鲁川
(第二炼钢厂)
摘要:介绍了第二炼钢厂Q195带钢不经过LF炉精炼,直接采用转炉出钢后至氫站微调成分和温度,在连铸浇钢过程中存在可浇性差的问题及解决方法。通过加强转炉冶炼的终点控制,采用复合脱氧方式,最终解决钢水的可浇性问题,降低废坯量,延长连拉炉数,满足钢水纯净度的要求。 关键词:Q195带钢终点控制复合脱氧降低成本
Production Practice of Combined Deoxidation Process of Strip Steel Q195
LU Chuan
(Steel-making Plant2#)
Abstract:This paper introduced the problem of poor castability and solutions during continuous casting of strip steel Q195,with composition and temperature slightly adjusted at argon station directly after BO
F tapping,instead of LF refining,at Steel-making Plant2#.The castability is improved by strengthening the BOF endpoint control and applying the combined deoxidation method.Therefore,the waste bloom/billet is reduced,the heats of continuous casting is extended, with the purity of the liquid steel fulfilling the requirement.
铜工艺Keywords:Strip Steel Q195,BOF Endpoint Control,Combined Deoxidation,Cost Reduction
前言
Q195带钢最终用户冷轧到0.2mm厚度,其对钢材的洁净度要求较高,具有低碳、低硅、低猛、钢水氧化性较高的特点,钢水的脱氧程度直接决定了钢水的可浇性以及连浇炉数。由于该钢种采取出钢后经氨站吹氮,调整成分和温度后,直接上连铸浇钢的工艺,容易出现钢水脱氧不充分或脱氧过重、夹杂物上浮不充分等问题,连铸浇铸难度大,引发一系列的产品生产、质量问题。而经过LF工艺,虽然可以保证品质量可以得到保证,但是又增加了生产成本,降低了产品的竞争力。
在目前的装备条件下,要稳定Q195带钢的可浇性,通过优化转炉脱氧工艺、保证吹氮效果的措施来降低钢水氧化性、减少钢水中的夹杂物,要求转炉出钢提高一倒命中率,降低补吹次数,并根据副测量的氧位加入复合脱氧剂,将钢水的氧位控制在30~ 80ppm,确保钢水的可浇性。Q195带钢化学成分见表]。
脱氧效果以及钢水的纯净度,连铸浇铸事故率低,产
表1Q195带钢化学成分设计(%)
成分C Si Mn P S
判定W0.12W0.300.25-0.50«0.035«0.040煮面机
内控0.04-0.090.12-0.300.25-0.45W0.035W0.035
1生产工艺设备及流程
1.1生产工艺设备
第二炼钢厂具备年产500万吨能力,有1座KR (带铁水罐液压推杆倾翻装置和扒渣机装备),3座顶底复吹转炉(配备副系统、滑板系统),4台连铸机。
1.2生产工艺流程
Q195带钢生产流程:废钢像水T100t转炉—脱氧合金化t吹氮+定氧机7流连铸机T铸坯热送t带钢轧制。
1.3冶炼过程
1.3.1原料要求
铁水:w(Si)W0.80%,w(P)W0.135%,w(S)W
0.040%,TM1300t。
1.3.2装入制度
总装入量100-130t,要求连续冶炼装入量稳定,具体根据转炉大小,可做调整;铁水消耗控制在900kg/t,保证冶炼过程的热值稳定。
1.3.3生产过程及终点控制
转炉采用单渣法冶炼,并留渣吹炼,以促进吹炼过程的脱磷效果。冶炼采用恒压变位的操作方法,供氧流量24000Nm3/h o终点控制:终渣碱度控制在2.8~3.2,吹炼终点控制要求:[C]=0.04%~ 0.08%,[P]W0.030%,[S]W0.030%,终点氧位控制2影响Q195钢水可浇性因素分析
1)脱氧不良的情况:会出现塞棒侵蚀严重、连浇后期塞棒控流困难、结晶器液面波动大,钢坯剔废多,严重时会造成连铸非计划停机,制约生产组织的顺行,增加生产成本⑴;会出现铸坯皮下气泡和表面质量下降,给产品造成巨大质量隐患,同时也会增加生产成本。
疲劳驾驶预警系统2)脱氧过剩的情况:前期在生产实践中仅依靠铝块强脱氧会导致AI2O3无法吸附上浮造成钢水发粘、流动性差、塞棒水口结瘤、塞棒无法控流、结晶器液面波动大,钢坯剔废多,严重时会造成钢水回炉和连铸非计划停机,制约生产组织的顺行,并造成生产成本增加。
3生产工艺优化实践
气门绞刀3.1Q195脱氧工艺的优化
3.1.1脱氧合金化优化
在实际生产中,常用的脱氧剂为铝、硅、猛及硅猛、铝猛合金等,脱氧能力次序是Al>Si>Mn[2]o Q195带钢原脱氧工艺为只加入铝块脱氧,现采用铝块和硅铝钙根据终点钢水氧含量分段式复合脱氧的工艺,得到符合连铸要求的钢水,完全满足钢水氧含量的需求。
在300-900ppm;终点温度要求1640-1700T。
表2硅铝钙复合脱氧剂化学成分(%)
成分Si Ca Al C s P手动调速永磁耦合器
范围14-2017-2525~33W0.9^0.08W0.06
研究表明硅铝钙复合脱氧剂中的钙能够细化晶粒、脱氧、脱硫(化学成分见表2),改变非金属夹杂物的成分、数量及形态⑶。钢水通过加入硅铝钙复合脱氧剂后,不仅能够达到脱氧的目的,而且钙还能与小2。3生成低熔点的球形铝酸钙,它易于上浮,从而使钢水中夹杂物数量显著减少,解决了塞棒、中间包水口结瘤,又可以提高钢水的纯净度,提高产品质量。
3.1.2脱氧工艺优化
通过生产实际的不断试验优化,根据终点副测定的氧位,转炉出钢见钢流10s后,不加或顺序加入硅铝钙,出钢30s后加入合金,合金加入末期加入终脱氧铝块;脱氧剂加入原则如表3所示。
表3脱氧剂加入种类及加入数量
直插led灯珠终点氧含量(ppm)硅铝钙复合脱氧剂(kg)终脱氧铝块(kg)
W300不加10
301〜4004020
401~5504030
551-7006040
701~9006050
M9018060
3.2钢包吹氟工艺优化后保证中等强度吹氨时间6min以上,钢包总的吹氨
在出钢过程中,钢包底吹采取大氨气流量搅,满时间保证在9min以上。钢包底吹氮气流量控制根足合金充分熔化到钢水内,确保钢水成分的均匀性,据表°调整。
出钢后期为避免下渣,可对氮气流量适当调整;出钢
表4钢包底吹流量控制m^/h
出钢过程
氮站吹氫时间
0~3min3~6min M6min
35035015050
3.3Q195带钢复合脱氧工艺实践在保证吹氮强度和吹氟时间的情况下,钢水在软吹
Q195带钢在生产时,依据终点副测量的氧结束后,使用定氧仪定氧,钢水氧位可以稳定地控制位,按照分段脱氧剂方式加入硅铝钙脱氧剂和铝块,在30~80ppm(见表5)。
表5复合脱氧剂加入和氤后定氧数据
炉号
TSO温度
(G 终点氧
(ppm)
脱氧剂(kg)吹氟后定氧
(ppm)
硅铝钙脱氧剂终脱氧铝块
21400062168351040304&3 214000631672365402045.2 214000641667421403049.9 214000721667309402050.3 214000771653447403055.7 214000871664233不加105&7 214001101
664268不加1056.4 214001141656398402043.4 214003661663239不加1050.7 214003701665231不加1054 214003971682308402030.3 214004061655226不加1049.7 214004111670317402056.2 214004121667291不加105&3 214004151647253不加1056.9
3.4连铸工艺优化3.
4.1连铸主要控制参数
采用小方坯包晶钢保护渣、内径为022 mm 的分
体水口、长寿命塞棒冲包灌氮,二冷配水为中冷,过
热度按20~35弋控制,拉速根据断面调节,结晶器液
面波动按土20 mm 范围控制;150 mmX150 mm 断面拉 速根据过热度情况按2.3〜2.4 m/min 控制;150 mmX
220 mm 断面拉速根据过热度情况按1.4〜1.5 m/min
控制。
3.4.2连铸塞棒曲线对比
图1塞棒曲线变化
如图1所示,通过塞棒曲线变化可以看出,脱氧 工艺优化前塞棒曲线波动大,液面超标废坯量多。 采用复合脱氧工艺后后,塞棒均匀下降,液面波动超
标大幅降低。
3.4.3废坯量及连拉炉数情况
Q195带钢废坯量以及连拉炉数情况
'平均每组废坯量连拉炉数
铝块脱氧复合脱氧工艺
平均每组废坯量
15.4 5.17连拉炉数
18.2
22.5
图2 Q195带钢废坯量以及连拉炉数情况
Q195带钢自采用复合脱氧工艺后,平均每组废
坯量由15.4吨降低至5.17吨左右,连拉炉数由18.2 炉增加至22.5炉(见图2)。液面波动的减少,提高
了产品质量的稳定性,降低了生产成本;连拉炉数的
增加,提高了生产效率,降低吨钢耐材成本。
4结论
1) 转炉炉后采用复合脱氧工艺,可以稳定的将
钢水中的氧控制在30〜80 ppm,保证了钢水的可
浇性;
2) 减少了液面波动超标现象,提高了钢水纯净
度,降低了异常坯剔除量;提升了产品质量,降低了 生产成本。
3) Q195带钢采用复合脱氧工艺后,增加了连铸
的连拉炉数,提高了生产效率,降低了吨钢耐材生产
成本。
参考文献:
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[3] 张芳.转炉炼钢[M].北京:化学工业出版社,
2008:
127.