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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,*,*,*,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,马口铁工艺路线研究,郭幼永、郑涛、张义春,唐山国丰钢铁有限公司,马口铁工艺路线研究唐山国丰钢铁有限公司,1,国丰公司马口铁自,2009,年试生产大部分产品采用双联工艺，随着钢材市场竞争日益激烈，成本压力逐渐加大，因此第一炼钢厂于,2010,年,7,月进行马口铁单、双联工艺对比试验，本文对本次试验阶段成果进行对比分析。,前,言,国丰公司马口铁自2009年试生产大部分产品采用双,2,目录,一、装备条件和工艺路线,二、马口铁化学成分控制标准,三、冶炼工艺研究,四、双联与单联工艺操作过程对比,五、总结,目录 一、装备条件和工艺路线,3,一、装备条件和工艺路线,1,、装备条件,第一炼钢厂,120,吨系统拥有双工位单喷钝化镁脱硫站,1,座，单包处理能力,125,吨；,120,吨顶底复吹转炉,2,座；,130,吨双工位,LF,炉两座；,130,吨双工位,RH-TOP,真空精炼炉,1,座；,2,机,2,流,R6.5m,板坯连铸机,2,台，中间包容量,55,吨，浇注断面,180700,1300mm,2,。,一、装备条件和工艺路线1、装备条件,4,2,、马口铁工艺简介,原马口铁双联工艺：,脱硫扒渣,转炉出钢轻脱氧,LF,精炼升温,RH,高氧位进站处理,板坯浇注；,双联调整工艺：,脱硫扒渣,转炉出钢轻脱氧,LF,精炼脱氧造渣、升温,RH,低氧位进站处理,板坯浇注；,经,LF,单联工艺：,脱硫扒渣,转炉出钢脱氧,LF,精炼脱氧造渣、升温、钙处理,板坯浇注,一、装备条件和工艺路线,2、马口铁工艺简介一、装备条件和工艺路线,5,二、马口铁化学成分控制标准,牌号,化学成分,%,C,Si,Mn,P,S,Als,MRT3-BA,0.100.015,0.02,0.45,0.55,0.02,0.018,0.010,0.065,MRT4-BA,0.0950.015,0.02,0.45,0.55,0.02,0.018,0.010,0.060,二、马口铁化学成分控制标准牌号化学成分%CSiMnPSAls,6,三、冶炼工艺研究,随着采用双联工艺（转炉,LFRH,）和全脱硫铁水冶炼，温度控制和,P,、,S,超标等问题得到有效控制，但仍有部分问题有待解决。,（一）双联冶炼工艺路线暴漏出的问题,该产品研发初期，为保证钢水洁净度，采用了,LF+RH,精炼，但,LF+RH,双联精炼时，顶渣氧化性强，钢水二次氧化严重无法进行钙处理对夹杂物变性，钢水可浇性差。,三、冶炼工艺研究 随着采用双联工艺（转炉LFRH）,7,三、冶炼工艺研究,1,、,RH,钢水净循环时间对夹杂物控制的影响,簇状,Al,2,O,3,是在钢中溶解氧含量很高时向钢液加入足够量的铝脱氧生成的，簇状,Al,2,O,3,与钢液间湿润性很差由钢液中上浮去除的很快。钢中存在簇状,Al,2,O,3,夹杂物，说明,RH,终脱氧后钢水循环时间不足。,三、冶炼工艺研究1、RH钢水净循环时间对夹杂物控制的影响,8,三、冶炼工艺研究,2,、改渣工艺对水口絮流的影响,RH,精炼改渣后钢包渣（,FeO+MnO,）在,3.56,14.45%,，氧化性波动较大。精炼结束改渣，由于没有促进夹杂物上浮的驱动力，产生的,Al2O3,夹杂部分不能被钢包渣吸附，存在于钢渣界面，浇注后期絮流几率大于浇注前起和中期。采用双联浇次浇铸过程每浇次至少更换三根浸入式水口连浇炉数平均,8,炉，水口絮流现象严重，结晶器液面波动相对较大，中包浇铸异常降级率接近,6%,。,三、冶炼工艺研究2、改渣工艺对水口絮流的影响,9,四、双联与单联工艺操作过程对比,转炉终点控制指标,双联工艺调整前后对转炉操作的影响不大，各项指标控制也均比较稳定；,LF,单联工艺要求转炉钢水出站氧含量控制在,50-100ppm,，前几炉钢到,LF,精炼氧含量偏高约,200ppm,左右，致使,LF,精炼脱氧调整时间长，不利于生产节奏稳定控制和钢水质量改善，此浇次后续钢水降低了转炉出站氧含量，精炼生产较为稳定。,工艺,终点控制,转炉出站,LF,进站,C%,T,O ppm,C%,Mn%,T,O ppm,双联调整工艺,0.07,1645,437,0.063,0.344,1570,162,LF,单联工艺,0.068,1652,474,0.07,0.413,1560,122,四、双联与单联工艺操作过程对比转炉终点控制指标,10,四、双联与单联工艺操作过程对比,单联,LF,造渣工艺处理,马口铁在精炼造渣中，首先采用在转炉出钢时向钢包配加顶渣,利用钢水动能及钢水显热将顶渣部分熔化,并进行终渣预脱氧。通过一定强度的吹氩搅拌,确保钢包渣熔化,减少了在,LF,加入的渣量,缩短了化渣时间。钢包到达工位后,加入剩余的石灰、精炼剂、萤石等造渣料,并适当增大氩气流量。在进行供电前精炼渣已基本形成,加热造渣期间加入铝粉、铝渣球复合脱氧剂，进行渣的脱氧，同时用石灰和萤石来调整渣的碱度、流动性,确保在前期尽快形成白泡沫渣。在钢水加热到一定温度后，加入精炼调渣剂，在温度高的情况下，调渣剂迅速熔化，发泡，渣层厚度迅速上升，保证了埋弧效果，同时有利于综合脱氧剂的脱氧效果。单联工艺加入的顶渣对钢包内原始渣起到改质及预脱氧的作用，从整体造渣效果来看，单联渣子氧化性和碱度要远远好于双联工艺对钢水的可浇注性也有了相应的保证。,四、双联与单联工艺操作过程对比单联LF造渣工艺处理,11,四、双联与单联工艺操作过程对比,单联,LF,造渣工艺处理,此表主要反应得是单联、双联精炼造渣工艺的差别，从整体造渣效果来看，单联渣子氧化性和碱度要远远好于双联工艺。实践证明,单联工艺加入的顶渣对钢包内原始渣起到改质及预脱氧的作用，使,LF,碱度提高,氧化性降低。调渣剂的加入保证了精炼渣层的厚度，充分促进了铝粉、铝渣球综合脱氧剂的脱氧效果，是钢水出站的氧化性降低，碱度的提高加大了夹杂物上浮和吸收的几率，对钢水的可浇注性也有了相应的保证。,工艺,工位,SiO,2,CaO,R,MgO,FeO,Al,2,O,3,MnO,MnO+FeO,单联,LF,进站,5.74,44.68,7.78,8.17,3.79,17.65,1.02,4.81,LF,出站,5.16,59.47,11.76,7.82,1.06,19.28,0.05,1.1,双联,LF,进站,6.94,40.78,5.88,6.51,12.32,15.64,8.89,21.21,LF,出站,5.02,49.11,9.78,11.76,3.72,21.51,3.53,7.25,单联、双联工艺进站、出站渣样的平均值对比,四、双联与单联工艺操作过程对比单联LF造渣工艺处理,12,四、双联与单联工艺操作过程对比,钢水成分的控制,通过单联和双联工艺成分控制的比较，可见单联工艺成份制相对不定，尤其是,C,含量偏差较大，主要是用碳粉调,C,精度较小。今后在调碳时需重点控制，在碳含量微调时可以采取打入碳线的方式来完成，其成分可以控制的更加准确,工艺路线,C%,Si%,Mn%,P%,S%,Als%,双联,0.103,0.012,0.47,0.016,0.006,0.033,单联,0.088,0.016,0.484,0.014,0.005,0.033,标准（,T4,）,0.08-0.11,0.02,0.45-0.55,0.02,0.018,0.010-0.060,单联、双联工艺相比过程成分的控制对比,四、双联与单联工艺操作过程对比钢水成分的控制,13,四、双联与单联工艺操作过程对比,钢水成分的控制,1,、碳元素在,LF,控制,要想使碳含量符合内控成分，在精炼冶炼上就要微调钢水碳含量，其主要控制措施如下：,降低转炉出钢时的碳含量，保证精炼到站碳含量,0.08%,左右；,加强钢包的管理，钢包内衬使用超低碳透气砖，降低钢水侵蚀透气砖,碳含量的上升；,接滑电极时要做好安全检查确认，检查电极接头处是否存在裂纹，避,免因电极的断裂造成接头坠入钢水影响钢水碳含量；,做好使用物料成分的检验，在加中碳锰铁时严禁因锰含量的调整而,影响碳含量。,四、双联与单联工艺操作过程对比钢水成分的控制 1、,14,四、双联与单联工艺操作过程对比,钢水成分的控制,2,、硅元素控制,对于,Si,元素，在单联工艺主要是在精炼完成造渣工作，造渣过程中会有相应的铝将渣中二氧化硅中的硅置换出来，溶解到钢水中，便形成硅元素。,钢水到,LF,炉进站温度。钢水进站温度过低加热时间长，长时间置换硅严重；,不良包况。非周转的包的使用，会加大精炼上造渣难度，铝粉加入量过多时会置换硅严重；,Ca,处理方法不当引起回硅。打线时做好线的确认，避免出现线的错误而增硅；,炉渣碱度过低引起回硅，碱度过低时渣中,SiO2,含量偏高，加入铝粉后会置换硅严重；,LF,炉反复通电引起回硅，电极反复加热，电极与渣充分接触，碳硅反应剧烈；,钢包透气不良。,四、双联与单联工艺操作过程对比钢水成分的控制 2、,15,四、双联与单联工艺操作过程对比,精炼,Ca,处理控制,水口絮流的现状分析,在浇注过程中如果发生钢水吸氧现象，则钢中的残铝会发生脱氧反应，造成钢液表面的,Al,浓度下降；并可能会生成少量,FeO,，这些,FeO,与,Al2O3,结合为一种铁铝尖晶石成分,(FeAl2O4,熔点,1780),，粘附到水口内壁上。由于铝镇静钢有较强的还原性，极易吸收空气中的氧，发生二次氧化，生成,Al2O3,夹杂物和,FeO,，共同造成了水口堵塞。为了防止中间包第一炉发生水口结瘤，采取在大包开浇前向中包内投加钙铁粉的处理措施，效果有时并不理想。因为,Ca,在钢液中的溶解度很小，,1550,时仅为,0.028%,，溶解过程受边界层扩散的限制，在局部达到饱和后，其余的钙会变为蒸气蒸发,(,沸点,1460),，所以钙的回收率很难保证。在连浇炉次发生结瘤时，加钙铁粉处理更不理想。除上述原因外，中间包内的液态渣还容易将钙铁合金包裹，使其难以熔化，所以应该提高精炼过程的钙处理效果来保证钢水的可浇注性。,四、双联与单联工艺操作过程对比精炼Ca处理控制,16,四、双联与单联工艺操作过程对比,精炼,Ca,处理控制,确定合理的钙含量,对钢水成分做统计分析，发现影响塞棒行程的因素只有钙和铝两种成份比较显著，其它合金元素的影响并不明显。铝的含量与塞棒行程呈现弱的正相关性，即铝含量越高的炉次，越易发生塞棒行程上涨。而钙呈强负相关，钙越低行程越易上涨，钙高则行程下降。对钙和铝的相对含量即,Ca/Al,比分析，则效应更加明显，钙铝比控制在一定范围内可避免结瘤现象。若保持塞棒开度稳定，既不发生结瘤也不侵蚀塞棒和水口，钙铝比最好控制在,0.05,0.08,的范围内。控制合适的钙铝比，可以在钢水发生轻微的二次氧化时，钙先于铝发生脱氧反应，对钢水中的残铝有保护作用，减少了,Al2O3,的生成和铝的烧损；并且，钙的脱氧产物能进一步与,Al2O3,结合为低熔点铝酸钙从而保证钢水的可浇注性。,四、双联与单联工艺操作过程对比精炼Ca处理控制确定合理的钙,17,四、双联与单联工艺操作过程对比,连铸工艺操作过程对比,1,、,浇注温度控制,项目,钢包,到平台,出站,待浇时间,浇注周期,中包温度,中包温,要温度,温度,温度,度合格,5,分,10,分,20,分,30,分,率,%,双联,最大值,1600,1594,1613,15,39,1567,1567,1574,1574,66.67%,MRT3,最小值,1595,1594,1595,1,32,1550,1550,1555,1555,平均值
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