì)后爐渣全鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)按5%計(jì)算,鋼包頂渣按100mm厚度計(jì)算,鋼包直徑為3.3m,渣密度按3.4g/cm3計(jì)算。按照生產(chǎn)DDQ轉(zhuǎn)爐加入改質(zhì)劑300kg計(jì)算,對(duì)改質(zhì)劑中鋁配比按87/300=29%進(jìn)行控制,根據(jù)理論計(jì)算,對(duì)改質(zhì)劑進(jìn)行了優(yōu)化和成分調(diào)整,增加鋁含量,提高爐渣的堿度。采用鋁粒30%、顆粒石灰10%、預(yù)熔渣60%的混合配比,提高鋼包頂渣改質(zhì)效果。
1.3優(yōu)化RH低氧位深脫碳技術(shù),穩(wěn)定控制鋼中碳含量
冶煉SPHE,DDQ級(jí)冷軋鋼等超低碳鋼要求RH進(jìn)行深脫碳處理,針對(duì)低氧位深脫碳技術(shù)要求,在保證終點(diǎn)碳含量穩(wěn)定的前提下,對(duì)深脫碳冶煉過程進(jìn)行低氧位控制,為此建立了RH低氧位深脫碳模型。利用該模型并結(jié)合RH氣體分析儀,對(duì)終點(diǎn)碳含量可以進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判。
1.4實(shí)施連鑄機(jī)全保護(hù)澆注,提高鑄坯質(zhì)量
根據(jù)萊鋼板坯連鑄機(jī)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,采用以下控制技術(shù),對(duì)連鑄機(jī)鋼水進(jìn)行全面保護(hù)。
1)設(shè)計(jì)全新中間包包蓋,增加包蓋吹氬功能,在澆注料內(nèi)布有氬氣管道。全新包蓋設(shè)計(jì)成弧形,應(yīng)用后具有防掉料、防變形、使用壽命高、密封效果好的優(yōu)點(diǎn)。
2)對(duì)中間包沖擊區(qū)進(jìn)行全面改造,增加活動(dòng)小包蓋,大幅度減小了中間包沖擊區(qū)與空氣接觸面積,進(jìn)一步減少了鋼水二次氧化。
3)在包沿與包蓋接觸處和塊與塊對(duì)接處墊約40mm厚的硅酸鋁耐火纖維氈,并在中間包蓋各孔處使用纖維蓋板預(yù)制密封件,以增強(qiáng)中間包蓋的密封隔熱功能,達(dá)到全保護(hù)的目的。
4)中間包沖擊區(qū)采用環(huán)形氬氣裝置。主要是在沖擊區(qū)鋼液面上形成氬氣沉淀,防止因鋼水裸露造成二次氧化。
2效果
解決了連鑄機(jī)澆注過程中二次氧化大的問題,澆注過程增氮量明顯減少,通過低倍檢測(cè)分析,DDQ級(jí)冷軋料鑄坯中心偏析、中心疏松、中間裂紋達(dá)到了“零”級(jí)。
3結(jié)論
1)采用轉(zhuǎn)爐低氧位碳氧積控制技術(shù)、鋼包頂渣低全鐵含量控制技術(shù),解決了超低碳鋼鋼水氧化性強(qiáng)、鋼包頂渣改質(zhì)效果不穩(wěn)定等問題,獲得了良好的效果。
2)采用精煉RH爐低氧位深脫碳處理模型預(yù)判終點(diǎn)碳技術(shù),應(yīng)用廢氣分析儀,準(zhǔn)確判斷終點(diǎn)碳含量,提高超低碳鋼終點(diǎn)碳的命中率,縮短了脫碳時(shí)間,為生產(chǎn)超低碳鋼提供了技術(shù)保障。
3)應(yīng)用連鑄機(jī)全保護(hù)澆注技術(shù),鋼水在澆注過程中二次氧化明顯減少,過程增氮量減少,保護(hù)效果顯著。
4)多項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用,使鋼水夾雜物明顯減少,鑄坯表面質(zhì)量明顯改善,提高了鋼水的可澆注性,解決了連鑄機(jī)套眼問題,提高了超低碳鋼的鋼水質(zhì)量。
作者:鄒春鋒郭偉達(dá)張佩韓蕾蕾高志濱單位:山東鋼鐵集團(tuán)萊蕪股份有限公司