低碳钢RH轻处理工艺技术研究

为了对RH轻处理低碳钢的工艺技术提供理论依据,对RH轻处理低碳钢过程脱碳规律进行了研究。结果表明,RH轻处理过程ln(w[C]_0/w[C]_t)与t具有线性关系,其斜率Kc为0.1475min~(-1);RH进站钢水[C]含量控制在0.045%-0.065%,钢水[O]含量控制在300-500PPm,有利于提高RH轻处理脱碳效率;RH出站时钢水[O]含量控制150PPm以下,有利于提高钢水洁净度。根据研究结果有针对性提出工艺优化措施,工业实践表明,采用RH-LF双精炼工艺生产WX08钢时,降低了转炉吹炼终点氧含量,成品非金属夹杂物级别也相对降低。     

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.     

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%。     

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.     

120 t转炉流程管线钢X70的生产实践

X70管线钢(%:0.02～0.05C、0.145～0.25Si、≤0.015P、≤0.002S、1.70～1.80Mn、0.085～0.15Nb、0.2～0.3Ni、0.015～0.040Al、0.01～0.03Ti)用铁水预处理-120 t转炉-RH-LF-(200～250)mm×(900～1 800)mm连铸工艺冶炼。通过金属锰替代低碳锰铁和部分硅锰合金,减少RH处理后钢水增碳,控制LF精炼时钢水增C量≤0.01%,预处理铁水[S]≤0.002%,LF精炼渣碱度控制在1.5左右,使LF初始[C]为0.03%,初始[S]为0.001 5%,终点[C]为0.04%,终点[S]为0.000 8%,满足了使用要求。     

烘烤硬化钢CR180BH碳的控制

邯钢邯宝炼钢厂在生产CR180BH钢过程中成品w(C)控制不准,主要原因是RH脱碳过量,使w(C)产生较大波动,且在过程增碳环节上把握不准。通过建立RH脱碳模型以及严格控制钢水进站条件,RH进站w(O)控制在0.05%~0.075%,进站w(C)控制在0.03%~0.05%,从而实现RH脱碳终点w(C)稳定控制;同时加强合金辅料检查,加强连铸用耐材质量管理,使w(C)得到精准的控制,成品w(C)稳定控制在0.002 0%~0.003 0%,成分命中率从86%提高到96%。     

150 tRH精炼终点钢水酸溶铝含量的控制

在参考80炉次SPHD、SPHE和IF钢生产数据的基础上,采用多元线性回归分析建立了用Al脱氧的RH精炼终点钢水酸溶铝含量-[Als]的计算模型,分析了RH脱碳结束时钢水氧活度、脱氧加铝量和钢水净循环时间对终点钢水酸溶铝含量的影响。结果表明,RH脱碳结束钢水氧活度、脱氧加铝量是影响终点钢水酸溶铝含量的重要因素;当RH脱碳后钢水温度、氧活度、炉渣中FeO+MnO含量-(FeO+MnO)以及钢水的净循环时间分别在1 600℃、2×10^-4、15%和8 min时,要控制终点钢水酸溶铝为0.02%~0.05%须在RH脱氧过程中控制加铝量0.86~1.53 kg/t。     

IF钢生产过程中RH-TB真空脱碳效果的工艺研究

在生产超低碳IF钢的RH-TB真空处理过程中,采用自然脱碳和强制脱碳的工艺方法试验研究了不同初始碳氧含量钢水的脱碳效果.试验结果表明,初始钢水条件和操作方式直接影响钢水脱碳的冶金效果,满足IF钢稳定生产w(C)≤0.0025%及w(TO)≤0.0025%的最佳初始钢水控制条件为w(C)=0.030%～0.040%,a[O]=0.050%～0.070%,相应的温度为1 590～1 610℃.试验结果得到了工业试验的验证.     

RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺

 提出RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺。通过从RH上升管喷吹碳酸钙粉剂实现钢水脱碳和净化钢液的目的。分析RH碳酸盐分解CO2的脱碳机理,并进行工业试验,考察RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺对钢水洁净度的影响。结果表明,采用RH碳酸盐分解CO2脱碳工艺缩短RH精炼处理时间3 min,吨钢成本降低3～5元。铸坯的平均[w(T[O])]可达0.001 0%以下,显著提高钢水的洁净度。     

RH-MFB生产超低碳钢实践

采用工业试验,研究RH-MFB生产超低碳钢过程中的脱碳规律和RH脱碳后的增碳规律。试验结果:(1)采用真空室快速压降速率、较长的极限真空保持时间,可使RH具有强大的脱碳能力,RH脱碳结束后钢水w(C)可达到8×10-6的水平。(2)钢包、钢包覆盖剂、中包覆盖剂和连铸保护渣等采用低碳材料,可以有效防止RH脱碳后的钢水增碳,可以将增碳量控制在4×10-6的水平。     

冷轧薄板超低碳钢精炼双联工艺研究及应用

通过对超低碳钢RH及连铸中间包取样数据进行分析,发现RH升温吹氧量的增加导致全氧含量、渣中TFe含量升高,w(CaO)/w(Al_2O_3)逐渐降低,对控制大尺寸Al_2O_3夹杂物数量比例及中包全氧含量十分不利,因此采用LF+RH双联工艺取消吹氧升温,提高钢水纯净度。该工艺中转炉低温低氧出钢,LF优化钢包底吹强度、给电升温时间,在给电结束后钢水氧质量分数控制在0.033%～0.045%,改质后钢水氧质量分数控制在0.025%～0.030%。RH取消吹氧升温,脱碳结束氧质量分数控制在0.015%～0.020%,RH出站渣中w(TFe)≤5%,w(CaO)/w(Al_2O_3)稳定控制在1.3～1.5。在工业生产应用后,超低碳钢双联工艺路线下的夹杂物控制水平可以满足冷轧汽车外板要求。     

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。     

RH处理超低碳钢中总氧含量预报模型

根据300 t钢包RH真空处理超低碳铝镇静钢工业生产数据,建立了RH处理过程钢中总氧含量(氧化物夹杂含量)的预报模型。模型综合考虑了RH脱碳结束时钢中的初始氧[O]0及钢包渣中(FeO+MnO)的质量分数、吹氩流量、真空度、处理时间等因素的影响。模型计算值与实测值误差为±(3.5~8.0)%,说明该模型是可信的;利用模型分析讨论了RH操作过程的工艺因素对钢水总氧含量的影响。     

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%。     

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。     

120 t RH-LF生产低碳钢QD08的工艺实践

介绍了芜湖新兴铸管有限责任公司炼钢厂采用RH-LF精炼法生产低碳钢QD08的工艺实践。通过对转炉出站钢水初始条件,RH真空脱碳原理和过程控制,后续LF冶炼3个方面的分析研究,结果表明,初始钢水控制条件为[C] 0.04%～0.10%,[0]>300×10^-6,转炉终点出钢温度T≥1 650℃。随真空处理时间延长,真空度降低,真空室内PCO减少,碳氧浓度积呈降低的趋势,真空室内因发生碳氧反应进行脱碳,RH真空脱碳满足热力学条件;脱碳速率的变化规律为先增大后减小,脱碳速率有一定的规律;RH真空处理后的钢水需在LF完成脱硫、升温、合金化等操作,并且需保证终渣量20～23 kg/t,终渣（FeO）+（MnO）<1.2%,碱度R≥3.5等工艺条件。     

RH-MFB生产超低碳钢的工艺优化

在RH脱碳静态模型的基础上对RH脱碳理论进行了分析,分析结果表明,涟钢RH的实际脱碳水平还有待提高.针对影响RH脱碳速率的主要因素进行分析,结果表明:为获得最佳脱碳效果,处理时应消除压降平台,全程真空度在400 Pa以下保持16 min以上,同时在钢水循环开始后的3~4 min控制吹氩流量为80~100 m3/h;真空度达8 kPa以后(即3 min左右时)为吹氧的最佳时机,此时应将氧枪高度控制在250~400 cm,氧气流量控制在1 200~1 600 m3/h.实践证明,通过这些优化措施,可使处理后碳质量分数稳定在0.003%以下.     

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%。     

300t RH不同真空处理模式的脱氢效果分析

对300 t RH真空处理前钢中氢含量的影响因素进行分析,得出转炉原辅料加入量的影响很小,湿度有一定的影响,合金加入量影响最大。对300 t RH真空3种模式下的脱氢工艺进行分析研究,结果表明:本处理钢种,可以根据真空度的高低,合理控制处理时间,RH脱氢效果十分显著,RH处理结束w(H)达到2×10~(-6)以下,脱氢率可达70%~80%;轻处理和脱碳钢种,处理前w(H)较低,只要严格控制合金加入时机,RH处理结束w(H)都能稳定达到1.3×10~(-6)以下,脱氢率可达10%以上。     

QD08生产RH真空精炼脱碳影响因素分析

结合芜湖新兴铸管炼钢部RH自然脱碳冶炼低碳钢QD08的生产实际,从热力学和动力学的角度出发,考虑初始碳氧含量以及真空度变化等因素,研究RH的碳氧反应,系统分析和研究低碳钢QD08钢生产的工艺制度。RH真空处理过程中,随真空处理时间延长,真空度降低,真空室内PCO降低,碳氧浓度积呈降低的趋势,真空室内因发生碳氧反应进行脱碳,RH自然脱碳满足热力学条件;RH自然脱碳反应速度取决于:[C]、[O]元素在钢液内部的传质系数、真空处理时间、抽真空的速度和脱碳速率,并具有一定的规律。对RH自然脱碳及其反应机理进行探讨,并且为利用RH装置生产低碳钢提供了重要技术支持。