首钢京唐IF钢RH精炼工艺开发实践

本文介绍了首钢京唐公司IF钢精炼工艺开发过程。IF钢冶炼工艺控制关键是碳、氮含量成分控制。IF钢碳含量控制的关键是RH脱碳过程控制、防止合金增碳和精炼结束到中间包增碳,对应的措施有控制进站碳≤0.04%、控制过程废钢加入量、RH脱碳过程辅助钢包底吹、清洁上料和使用无碳耐材等。IF钢氮含量控制的关键是控制好转炉吹炼过程脱氮效果、防止RH吸氮。     

IF钢碳含量不稳定因素分析

针对攀钢IF钢RH处理过程终点碳含量偏高及不稳定的问题,对IF钢生产工艺过程进行了跟踪调查.结果表明:RH处理前钢水[C]及a[O]、真空度、脱碳时间、钢包耐火材料及合金增碳等是影响IF钢碳含量偏高及不稳定的主要因素.RH进站[C]含量高于0.045%,终点碳含量与进站碳含量成正比关系;最小真空度越低,脱碳时间越长,终点碳含量就越低.为保证攀钢IF钢碳含量合格,应将RH进站钢水碳含量控制在0.030%～0.045%、a[O]控制在(500～700)×10-6,加强设备监控与维护以维持足够的深真空时间和进一步降低真空度.为减少RH处理后期钢液增碳,在保证真空室不结冷钢的前提下应使用渣线部位不含碳的钢包及低碳合金.     

首钢京唐IF钢生产工艺开发实践

介绍了首钢京唐公司IF钢生产工艺开发过程。IF钢生产工艺控制关键是碳、氮含量成分控制和钢卷表面质量控制(通过防止水口堵塞和减少夹杂物)。IF钢碳含量控制的关键是RH脱碳过程控制、防止合金增碳和精炼结束到中间包增碳,对应的措施有控制RH进站钢水w(C)≤0.04%、控制过程废钢加入量、RH脱碳过程辅助钢包底吹、清洁上料和使用无碳耐材等。IF钢氮含量控制的关键是控制好转炉吹炼过程脱氮效果、防止RH吸氮和防止连铸过程吸氮。IF钢卷的主要表面缺陷之一是夹杂类缺陷,控制夹杂类缺陷主要从控制转炉终点氧含量、钢包渣改质、控制中间包钢水w(Al_s)/w(Al_t)0.94、恒拉速浇铸等方面着手。采取措施后,中间包熔炼成分碳、氮质量分数分别下降了3.7×10~(-6)和5.9×10~(-6),IF钢夹杂原因造成的钢卷表面质量协议品率由2.3%下降到1.0%～1.5%。     

高强IF钢合金化工艺应用分析

主要介绍了安钢生产高强IF钢的工艺控制情况,分析了不同合金化方式对合金元素收得率、钢中氧含量、RH脱碳、后期合金增碳以及钢水洁净度控制的影响。认为LF配加锰铁和RH脱氧后配加金属锰两种方式对高强IF钢中碳含量和钢水洁净度的影响相差不大,均能够满足产品需求。     

IF钢的深度脱碳

根据RH／TB真空吹氧脱碳机理,结合鞍山钢铁公司第二炼钢厂冶炼超低碳IF钢的生产实践,确定了超低碳IF钢的冶炼工艺以及防止钢液增碳的措施。目前,在大批量生产的IF钢坯中碳含量稳定地低于0．003％,平均为0．0021％。     

RH炉生产IF钢脱碳工艺优化

本文论述了RH炉在生产IF钢的过程中,通过优化进站碳、氧含量,快速提高真空度,优化环流气流量,保证浸渍管插入深度,优化脱碳后期强制吹氧,优化耐材洁净度,实现RH炉脱碳时间降低,碳含量进一步降低,为IF钢的生产提供了保障。     

IF钢连铸过程增碳控制

连铸过程增碳是IF钢生产的一个关键环节。对邯钢西区炼钢厂IF钢连铸生产过程进行跟踪,分析连铸工序增碳的原因。采用无碳镁质涂料中间包、无碳长水口、无碳浸入式水口、高碱度极低碳含量覆盖剂、高粘度厚熔融层的结晶器保护渣(C≤0.5%)进行保护浇铸,使IF钢连铸过程增碳从9.1×10-6降低到3.1×10-6,降低了65.93%,解决了IF钢连铸过程增碳问题。     

RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果分析

西昌钢钒厂由于转炉热量不足而以转炉—LF精炼—RH精炼—连铸工艺生产IF钢,为探究RH强制脱碳与自然脱碳工艺生产IF钢精炼效果,采用生产数据统计、氧氮分析、夹杂物自动扫描、扫描电镜和能谱分析等手段,对不同脱碳工艺对顶渣氧化性以及钢的洁净度影响进行了详细研究。结果表明:（1）与自然脱碳工艺炉次相比,采用强制脱碳工艺的炉次在转炉结束与RH进站钢中的平均[O]含量更低;（2）两种工艺脱碳结束钢中的[O]含量基本在同一水平;（3）强制脱碳工艺的炉次在RH结束时渣中平均T.Fe的质量分数降低了1.3%。在能满足RH脱碳效果的前提下,尽量提高转炉终点钢液碳含量、降低钢液氧含量,后续在RH精炼时采用强制吹氧脱碳工艺,适当增大吹氧量来弥补钢中氧,可显著降低IF钢顶渣氧化性。自然脱碳工艺与强制脱碳工艺控制热轧板T.O含量均比较理想;与自然脱碳工艺相比,强制脱碳工艺可有效降低IF钢[N]含量,这与强制脱碳工艺真空室内碳氧反应更剧烈所导致的CO气泡更多和气液反应面积更大有关。脱碳工艺对IF钢热轧板中夹杂物类型、尺寸及数量没有明显影响,夹杂物主要由Al₂O₃夹杂、Al₂O₃–TiO_x夹杂与其他类夹杂物组成,以夹杂物的等效圆直径表示夹杂物尺寸,以上三类夹杂物平均尺寸分别为4.5、4.4和6.5 μm,且钢中尺寸在8 μm以下的夹杂物数量占比高于75%。在RH精炼过程中,尽量降低RH脱碳结束钢中[O]含量,有利于提高钢液洁净度。      

钛强化IF钢生产实践

随着对高级别IF钢需求量不断的增加,承钢公司根据自身的生产工艺状况对钛强化IF钢进行研究,在生产过程中对转炉工序、RH工序重点控制碳含量,在连铸工序全程保护浇铸,提高钢水的可浇性,实现了钛强化IF钢的批量生产。     

“LF-RH”双联法生产IF钢实践

介绍了梅钢炼钢厂采用LF-RH双联法生产IF钢的工艺实践。通过提高转炉终点命中率,优化RH脱碳等措施,解决了钢水增碳问题;采取合理的LF加热制度,同时降低RH处理周期,保证了连铸浇注的连续性并改善了铸坯质量。     

RH真空脱碳工艺的研究分析

结合实际生产数据,分析了转炉终点控制对RH真空脱碳的影响,分析认为,冶炼超低碳钢时,转炉终点碳含量≥0.05%,需要进行RH强制脱碳;终点碳含量≤0.04%时,可以进行RH自然脱碳,也可以在出钢过程中进行最大810kg的微碳锰铁（锰含量80%）合金化操作。底吹氩2min降低钢水氧活度约190×10-6。没有底吹终点钢水碳含量不均匀,均匀性相差0.01%～0.02%。     

低碳钢在RH工序碳粒脱氧的生产实践

对低碳钢RH工序碳粒脱氧工艺进行了论述。通过理论分析与实际工艺方案的设计,对RH工序碳粒脱氧工艺过程的到站温度、真空度、环流气体流量、吹氧等环节进行了有效控制。与原单纯使用铝脱氧的工艺比较,有效降低了合金成本,减少了夹杂物含量,提高了钢水纯净度。     

涟钢dq级钢生产工艺实践

介绍了涟钢HMPT→BOF→RH→CC工艺路线生产DQ级钢的实践情况.对现场数据进行了采集和取样分析,着重对钢中氧含量、碳含量、磷硫含量、[Als]等主要成分以及显微夹杂物、大型夹杂物和钢水可浇性的情况进行了分析讨论,并就该工艺过程中所存在的一些问题提出了改进性建议.     

超低碳钢RH混合喷吹Ar-CO2冶金反应特性

 钢铁生产过程CO₂的资源化利用对中国“碳达峰,碳中和”目标的实现起着重要作用。氩气驱动的RH(ruhrstahl-heraeus)真空装置是超低碳钢精炼的关键设备,利用高真空下钢水循环流动可有效脱碳、脱气和去除夹杂物。由于真空条件下CO₂可直接与钢水中碳反应生成CO,在实现脱碳的同时可促进熔池搅拌。因此,尝试将Ar-CO₂混合气体作为提升气体引入超低碳钢RH脱碳过程。首先,针对CO₂在RH脱碳条件下的冶金反应行为,通过热力学理论分析了不同压力下Fe-C-O熔体与Ar-CO₂的反应特性。其次,搭建了Ar-CO₂混合气体作为RH提升气体的工业试验平台,通过工业性试验研究了超低碳钢RH脱碳过程混合喷吹Ar-CO₂对钢水脱碳、脱氮和温降的影响。Fe-C-O熔体与Ar-CO₂反应热力学表明,在低于100 kPa和超低碳条件下,Ar-CO₂混合气体中的CO₂仍可能与钢水中碳反应,从而促进RH脱碳和脱气。工业性试验表明,喷吹100% CO₂、50% Ar+50% CO₂和100% Ar炉次出站平均碳质量分数分别为0.001 50%、0.001 57%和0.001 19%,因而混合喷吹Ar-CO₂并不会显著影响RH脱碳效率。同时,由于CO₂与钢水中碳反应十分有限,与喷吹100% Ar相比,喷吹100% CO₂和50% Ar+50% CO₂对RH脱氮效率和钢水温降没有明显影响。因此,超低碳钢RH脱碳时,完全可采用CO₂取代部分或全部氩气作为提升气体,尽管无法提高精炼效率,但仍具有显著的经济价值和环保优势。     

本钢RH生产超低碳钢的实践

根据RH真空脱碳机理,结合本钢冶炼超低碳钢的生产实践,分析了脱碳时间和钢包等因素对钢水碳含量的影响,确定了超低碳钢的冶炼操作工艺以及降低钢液增碳的措施。     

脱氧工艺对低碳铝镇静钢洁净度的影响

 以KR→BOF→RH→CC流程生产的低碳铝镇静钢,在转炉流程后采用2种不同脱氧工艺：出钢添加部分铝预脱氧,RH真空循环利用钢中碳脱氧,后加铝强脱氧（工艺Ⅰ）;出钢加铝强脱氧,RH真空循环处理（工艺Ⅱ）。对两种脱氧工艺出钢后的顶渣改质效果进行对比分析,结合全氧分析,利用ASPEX扫描电镜对两种工艺下RH真空处理过程的夹杂物和铸坯内外弧表层夹杂物的形貌、成分、数量和尺寸进行系统研究。结果表明,工艺Ⅱ的顶渣改质效果优于工艺Ⅰ;经过RH真空处理,两种工艺均可以明显地去除20 μm以上的夹杂物;在RH精炼阶段、铸坯及热轧板表层的夹杂物尺寸、数量密度以及总氧控制方面,工艺Ⅱ优于工艺Ⅰ。     

RH-TB精炼处理超低碳钢的研究

分析了影响RH脱碳的因素,在试验生产中采取了快速提高RH真空度、加快初期脱碳反应速率和增大驱动气体流量等强化中期脱碳的措施,大幅降低了RH处理结束时钢水中碳含量.分析表明,钢包顶渣氧化性强是钢水中Als损失和T[O]高的主要原因.     

超低碳钢夹杂物控制技术探讨

本文综述了超低碳钢的夹杂物起源,并以日本等先进钢厂的实践经验为基础,对Al2O3夹杂物的产生的工艺过程、影响因素重点进行了讨论,包括渣钢间二次氧化行为、RH处理中夹杂物行为、夹杂物的上浮行为以及铸坯的皮下气泡等.钢包渣改质是控制二次氧化的重要手段,RH加铝前自由氧含量尽可能降低,将浇铸时的氩气量降低均为控制超低碳钢的Al2O3类夹杂物的有效措施.     

超低碳BH钢炼钢过程对碳含量的控制及影响因素分析

基于炼钢过程批量取样的分析结果,系统研究了 RH控碳能力、控氮能力、合金残余元素、耐材中碳含量、中间包增碳、元素的检测分析能力对BH钢碳含量的影响规律.RH脱碳15 min可将碳质量分数稳定控制在0.001 0％～0.001 5％是BH钢碳含量稳定控制和精炼周期控制的重要基础.RH结束N元素质量分数控制在0.001 2...