含鋁鋼鈣處理研究與應用

祁敏翔， 張 琦， 溫 雨， 原一洲

（五礦營口中板有限責任公司， 遼寧 營口 115000）

1 試驗過程

無探傷或低探傷要求鋼種，無Z向、抗酸等特殊性能要求，厚度規格≤40 mm 的含鋁微合金鋼種。

本次試驗3 爐，鋼種為低合金鋼種，試驗爐數及鋼種情況見表1。

表1 試驗鋼種信息

本次試驗主要對轉爐、精煉的物料結構、加入時機及取消鈣線的喂入進行調整，各工序控制情況如下。

1.1 轉爐工序

轉爐物料調整主要多爐后頂渣進行調整，由原來加入200 kg 石灰、200 kg 預熔渣調整為加入400 kg 石灰，各爐次加入物料情況見表2。

表2 轉爐物料加入情況 t

生產過程中均未出現點吹情況，其中104 025爐，爐后溫度1 574 ℃，較其他爐次（1 589 ℃、1 580℃）低，爐后白灰熔化不良，其他爐次均正常。爐后成分情況見表3。

表3 爐后主要成分 %

1.2 精煉工序

精煉方面調整主要為采用到站后一次補鋁，中后期禁止補鋁，出站后取消鈣處理。精煉處理情況見表4。

表4 精煉處理情況

精煉到站后一次性補鋁，中后期未進行補鋁，過程采用電石進行脫氧。精煉出站成分見表5。

表5 精煉出站成分 %

1.3 連鑄工序

連鑄分別在1 號、4 號機進行生產，生產過程中均未出現絮流情況，具體生產情況見下頁表6。

連鑄過程保護渣澆鑄控制較好，試驗前后爐次未出現絮流情況。

表6 連鑄生產情況

1.4 探傷情況

含鋁鋼取消鈣處理的鑄坯分別在中板廠及厚板廠進行軋制，共探傷9 塊母板（包含14 塊子板），探傷全部合格，合格率100%，具體明細見表7。

表7 探傷鋼板明細

2 檢驗情況

2.1 渣系分析

對轉爐爐后，LF 處理過程及LF 出站爐渣進行取樣分析，檢驗結果見表8。

1）104025、104070 爐次，渣中MnO+FeO 質量分數較高，分別達到5.56%、5.48%，未達到預期目標，不利于精煉過程中脫S。

2）隨著處理過程進行，渣中Al2O3的變化呈現逐漸升高的趨勢，證明鋼水中的Al2O3逐漸上浮。

3）104025 爐次，渣中SiO2較其他爐次含量低，LF 出站時含量僅為4.83%，主要由于此爐次爐后未加預熔渣，僅使用400 kg 石灰，造成頂渣結坨，未融化，加上爐后Al 含量偏高，處理過程中因為鋁鐵及爐中[Al]與渣反應，發生[Al]+SiO2=Al2O3+[Si]，致爐渣中SiO2減少，從而導致爐渣堿度升高。

4）通過m（CaO）/m（Al2O3）比值看，渣中吸附夾雜能力較好，基本滿足需求。

表8 爐渣檢驗情況

2.2 夾雜物檢驗分析

對軋制鋼板取樣進行夾雜物檢驗，檢驗結果見表9。

表9 夾雜物檢驗結果

產生的夾雜主要為A 類、C 類、D 類、Ds 類夾雜，最大級別為2.5 級，與前期鈣處理的爐次夾雜物水平基本相同，對部分夾雜物進行電鏡檢驗，檢驗結果如下。

2.2.1 C 類夾雜電鏡檢驗（見下頁圖1）

2.2.2 A 類夾雜電鏡檢驗（見下頁圖2）

經電鏡檢驗，A 類夾雜主要成分為MnS 夾雜，含有少量的Ti 和Fe。

2.2.3 DS 類夾雜電鏡檢驗（見下頁圖3）

經電鏡檢驗，DS 類夾雜主要成分為Al2O3、CaS復合夾雜。

A 類夾雜與脫S 及鑄坯凝固偏析有關，此爐鑄坯在1 號機生產，中心偏析主要為B 類偏析，易產生MnS 夾雜。

圖1 C 類夾雜

C 類及DS 類夾雜主要為Al2O3和CaS，Al2O3主要由于在處理過程中上浮不充分導致，CaS 產生原因為終渣堿度高，易形成此類夾雜。

圖3 DS 類夾雜

按照目前生產工藝，含鋁鋼平均喂鈣量150 m，每米鈣線4.51 元，每爐成本合計676.5 元，噸鋼成本（每爐出鋼量按照117 t 計算）降低5.78 元。

3 結論

1）在精煉到站后采用一次補鋁、過程及處理結束不進行補鋁，在連鑄生產過程中未造成絮流情況，證明含鋁鋼不進行鈣處理的可行性。

2）通過試驗，含鋁鋼不進行鈣處理，夾雜物及探傷情況未造成下滑。

3）含量鋼不進行鈣處理，可進一步降低生產成本，經計算，噸鋼可降低成本5.78 元。