pm10低成本纯净刚的开发和应用.ppt

低成本纯净钢冶炼工艺的开发和应用 沈岸明邯郸钢铁集团公司西区炼钢厂 1 高纯净钢全过程氮的控制 2 高纯净钢转炉磷、硫的去除及氧夹杂物 的控制 3 二次精炼硫和氧的夹杂物去除 4 钙处理对夹杂物的影响 5 其它 6 结论 摘 要：为了实现品种增效，制造钢铁精品，系统分析了钢中氧、碳、氮、硫、磷、氢等元素在钢中行为，探讨了夹杂物产生的原因以及氧和夹杂物去除的机理，合理设计工艺路径；强化重点工艺环节的控制；优化改进控制工艺；通过铁水预处理（扒渣）, 转炉冶炼控制, 出钢挡渣、对炉渣改性, 二次精炼、全程保护浇铸、中间包冶金及采取各种促使夹杂物去除的措施，使邯钢西区炼钢厂纯净钢生产获得较高的水平。 关键词：纯净钢；夹杂物；二次精炼；顶渣改质 钢材的纯净度对钢材的性能影响非常显著，也是炼钢水平先进性的重要标志。降低钢中S、P、N 等杂质含量, 可以提高钢材的强韧性。当钢中[S ]从0.016 % 降低到0.004 % 时,高合金钢低温平均冲击性能成倍提高。降低钢中全氧含量,降低钢中夹杂物有利于提高钢材的疲劳强度。降低钢中碳氮含量明显改善钢的深冲性能。汽车用高强度IF 钢要求钢中C+ N ≤50×10- 6。此外, 生产热轧薄板须严格控制钢中大型Al2O3夹杂物数量, 避免轧制产生裂纹, 获得良好的表面质量。硫引起钢的热脆, 显著降低钢的热加工性能。碳钢中S≤60×10- 6, 可基本避免热加工时钢材产生热裂纹。N 和C 都是间隙型杂质, 低温时容易在Fe 原子晶格内扩散, 引起时效, 使钢材的低温锻造性能下降。因此，系统分析了钢中氧、碳、氮、硫、磷、氢等元素在钢中行为，优化冶炼工艺和关键工艺点的环节控制，提高钢水的纯净度有十分重要的意义。 1.高纯净钢全过程氮的控制 1.1 转炉氮控制 利用活动烟罩，通过变频风机和固定烟罩微正压检测装置，按照兑铁、吹炼升温、付枪操作、吹炼结束等阶段微正压检测，调整分机转速，炉口压力要保证正压0—50mbar，避免碳氧反应的减缓，炉内CO 气氛减弱，防止吸入空气，导致转炉吹炼后期可能增氮。因此操作方面严禁再吹，停吹[C]要合适；做好底吹系统的维护，合理控制底吹流量，吹炼期对吹流量0.015-0.15 Nm3/min·t，并根据钢种，做好底吹的切换模式。N气体含量要求钢种模式Ar为80%或100%切换；实行高的矿石加入量和铁水比，降低终点钢中氮含量,目前品种钢的冶炼矿石用量30kg/吨钢，铁水比90%；岀钢操作：出钢口形状要好，防止散流，减少出钢过程中吸氮。转炉出站[N]控制在20ppm,在钢水出到钢水包的三分之一时，向钢水包内加入碱性精炼渣对钢水顶渣进行改质，及时加入精炼渣可以减少钢包内钢水的裸露，减少钢水面与大气的接触。通过碱性精炼渣顶渣改质，明显控制了出钢过程增氮。保证炉后吹氩处理控制增[N]3ppm 1.2 LF炉精炼控氮 1.3 RH炉精炼控氮 1.4 连铸控氮 2.1高纯净钢转炉磷、硫的去除及氧夹杂物的控制 磷的控制：磷关键环节在于转炉，转炉采用高碱度渣和双 渣操作，使成品中磷含量平均为0.0077%，最低为0.0032%，同时出钢避免下渣回磷，采用挡渣镖挡渣出钢。 转炉在脱硫操作时确保: 金属液和渣中氧含量要低、使用高硫容量的碱性渣、钢渣要混合均匀。但转炉的氧化气氛限制了转炉的脱硫能力。西区炼钢目前采用的是复合喷吹喷粉的铁水预处理方法来进行深度脱硫,高炉铁水首先进行前扒渣，深脱硫钢扒渣到“0”点以下。铁水预处理通过喷吹钝化白灰和钝化镁粉，铁水中硫含量可降低到0.001％。经铁水预处理后的铁水兑入转炉前需经过扒渣, 减少铁水渣中的硫对钢水的影响。 2.2工艺处理时转炉氧化物的控制重点 减少所生成的夹杂物数量, 控制所生成夹杂物的性质;创造良好的条件促使夹杂物去除;控制炉渣成分使其更有利于吸收夹杂;防止钢水被大气、炉渣、耐材氧化等。因此，在工艺处理时转炉氧化物的控制重点做好四个方面： 1）合理提高停吹碳含量和转炉复吹的有效性；降 低终点钢水中的氧和钢包渣中FeO + MnO 含量，从而减少生成的氧化物夹杂。 2）在出钢过程中，顶渣的加入要及时，使之在钢水表面形成一层保护层，防止二次氧化。 3）出钢口状态好，确保圆流出钢，挡渣镖挡渣和安装下渣监测装置挡渣出钢。 4）是出钢用钢包一定要保持“干净”，不允许有包底和包盖。 3 二次精炼硫和氧的夹杂物去除3.1 顶渣改质 钢包精炼改质工艺（渣洗方式），使钢中Alt平均含量由原工艺LF进站前的0.0243%，提高到目前的LF进站前的0.0318%，钢中Alt平均含量提高0.0075%，说明钢包顶渣改质效果