RH工序脱碳速率因素浅析

通过理论分析与实践相结合,对RH脱碳速率影响因素进行分析,RH进站初始碳含量控制在0.025~0.04%,转炉出钢时终点氧含量控制在0.040~0.065%,可使RH处理初期(0~3min)各炉次平均脱碳速率达到0.0098%/min,在脱碳终点时碳含量在0.0012%左右。     

超低碳钢的转炉终点控制

 通过对国内某厂300t转炉终点相关数据的理论分析,发现影响转炉终点水平的有：转炉炉龄、转炉终点温度以及吹氧量等。转炉吹炼过程中存在一个临界碳含量。当转炉终点碳含量低于临界碳含量时,脱碳变得困难,钢水过氧化严重。采用规则溶液模型计算转炉渣中FeO的活度,据此计算的临界碳含量（质量分数）为0.02%~0.03%。根据理论分析和实际统计结果,300t转炉理想的终点碳质量分数为0.03%~0.05%。     

转炉强底吹实现超低氧含量控制的工艺实践

马钢四钢轧300 t转炉底吹系统改造后,在炉役的前1000炉冶炼超低碳钢转炉终点碳氧积均值达到了0.0013.为了验证碳氧积的真实性,通过对此炉役同期生产的67炉超低碳钢转炉终点钢水及不脱氧出钢后钢包内钢水的碳、氧进行取样验证、转炉吹炼至平衡时烟气中CO浓度(体积含量)进行分析并通过理论计算,从理论上分析了在底吹惰性气体强度为0.12～0.20 m3/(min·t)时可以实现转炉终点碳氧积为0.0013.同时发现强底吹条件下生产超低碳钢,转炉出钢过程存在着降碳增氧的现象,且由于出钢过程的钢水温度下降,钢包钢水碳氧积均低于转炉终点碳氧积.     

RH精炼自然脱碳和TOP强制脱碳效果的对比研究

根据迁钢公司RH精炼生产数据,研究了自然脱碳和TOP强制脱碳RH精炼处理IF钢的脱碳过程、钢水氧含量、真空室压力、废气流量、废气成分和钢水温降的变化。根据表观脱碳速率常数的不同,2种精炼方式下脱碳过程分别呈现“两段式”和“三段式”变化规律,均可以在20min内稳定生产碳含量低于15×10^-6的IF钢;吹氧使得真空室压降平台处压力升高,平台持续时间延长,不利于提高脱碳速率,且吹氧过量导致脱碳终点氧含量大幅增加。采用RH—TOP吹氧时,CO二次燃烧产生的热补偿可以降低转炉出钢温度20—25℃。     

RH快速深脱碳研究

结合理论和实践,对RH脱碳的影响因素进行了分析研究,结果表明:对于250～300t的RH,最佳的初始碳含量为(250～400)×10-6(质量分数,余同);发现吹氧时机对RH脱碳速率的影响很明显,吹氧时间滞后,造成RH前期脱碳速率过低,吹氧时已经进入低碳区域,削弱了吹氧对提高脱碳速率的作用,而且造成RH终点钢水活度氧过...     

超低碳IF钢RH真空脱碳工艺优化

根据鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司超低碳钢的生产实践,结合超低碳IF钢在RH-TB真空处理过程中的脱碳机理,分析了钢水温降、吹氧升温参数、钢包底吹氩流量和钢水取样器等工艺因素对RH精炼钢水脱碳效果的影响。实践表明,采取控制出钢温度、优化吹氧参数、RH处理过程钢包底吹氩和改进取样器措施后,RH-TB精炼时间缩短了5 min,精炼结束钢水碳含量0.002 0%以下的比例由71%提高至95%。     

250 t钢包RH精炼脱碳动态控制实践

为了提高RH脱碳效果,缩短RH精炼周期,从热力学和动力学理论上对RH脱碳进行分析,从实践上对RH脱碳处理进行动态控制工艺优化。吹氧加铝升温工艺优化后,超低碳钢成品碳合格率从94%左右提高到100%,RH处理10 min即可把碳脱到0.002%左右,与工艺优化前对比,成品碳质量分数从0.001 5%～0.002%降低到0.001%～0.001 4%。研究了压降对脱碳速率的影响,结果表明,压降速度越快,脱碳速率越高,预抽真空可以提高脱碳效率和获得更低的终点碳含量。研究了脱碳结束时氧含量与脱碳终点碳含量的关系,结果表明,脱碳结束时氧质量分数在0.025%～0.035%范围内,能满足脱碳终点碳质量分数小于0.002%的要求。     

脱磷炉冶炼工艺研究与技术指标分析

阐述了脱磷炉相关工艺研究以及与常规转炉冶炼时的主要技术指标对比情况。主要工艺有少渣高效冶炼工艺、底吹系统优化,底吹深脱磷工艺、底吹可视化工艺,转炉终点静止脱碳工艺。技术指标对比分析结果显示：脱磷炉终点平均磷含量为O．014％,常规转炉终点平均磷含量为0．019％,脱磷炉脱磷效果明显;脱磷炉石灰消耗控制在41．45kg／t,常规转炉石灰消耗控制在53．27kg／t;脱磷炉终点渣中平均TFe含量为11．73％,常规转炉终点渣中平均TFe含量为14．38％,脱磷炉金属收得率高;脱磷炉平均终点钢水残锰0．102％,常规转炉平均出钢残锰0．075％,脱磷炉合金消耗少;脱磷炉平均喷溅渣量为3．93kg／t,常规转炉平均喷溅渣量为13．23kg／t,脱磷炉过程控制平稳,金属损耗少;脱磷炉冶炼钢水终点碳氧积为0．002129,常规转炉冶炼钢水终点平均碳氧积为0．002659。脱磷炉控制水平较好。     

转炉补吹脱碳升温规律与终点控制研究

对转炉炼钢接近吹炼终点阶段的脱碳升温规律进行了深入研究,并据此建立了转炉补吹模型;采用线性统计回归自适应算法实现转炉补吹模型参数动态修正.结果表明:转炉吹炼后期补吹阶段的总脱碳氧效率与钢水中碳含量呈线性关系,建立的补吹自适应模型在转炉自动化炼钢终点控制中的精度和命中率方面满足了生产需要.     

转炉底吹氮氩切换对氮质量分数影响

为了研究转炉底吹气体对钢水终点氮质量分数影响,研究了迁钢210 t顶底复吹转炉底吹模式对转炉终点氮质量分数的影响,并基于钢液脱氮和吸氮理论对试验结果进行了分析。应用实践结果表明,随着铁水碳质量分数增加以及终点氧质量分数降低,终点氮质量分数逐渐降低;在铁水条件、副原料、转炉终点、底吹流量以及过程操作一致条件下,随着氮氩切换时间节点延长,钢液增氮量逐渐增加。当切换时间节点为吹氧比56%以内,底吹氮氩切换对终点钢水氮质量分数影响较小,当切换时间节点为吹氧比高于56%时,终点钢水氮质量分数增幅较大。     

无取向电工钢冶炼过程氧含量控制

无取向硅钢的磁性能与钢的洁净度水平密切相关。为实现对无取向电工钢冶炼过程氧含量的合理控制,分析了无取向电工钢冶炼过程碳氧含量变化数据,热力学计算转炉终点临界碳含量与炉渣α_FeO。结果表明:随着转炉终点碳含量的降低,终点氧含量升高且波动范围大,合理出钢碳含量应控制为0.03%～0.05%;为满足炉渣中T.Fe≤24%的现场生产要求,终点碳含量应高于0.031%;钢包底吹氩气可有效降低钢液中过剩氧,降低钢液的平均碳氧积;据现场生产数据,RH精炼前理想碳、氧含量应控制为0.025%～0.035%和500×10^-6～650×10^-6,相应转炉终点碳含量控制为0.03%～0.04%。     

转炉终点钢水残锰质量分数及其影响因素分析

通过对转炉终点生产数据和铁水成分的统计分析,研究了影响转炉终点钢水残锰含量的因素及其变化规律。研究表明,转炉终点碳含量和铁水硅含量对转炉终点钢水残锰含量及其收得率影响最大;提高转炉终渣碱度和终渣FeO含量对转炉终点钢水残锰含量及锰收得率产生不利影响。铁水初始锰含量升高有利于提高转炉终点钢水残锰含量,但锰的收得率反而下降;在高拉碳条件下转炉终点钢水温度对锰收得率的影响不明显。     

定氧技术在低碳钢生产中的应用与研究

定氧技术在低碳钢生产中起着很重要的作用,从四个方面介绍了定氧技术在鞍钢第三炼钢厂低碳钢生产中的应用,即：转炉提供RH－TB钢水,确定合适的脱碳工艺参数,判断脱碳结束时刻,精确控制钢中Al8含量,并对应用时需注意的问题进行了分析。     

转炉顶吹与复合吹炼条件下冶金效果的对比

对抚顺新钢铁公司顶吹转炉复合吹炼改造前后冶炼工艺效果的差异进行了对比研究,结果表明：顶底复合吹炼工艺在冶炼终点的碳、氧控制水平较好[终点碳含量为0.06%～0.10%时（质量分数,下同）,碳氧积为0.0026～0.0029],终点炉渣组元结构组成方面较合理,终点钢水氮含量较低（约16×10-6）。采用复吹工艺后,转炉终...     

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.     

终点碳控制的现状和前景

综合介绍了国内外在ＶＯＤ，ＡＯＤ．转炉和ＲＮ终点碳控制方面的现状。可以看出国内实验室终点碳控制水平与国外相当，唯一差距是尚未推广于生产实际。针对我国ＶＯＤ．ＡＯＤ，ＲＨ，转炉和电炉的快速发展．终点碳控制必将起重要的作用。     

大型转炉优化造渣工艺提高脱磷的效果

 针对转炉冶炼存在的转炉前期化渣速度慢,冶炼终点钢水、炉渣氧化性高,终点磷含量控制不稳定等问题,利用炉渣熔化性测定、热力学平衡计算、炉渣矿相分析的方法研究了260 t转炉造渣、供氧工艺。结果表明,转炉初期渣熔化温度为1 330 ℃,不利于转炉前期化渣;终渣熔化温度为1 200 ℃,不利于转炉后期的炉衬维护;终点钢水磷含量与渣钢间磷平衡值差距较大,说明转炉吹炼终点动力学条件不足;炉渣中游离氧化钙含量较高,有部分未熔化的石灰。通过优化转炉渣料加入顺序和数量,强化转炉终点氧枪枪位控制、底吹搅拌等技术措施,可获得较高的转炉终点脱磷率和渣-钢间磷分配比,使终点渣-钢间磷含量更接近平衡;终点炉渣发育良好,游离氧化钙含量适中。     

转炉-精炼-连铸过程钢中氧的控制

结合近年来的文献和笔者的研究工作,概要论述了转炉—精炼—连铸过程中钢洁净度(以总氧含量T[O]表示)的控制及夹杂物对产品质量的影响。提高钢的洁净度应从产生夹杂物的源头抓起,尽可能降低转炉终点氧含量。根据生产统计数据,建立了转炉终点氧预报模型。介绍了硅镇静钢、硅铝镇静钢、铝镇静钢三种脱氧模式及脱氧产物的控制方法。采用钢包精炼方法把夹杂物消灭在钢水进入结晶器之前是获得“干净”钢水的关键。介绍了RH、LF、中间包钢水总氧预报模型。介绍了在连铸过程中防止钢水再污染和进一步去除夹杂物的措施。     

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。