| 标题 | 深冲钢RH精炼渣的配比研究与应用 |
| 范文 | 刘卫华 摘 要：日照钢铁在生产深冲钢过程中出现结瘤、夹杂物等影响连铸坯质量的问题，为保证深冲钢的质量稳定，从优化RH精炼渣系着手，调整精炼渣配比，调节精炼渣碱度。解决生产过程中出现的结瘤、夹杂物等问题，同时达到降低生产成本的目的。 关键词：深冲钢；精炼渣；配比；碱度 中图分类号：TG142 文献标志码：A 0 前言 冷轧产品对强度、延伸率、表面质量都有较高的要求，特别是用于汽车、家电等行业产品，这也对热轧产品的生产提出了更高的要求。2007年日照钢铁冲压用钢SPHC开发成功，获得了明显经济效益，也加快了对深冲钢SPHD开发的脚步。2011年6月开始试生产，日照钢炼钢厂生产冷轧料过程中克服水口结瘤、夹杂物影响铸坯质量等问题，通过优化渣系组分和碱度，提高吸收率，改善了钢水质量。 1 生产现状 日钢炼钢工序有120t转炉、120tRH真空精炼炉、1×1板坯连铸机断面（1050mm～2040mm）×210，以及配套的热连轧设备。目前工艺路线是：高炉铁水→铁水预处理→转炉→RH炉→LF炉→板坯连铸机→轧钢，工艺生产过程中出现水口结瘤、夹杂物影响铸坯质量等的问题。 根据对SPHD钢种加工性能的要求，日照钢铁SPHD钢种成分见表1。 冷轧料属于低碳铝镇静，w（Alt）一般为0.02%～0.055%，太高易生成Al2O3夾杂物，影响连铸生产造成结瘤和夹杂物过多，使产品质量得不到保证。为提高钢水的纯净度，应在精炼过程中尽可能除去钢水中的夹杂物，确保造渣效果，满足最终产品使用性能的要求。通过取样化验分析，深入了解RH处理过程超低碳铝镇静钢中夹杂物变化，优化RH钢中顶渣成分，确定精炼渣系CaO-SiO2-Al2O3，以及渣中各组分的含量。 2 RH精炼渣组分优化 2.1 渣系确定 对所取的试样采用化学常规分析，确定各类夹杂物的类型和对应的数量，同时进行定量分析，明确影响深冲钢生产和产品质量的夹杂物类型，以及其成分的演变过程，寻找优化改进的目标。夹杂物主要是B类夹杂物，成分主要是Al2O3，因此采用精炼渣系为CaO-SiO2-Al2O3的三元渣系，进一步分析不同配比条件下精炼渣的脱氧、脱硫效果，以及不同碱度的影响。 2.2 渣系碱度 根据精炼渣的不同碱度变化，在此条件下对钢材全氧含量进行持续跟踪，绘制出精练渣碱度与全氧含量间的关系变化图，如图1所示。 在高碱度炉渣和高w[A1]条件下，炉渣和钢液反应生成的Ca、Mg和Al2O3，夹杂反应，钢中绝大部分Al2O3，转变成液态钙铝酸盐和以MgO或MgO·Al2O3为核心，外层包裹低熔点钙铝酸盐的CaO-MgO-Al2O3，类部分液态复合夹杂物。这些液态或者部分液态的夹杂物容易聚合、长大、上浮并被炉渣捕获，由此可见，利用渣-钢反应，在钙处理前将钢中绝大部分夹杂物转变成部分液态夹杂物甚至全液态夹杂物是可行的，钢中小尺寸夹杂物就越有充足的时间聚集长大，从而充分发挥RH精炼过程良好的动力学条件对液态夹杂物的去除作用。 2.3 渣系碱度对脱硫影响 改变精炼渣碱度，其对脱硫率的影响随着精炼渣碱度提高，脱硫率呈先增大后减小的变化趋势，炼渣碱度为2.2时，脱硫率相对较低；增大精炼渣碱度到3.0时，脱硫率随之增大到83.6%；进一步增大精炼渣碱度时，脱硫率开始降低精炼渣碱度在2.85～3.45变化时，脱硫率在80%以上。 2.4 方案制定 根据渣系构成、碱度要求制定不同的试验方案，见表2。 根据生产实践过程中对冶炼过程的全程跟踪，以及对钢材全氧含量的检测，对比3种试验方案钢材全氧含量，如图2所示。 经过生产试验，确定适合RH精炼处理超低碳钢过程去除Al2O3的精炼渣主要组分为w（CaO）=40%～51%、w（Al2O3）=25%～35%、w（SiO2）=6%～14%。通过精炼渣吸收Al2O3生产工艺试验和实践，得出精炼渣CaO/Al2O3比值对吸收Al2O3能力在1.7左右具有较高的吸收速率处理时间最短，最终确定RH精炼渣的碱度为3.48。 结论 （1）通过CaO-Al2O3-SiO2三元系相图之间的变化关系，得出流动性适中、脱氧、脱硫效果好的泡沫渣，其配比为w（CaO）=40%～51%、w（Al2O3）=25%～35%、w（SiO2）=6%～14%，形成了适合RH处理深冲钢的精炼渣组分。 （2）通过精炼渣吸收Al2O3生产工艺试验和实践，得出精炼渣CaO/Al2O3比值对吸收Al2O3能力在1.7左右具有较高的吸收速率，最终确定RH精炼渣的碱度为3.48、CaO/Al2O3比值为1.43。 日照钢铁经过半年多时间的系统性分析和对比试验，最终优化设计出符合RH生产深冲钢SPHD的工艺，促进钢液中Al2O3夹杂的吸收，有效解决了生产过程中出现的结瘤、夹杂物等问题，降低了生产成本，提高了产品质量。 参考文献 [1] 李阳，姜周华，袁伟霞，等.精炼渣对非铝脱氧钢中夹杂物影响的实验研究[J].中国冶金，2006，16（6）：28-31. [2]余其红，刘文华，肖聪，等.钢水炉外精炼过程非金属夹杂物演变分析[C].全国冶金物理化学学术会议专辑，2010. [3]李杰，荣光平，王晓兰，等.CaO-Al2O3SiO2基精炼渣LF脱硫的试验研究[J].炼钢，2013，29（1）：48-51. |
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