低铁水单耗工艺技术研究与实践

湖南华菱涟源钢铁公司210 t转炉在大生产中实施多工序点加废钢、转炉补热,大幅度降低铁水单耗,同时通过改善转炉脱氮能力,转炉终点减少过吹、补吹,优化LF进站前期低温送电制度、优化脱氧工艺、取消了钙处理工艺,有效减少生产过程中增氮量;优化RH钢顶渣改质力度,降低渣中TFe含量,根据RH加铝吹氧量相应延长RH循环时间,稳定中间包钢水T.O含量;最终实现品种钢综合铁水单耗降至820 kg/t,同时满足LF品种钢中间包钢水w(N)≤60×10~(-6)比例达到99.8%,经RH处理的中间包钢水w(T.O)≤28×10~(-6)比例达到95%,大幅度增加了钢产量,经济效益巨大。     

100t直流电弧炉炼钢工艺实践

分析研究了兴澄特钢一分厂100 t直流电弧炉吨钢电耗、吨钢氧耗、冶炼周期和冶炼成本。实践表明,通过提高有效供氧强度至1.25 m3/(t.min),同时改善供氧效率和操作工艺,在70%热装铁水比冶炼时,吨钢冶炼电耗降低至98.7 kW.h,吨钢氧耗为48.5 m3,冶炼周期降低至45 min。     

中间包钢水全氧分析技术在汽车钢生产中的应用

鞍钢股份有限公司炼钢总厂引进全氧快速检验设备对生产的汽车钢钢水进行过程全氧测定,据此优化显著影响炼钢过程的工艺参数,包括精炼进站渣中的FeO含量、钢水RH进站温度、RH总加铝量,优化后中间包钢水全氧降低了29.32%,O5板轧后缺陷率降低了54.07%。     

提高淮钢转炉终点温度命中率的工艺优化

为了解决转炉终点温度命中率低、造渣料消耗高的问题,对淮钢100 t转炉的冶炼工艺进行研究。主要措施包括氧枪喷头参数的选取、过程枪位的确定、造渣料的加入时机和底吹工艺模式的优化。根据工作氧压优化氧枪喷头参数,采用"低-高-低"枪位模式,总体枪位相比旧工艺提升0.1 m;控制加入造渣料的数量,石灰用量为27 kg/t(钢),轻烧白云石用量为12 kg/t(钢);把转炉前期底吹流量由0.02提高到0.1 m3/(t·min)。现场试验结果表明,终点温度命中率提高39.87%,脱磷率提高2.58%,总造渣料减少约8.5 kg/t(钢),冶炼时间缩短0.53 min。通过岩相分析,新工艺整体渣中游离氧化钙控制在5%左右,比旧工艺成分更加稳定。     

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。      

冶炼关键参数对于IF钢轧材夹杂缺陷的影响

针对邯钢IF钢冶炼过程,采用统计学软件SPSS中逻辑回归分析、相关性统计、描述性统计等方法,研究了冶炼过程中关键参数和轧材夹杂缺陷之间的对应关系以及参数间的相关性.结果表明:在IF钢冶炼过程中将转炉终点温度控制在1695~1700℃之间,吹氧量控制在250 m3以下,静置时间控制在30~40 min之间,加铝前氧位不超过3.9×10-4时,IF钢轧材出现夹杂缺陷的机率减少.由此对现场提出了改善措施,结果表明以上优化措施可以减少IF钢轧材中夹杂缺陷的产生.      

RH生产超低碳钢的脱碳速率及工艺优化

 通过RH超低碳钢脱碳工业试验,对RH精炼过程工艺参数进行全程跟踪。重点对表观脱碳速率常数Kc进行了测定和评价。结果表明,RH脱碳过程分为3个阶段：抽真空阶段、吹氧脱碳阶段和自然脱碳阶段。稳定生产碳含量小于0.002%(质量分数,下同)的超低碳钢的优化工艺参数为：进站碳含量0.05%~0.06%,氧含量0.04%~0.06%;吹氧期的起始真空度12~15kPa,吹氩强度0.015m3·t-1·min-1;自然脱碳时间大于15min,吹氩强度0.015m3·t-1·min-1,终脱氧前的氧含量＜0.035%。     

转炉冶炼汽车用钢脱磷工艺

为了减少RH吹氧升温对洁净度的影响,汽车用钢在转炉冶炼过程中终点温度往往更高,从而导致转炉冶炼过程脱磷困难。通过对渣钢间脱磷热力学和动力学的计算,分析了转炉"留渣+双渣"工艺条件下磷分配比与钢液成分、炉渣成分以及温度的关系;结合工业生产试验,通过改变倒渣时间以及调整炉渣成分并对转炉冶炼过程钢液、炉渣连续取样,研究了转炉"留渣+双渣"工艺条件下的脱磷变化规律并得出了快速脱磷的工艺条件:吹炼开始加入小块废钢和轻薄料快速增加炉渣FeO含量并控制钢液温度的升高,吹氧量达到40%时倒出高磷含量炉渣;吹氧量为40%~80%期间增加炉渣FeO含量,减少炉渣返干,防止钢液回磷;转炉终渣碱度控制在4.0左右,终渣TFe质量分数在18%~20%和尽量低的出钢温度。     

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%。     

电炉冶炼特殊钢原料铁水比优化控制研究

以山东钢铁莱芜分公司50t电炉热装铁水冶炼20CrMnTiH齿轮钢实际生产数据为研究对象,利用统计学方法研究了原料铁水比对电炉冶炼吨钢电耗、吨钢氧耗及冶炼周期的影响。发现平均每增加1%的原料铁水,吨钢电耗降低4.602kW·h,吨钢氧耗增加0.147m3。电炉冶炼周期随铁水比增大开始逐步降低;当铁水比超过39.6%之后,电炉冶炼周期则随铁水比增大而略有增加,但吨钢冶炼电耗仍继续降低。铁水比达到70%以上时,吨钢平均冶炼电耗接近零。结合基于线性规划理论的优化配料计算,结果表明,随着铁水比的增加,吨钢原料消耗、电耗以及氧耗的成本之和逐渐降低。考虑冶炼周期及生产成本的综合控制,认为电炉冶炼齿轮钢最佳铁水比应为60%左右。     

IF钢210 t RH精炼过程中调钛时机对洁净度的影响

通过在210 t RH精炼IF钢3个浇次的试验,采用扫描电镜详细研究了RH精炼过程中调Ti时机对IF钢洁净度的影响。结果表明,加Al后2、4、6 min调Ti,RH结束时钢液中的N含量平均分别为26.7×10^-6、23.6×10^-6、27.4×10^-6。当吹氧升温所耗氧气量在30~40 m³,RH到站氧平均为579×10^-6时,RH结束T［O］为70.3×10^-6,当吹氧升温氧耗量在75~90 m³,RH到站氧平均为669×10^-6时,RH结束T［O］为109.2×10^-6。随着加Al前氧活度增加,RH结束时T［O］总体呈增加趋势。加Al后6 min调Ti钢中5 μm当量直径夹杂物数量密度最低为9.32个/mm²,夹杂物数量密度最低。     

100t RH顶吹氧去除真空室内壁冷钢的数值模拟和应用

对钢厂100 t RH将原天然气烘烤改为顶吹氧去除真空室内壁冷钢工艺改造进行了研究。对5.5~7.5m氧枪位置及750~1300m³/h氧气流量下的速度场进行了数值模拟,根据计算确定了在枪位为5.5~6.5m,氧气流量为900~1200m³/h时RH顶吹氧去除冷钢是可行的。工业生产应用结果表明,采用该顶吹氧去除冷钢工艺,明显提高了RH的连续处理能力,RH月处理能力由不到28.5%提高到36.0%左右,单月RH处理能力最高比例达到48.8%。     

100 t LD-LF-RH-CC流程冶炼60Si2Mn弹簧钢非金属夹杂研究

试验60Si2Mn弹簧钢（/%:0.58C,1.75Si,0.75Mn,0.012P,0.005S,0.006Als,0.008Alt）的工艺流程为100t转炉不加铝饼脱氧,采用硅铁脱氧,控制终点[C]≥0.08%,出钢温度1620～1660℃,LF到站温度≥1500℃,精炼时间不少于35min,RH真空度≤100 Pa并且保持时间≥20 min,软吹前喂入硅钙线100 m进行变性夹杂物处理,150 mm方坯采用全程保护浇铸。分析结果表明,钢中氧含量在RH精炼过程中到达最低,在中间包阶段又有所回升。在LF精炼中,钢液增氮明显。夹杂物成分以Al₂O₃、SiO₂、MgO和CaO为主,在LF精炼过程中,SiO₂含量下降了26.7%,MgO和CaO含量上升了36.7%,最终铸坯中夹杂物成分为33%Al₂O₃,20.7%SiO₂,45%MgO和CaO,减少了钢中高硬度夹杂物的含量。     

铝耗及终脱氧氧位对IF钢水口结瘤的影响

通过对IF钢水口结瘤物各层成分及形貌的分析,得出造成水口结瘤的主要原因是Al₂O₃夹杂物在水口内壁不断聚集和烧结.比较了不同铝耗对塞棒杆位的影响,铝耗较高时,塞棒杆位明显上涨,当铝耗超过3.5 kg·t-1时,可能导致钢水断浇等生产事故.对平均铝耗及平均终脱氧氧位作了定义,随着平均铝耗的增加,单支下水口浇铸时间呈下降趋势,当平均铝耗超过3.5 kg·t-1时,单支下水口浇铸时间低于50 min.铝耗随终脱氧氧位提高呈增加趋势,当终脱氧氧位在600×10-6以上时,铝耗可能超过3.0 kg·t-1;而平均终脱氧氧位超过600×10-6时,单支下水口浇铸时间可能低于50 min.      

120 t 转炉强化冶炼技术的应用

炼钢厂新建的120 t顶底复吹转炉,通过采用TBM底吹深脱磷技术和新型6孔大流量氧枪,与80 t转炉比较,加快了熔池内钢-渣反应速度,使转炉钢-渣反应更趋于平衡,一倒脱磷率平均提高48.9%,供氧时间平均缩短3.5 min,冶炼周期平均降低5 min;转炉终点(FeO)降低2.93%;钢铁料消耗平均降低1 kg/t。     

100 t复吹转炉-RH-70 mm板坯连铸流程0. 88% Si无取向硅钢的夹杂物行为

0.88%Si无取向硅钢的生产工艺为100 t BOF出钢时加300kg石灰,终点[C]0.035%~0.05%,出钢温度1640~1650℃,RH吹氧脱碳,加99.0%Al-Fe合金6.69 kg/t,加70%Si-Fe合金15.70 kg/t,70 mm板坯连铸过程全程保护浇铸,使用镁质碱性中间包覆盖剂。分析结果表明,RH终点[O]28×10^-6,铸坯[O]22×10^-6,RH-前[N]为16×10^-6,RH过程增氮4×10^-6,RH结束到铸坯增氮6×10^-6;RH脱碳终点时钢中夹杂物以球形MnO·Al₂O₃为主;RH出站时以不规则形状的Al₂O₃为主,并伴有少量单独存在的CaS夹杂;中间包钢液内的夹杂物主要以不规则形状的Al₂O₃为主;铸坯中多为不规则形状的Al₂O₃以及少量AlN,还有少量由结晶器卷渣引起的含Na成分的复合夹杂物。     

高热装铁水比冶炼工艺的优化

 针对电弧炉炼钢过程中石灰消耗较高、炉渣中FeO含量过高的问题,研究了温度、炉渣成分、渣量、流渣时机对脱磷的影响以及终点碳含量、炉渣的碱度、吹氧强度对终点渣中FeO含量的影响,并对吹氧制度、造渣制度进行了优化。工业应用表明：石灰的消耗从每吨铁34. 3kg降到25. 2kg,氧气的消耗从每吨铁48. 2m3降到42. 5m3,终渣中w(FeO)从33. 4%降到25. 1%,终点w［C］从0. 07%提高到0. 15%。     

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。     

复吹转炉冶炼低氮钢控制技术

对复吹转炉冶炼过程增氮原因进行了分析,提出了供氮强度小于0.025 m3/（min.t）供气模式,供氮与吹氧时间比小于70%,减少点吹次数,减少高氮含量材料的使用量,出钢合金化前期造钢包渣,RH进行V、Ti、Nb元素合金化等措施。采取措施后,脱氧合金化后钢水氮含量控制在25×10-6以下。