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。     

无取向电工钢中钒元素的走向和控制

本文通过系统地跟踪、分析现场生产数据,研究了电工钢中钒元素的走向和控制,提出控制钢中钒含量的有效措施是采用合格磷铁,减少转炉下渣,适当提高渣碱度以抑制渣-钢间反应。     

从不锈钢粉尘中选择性提取Cr、Ni和Zn重金属

基于热力学计算结果,通过配碳还原-熔分工艺,从不锈钢粉尘中选择性分步提取了Cr、Ni和Zn重金属元素.配碳还原实验结果表明,不锈钢粉尘的最佳配碳量为20%,粉尘中Fe、Ni和Zn的最低还原温度为1050℃,Cr的最低还原温度是1 400℃,与热力学计算结果一致,通过控制温度实现了对粉尘中金属的选择性分步还原.直接还原熔分实验说明,Fe-Cr合金最佳熔分温度为1550℃,粉尘中金属以Fe-Ni-Cr合金形式被提取出来,渣金分离状况良好,反应时间5min时金属提取率已达到75%左右,15 min时Fe和Cr收得率达到85%以上,Ni超过90%.通过控制配碳量、还原时间与反应温度,在不改变现有工艺的条件下,不锈钢粉尘直接返回炼钢主流程回收其重金属完全可行.      

低碳钢夹杂物产生原因及控制

 CSP线100 t转炉生产SPHD冷轧夹杂物降等比例比较高,经分析夹杂降等主要原因是钢水夹杂物去除不彻底。通过优化转炉脱氧工艺减少夹杂产生,提高转炉终点温度减少LF处理过程中钢水中铝的氧化;精炼炉采用钢包渣循环渣利用快速造白渣,控制钢包渣w((CaO))/ w((Al₂O₃))为1.4～1.8,碱度为18～25,喂钙线前白渣时间大于8 min, LF炉出站镇静大于15 min促进夹杂的去除;开浇前中间包用氩气吹扫2 min、加硅钙粉防止开浇塞棒上涨,确保浇铸过程中恒拉速、钢包换包时中间包钢水大于20 t减少液位波动。最终基板夹杂降等率由1.8%降低至0.2%。     

RH脱硫对无取向电工钢中夹杂物的影响

研究了RH脱硫对常规工艺(连铸+热轧)和CSP工艺下的无取向电工钢热轧材样中夹杂物的影响。两种工艺下,当CaO-CaF_2脱硫剂加入量为1～4 kg/t时,RH脱硫率约为25%。终渣氧化性高、曼内斯曼指数(MI)低是影响脱硫效果的原因之一。CSP产线RH采用"先铝后硅"的脱氧方式,热轧材样中夹杂物主要是AlN、MnS、CaS和少量铝酸钙。此时,夹杂物总量主要受氮含量影响,硫含量只与硫化物夹杂密度呈正比关系。常规产线RH采用"先硅后铝"脱氧方式,热轧材样中氧化物夹杂和AlN夹杂含量相当,含钙夹杂物数量只占夹杂物总量的12%左右。脱硫剂中CaF_2对耐材的侵蚀导致RH脱硫时热轧材样中含Mg夹杂数量是不脱硫时的2倍。     

RH精炼工艺对无取向电工钢质量的影响

为了在保证产品质量的前提下降低无取向电工钢的生产成本,分析了RH精炼工艺在不同钢水循环流量下各工序夹杂物的演变规律、成品磁性能和表面质量的变化.结果 显示,RH精炼工艺的变化对钢液中夹杂物组成、热轧材样夹杂物数量和成品磁性能无明显影响,对表面质量有负相关影响,钢水循环流量越大,表面夹杂物降低等级的比例越低.RH出站,钢液中夹杂物当量面积,尤其是5μm以上较大夹杂物与钢水循环流量呈负相关的影响,热轧材样中夹杂物(包括第二相析出物)主要是第二相析出物AlN和MnS、少量的氧化物夹杂,其数量与RH精炼工艺无相关性.在保证质量满足要求的前提下,RH工序可适当调整钢水循环流量,降低生产成本.     

连铸混浇坯成分变化规律及模型的研究

研究了实际生产中异钢种混浇坯的成分变化规律。混浇坯成分变化符合对数函数,相同出钢量下,随着中间包余钢量的增加,钢液的混合度降低。混浇坯横截面中心处成分变化比边部快,铸坯液芯冲击深度随拉速和铸坯宽度的增加而增加。根据实际的混浇坯成分数据,建立了不依赖数模或水模实验的混浇坯成分预测模型。现场应用结果显示混浇坯混合度变化的预测偏差在5%以下,平均为2.9%,铸坯中心部位冲击深度的预测偏差为6.14%,充分说明了预测模型的准确性。     

不同RH脱氧方式对含铝电工钢的影响

摘要：研究了RH脱氧方式（铝脱氧,先铝后硅;硅脱氧,先硅后铝）对含铝电工钢洁净度、渣成分、夹杂物演变及连铸过程的影响。2种脱氧方式下钢包顶渣的氧化性相似,热力学计算表明硅脱氧的顶渣对铝酸盐夹杂物的吸收能力强于铝脱氧渣。铝脱氧钢中夹杂主要为Al2O3 CaO CaS复合氧化物,硅脱氧钢中夹杂物主要是Al2O3。2种脱氧方式下,热轧钢卷中的典型夹杂物都是AlN、MnS和复合铝酸盐。由于脱氧方式和钢中N、S含量的差异,铝脱氧热轧卷中夹杂物的含量是硅脱氧的2～3倍,这与理论的预测结果完全吻合。由于钢液中Ca含量不同,硅脱氧的钢水在CSP连铸过程中会引起中包塞棒上涨,因此建议在传统的连铸工艺中采用硅脱氧,在CSP工艺中采用铝脱氧。     

低碳铝镇静钢LF精炼工艺的研究

为了优化低碳铝镇静钢的LF精炼工艺,研究了LF轻处理、LF精炼(不钙处理)和LF精炼+钙处理三种模式对夹杂物、产品性能、综合成本和生产过程的影响。结果表明LF轻处理的材样中典型夹杂物是铝酸盐+MnS复合夹杂,LF造渣精炼时典型夹杂物是铝酸盐+CaS复合夹杂。不同精炼模式下材样中氧含量基本相同,力学性能没有明显差异。虽然LF轻处理模式下产品洁净度好、综合成本低,但是连铸过程中容易造成塞棒上涨与水口结瘤。因此,生产低碳铝镇静钢时应采用LF精炼(不钙处理)的模式,当生产量较少或浇次末期时,可以考虑采用LF轻处理模式。     

CSP工艺含铝无取向电工钢中夹杂物的演变和控制

 为了更好地控制CSP工艺下电工钢中的夹杂物，研究了涟钢CSP工艺含铝电工钢夹杂物在精炼连铸热轧过程中的演变机理。RH合金化后钢中夹杂物有Al2O3，Al2O3 SiO2和Al2O3 CaO CaS 主要3种，RH出站和中包钢液中的夹杂物主要是Al2O3 CaO CaS和少量单独的Al2O3和CaS夹杂。减少钢液中夹杂物的主要措施是降低RH出站前的顶渣氧化性。热轧卷材样中夹杂物与钢液中夹杂物不同，主要是AlN和MnS，夹杂物总量与氮、硫质量分数呈正相关，氮元素的影响最显著。