降低DTLA鋼ALs燒損

1、2015年科技攻關(guān)項(xiàng)目降低DTLA鋼Als的燒損攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司提釩煉鋼廠二一五年九月目 錄1前言12主要技術(shù)措施13科研試驗(yàn)及項(xiàng)目措施13.1 低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼脫氧合金化工藝優(yōu)化13.2 電石造鋼包渣降低鋼包渣氧化性23.3 優(yōu)化擋渣出鋼工藝，減少鋼包下渣量23.3 優(yōu)化DTLA鋼保護(hù)澆注工藝34取得的效果44.1 LF出站Als控制情況44.2 成品Als控制情況44.3 Als燒損情況44.4 DTLA鋼鋼水可澆性變化情況54.5 DTLA鋼冷軋產(chǎn)品性能變化情況54.6 DTLA鋼脫氧合金化成本變化情況55結(jié)論6參考文獻(xiàn)61前言低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼（DTLA）是用途比較廣泛的鋼種，鋼種成分

2、碳含量低，轉(zhuǎn)爐冶煉后，鋼水中溶解氧含量比較高，為改善其深沖性能，必須將其鋼水的中溶解氧進(jìn)行過(guò)剩鋁脫氧，并要求鋼中Als=0.02%0.05%，如果不將氧脫除到一定程度，不但影響鋼水的順利澆注，也不能得到結(jié)構(gòu)合理的鑄坯或鋼錠。攀鋼低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼冶煉主原料為半鋼，半鋼中硅、錳為痕跡量，半鋼中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)也只為2.7%3.8%，造成轉(zhuǎn)爐冶煉整體熱源不足，終點(diǎn)碳相比其他鋼廠低，其中出鋼終點(diǎn)碳低于0.05%的比例占到56%以上，鋼水中氧活度更是高達(dá)8501300ppm，鋼包渣氧化性強(qiáng)（FeO15%），加上澆注周期長(zhǎng)（2#板坯澆注周期50min），導(dǎo)致LF出站到成品Als燒損達(dá)到0.023%，Als的嚴(yán)重?zé)?/p>

3、損一方面產(chǎn)生大量的Al2O3，影響澆注順行，另一方面需要增加Al合金量以保證成品Als滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。因此，從降低成本、提高鋼質(zhì)上均有必要降低DTLA鋼Als燒損。2015年項(xiàng)目組在深入分析影響DTLA鋼Als燒損的因素后，開展了優(yōu)化轉(zhuǎn)爐擋渣出鋼工藝、優(yōu)化DTLA鋼脫氧合金化工藝、優(yōu)化DTLA鋼保護(hù)澆注工藝等方面工作，DTLA鋼Als燒損值降低到0.015%，在提高鋼水純凈度、保證DTLA鋼產(chǎn)品性能的同時(shí)，年均能降低低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼合金成本257.8萬(wàn)元以上。2主要技術(shù)措施DTLA鋼Als燒損主要表現(xiàn)為：一是鋼中Als與渣中氧反應(yīng)；二是鋼液裸露造成的二次氧化。所以，項(xiàng)目組控制Als燒損的主要技術(shù)措施

4、一是控制鋼包下渣量及渣中氧含量；二是控制鋼包吹氬過(guò)程軟吹，減少鋼液裸露；三是提高連鑄保護(hù)澆注效果，減少鋼液二次氧化。為此，開展了優(yōu)化轉(zhuǎn)爐擋渣出鋼工藝、優(yōu)化DTLA鋼脫氧合金化工藝、優(yōu)化DTLA鋼保護(hù)澆注工藝等一系列工藝優(yōu)化措施。3科研試驗(yàn)及項(xiàng)目措施3.1 低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼脫氧合金化工藝優(yōu)化項(xiàng)目組在借鑒前蘇聯(lián)冶金專家巴普基茲曼斯基關(guān)于轉(zhuǎn)爐冶煉碳氧反應(yīng)理論基礎(chǔ)上認(rèn)為，當(dāng)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn) C0.05%時(shí)，碳在出鋼過(guò)程中具有一定的脫氧能力，提出了低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼碳脫氧工藝路線。采用碳脫氧工藝爐次加入碳粉40-100kg，增加鋁線400-500m，減少鋁鐵用量550kg，采用碳、硅錳合金化，減少M(fèi)nO等脫氧產(chǎn)物，降低渣

5、中MnO組分含量，達(dá)到降低渣中氧化性效果。表1 采用碳脫氧工藝主要脫氧合金化合金變化情況項(xiàng)目碳粉(Kg)總喂線量（m)硅錳（Kg）鋁鐵（Kg）中碳錳鐵（Kg）原工藝03460558308碳脫氧工藝678631110243對(duì)比+67+517+111-558-653.2 電石造鋼包渣降低鋼包渣氧化性為降低DTLA鋼鋼包渣氧化性，提高鋼水純凈度，借鑒其它鋼廠電石造鋼包渣的成功經(jīng)驗(yàn)，鋼廠于2015年4月-5月開展了低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼電石造鋼包渣試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，采用電石造鋼包渣，鋼包渣氧化性能顯著降低，采LF出站渣中FeO含量能控制到1.29%，較現(xiàn)行工藝低7.21%。圖1 采用電石造渣鋼包渣氧化性變化情

6、況3.3 優(yōu)化擋渣出鋼工藝，減少鋼包下渣量項(xiàng)目組對(duì)鋼包下渣量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐出鋼口前期及后期渣擋渣效果較差，其主要原因?yàn)槌鲣摽趽踉叽缰挥?60mm一種型號(hào)，擋渣塞與出鋼口前期及后期孔徑不匹配，為此，根據(jù)出鋼口孔徑變化將擋渣塞改成前、中、后三種型號(hào)。圖2 擋渣塞的優(yōu)化為保證擋渣標(biāo)加入后的擋渣效果，項(xiàng)目組對(duì)擋渣標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化，在標(biāo)桿上焊一截鋼筋鋼，標(biāo)桿與標(biāo)體組裝后將鋼筋彎下，加標(biāo)后，鋼流漩渦產(chǎn)生的向下拉力就不能將標(biāo)桿拉掉，確保了擋渣效果。改進(jìn)后鋼包渣厚能穩(wěn)定控制在80mm以下。優(yōu)化后優(yōu)化前圖3 擋渣標(biāo)的優(yōu)化3.3 優(yōu)化DTLA鋼保護(hù)澆注工藝由于受大包稱重系統(tǒng)誤差等因素影響，DTLA鋼采用澆注

7、末期敞澆進(jìn)行判渣，主要依據(jù)鋼水流顏色瞬間突變，高溫鋼水發(fā)白變亮、其他溫度鋼水發(fā)暗變紅，圓流變散、流速由急變緩，長(zhǎng)水口一圈周圍突亮等現(xiàn)象綜合判斷來(lái)渣進(jìn)而停止?jié)沧?。在此過(guò)程，鋼液裸露，造成嚴(yán)重的二次氧化，Als燒損嚴(yán)重。項(xiàng)目組借鑒同行成熟工藝，推行了套長(zhǎng)水口判渣（聽渣）工藝，主要依據(jù)鋼水澆注時(shí)機(jī)械手在鋼水靜壓力作用下振動(dòng)頻率較大，表現(xiàn)為抖動(dòng)趨勢(shì)較強(qiáng)；鋼渣混合澆注時(shí)較鋼水靜壓力作用微弱機(jī)械手振動(dòng)頻率較小，表現(xiàn)為抖動(dòng)趨勢(shì)較弱，根據(jù)套長(zhǎng)水口澆注過(guò)程機(jī)械手抖動(dòng)趨勢(shì)強(qiáng)弱的臨界點(diǎn)判斷來(lái)渣進(jìn)而停止?jié)沧?。在此過(guò)程，鋼水保護(hù)澆注，有效減少了鋼液的二次氧化。實(shí)施套長(zhǎng)水口判渣（聽渣）工藝后，DTLA鋼敞澆時(shí)間由大于5m

8、in縮短到小于3min。中包下渣渣厚由80mm減小為60mm。優(yōu)化后優(yōu)化前圖4 中包下渣變化情況4取得的效果4.1 LF出站Als控制情況優(yōu)化后DTLA鋼LF出站Als平均控制為0.049%，較優(yōu)化前0.063%低0.014%。4.2 成品Als控制情況優(yōu)化后DTLA鋼成品Als平均控制為0.035%，較優(yōu)化前0.042%低0.007%。4.3 Als燒損情況優(yōu)化后DTLA鋼 Als燒損平均控制為0.015%，較優(yōu)化前0.023%低0.08%。4.4 DTLA鋼鋼水可澆性變化情況表2 1 DTLA鋼鋼水可澆性變化情況階段生產(chǎn)爐數(shù)變流爐數(shù)變流率優(yōu)化前（1月）83211413.70%優(yōu)化后（8月）

9、867546.23%優(yōu)化后DTLA鋼鋼水變流率為6.23%，較優(yōu)化前降低7.47%。鋼水可澆性得到大幅改善。4.5 DTLA鋼冷軋產(chǎn)品性能變化情況優(yōu)化后DTLA鋼冷軋產(chǎn)品伸長(zhǎng)率平局提高0.4%。優(yōu)化后DTLA鋼冷軋產(chǎn)品平均屈服平均降低8Mpa，優(yōu)化后DTLA鋼冷軋產(chǎn)品延伸率、屈服強(qiáng)度等指標(biāo)穩(wěn)定，略優(yōu)提升。4.6 DTLA鋼脫氧合金化成本變化情況表2 DTLA鋼脫氧合金化成本變化情況合金名稱價(jià)格優(yōu)化前優(yōu)化后成本差異用量單位成本用量單位成本碳粉(Kg)1.3100.00670.670.67鋁線（m)2.783467.394208.971.58鋁鐵（Kg）7.8655833.7434821.04-12.70中碳錳鐵（Kg）7.2230817.1100.00-17.11高碳錳鐵（Kg）5.400030812.7912.79合計(jì)58.2443.47-14.77DTLA鋼脫氧合金化工藝優(yōu)化后，DTLA鋼脫氧合金化成本降低元14.77/t，其中Al合金成本降低11.12元/t。5結(jié)論（1）通過(guò)項(xiàng)目的開展，DTLA鋼 Als燒損平均控制為0.015%，較優(yōu)化前0.023%低0.08%。成品Als平均控制為0.035%，較優(yōu)化前0.042%低0.007%。鋼