提高熱軋窄帶鋼Q355B連續冶煉能力的生產實踐

王 利，張慶峰，劉洪銀，郝 帥

（山鋼股份萊蕪分公司，山東 濟南271104）

1 前 言

在萊鋼620 mm 生產線生產窄帶低合金鋼Q355B產品的過程中，其薄弱環節為轉爐對連鑄鋼水的持續供應能力不足。其原因是轉爐高溫出鋼，導致轉爐爐襯侵蝕嚴重，使得轉爐每連續冶煉40～60 爐就需進行補爐操作。采用向爐襯侵蝕嚴重部位投擲或噴補耐火材料的方法進行補爐，經過1～2 h 的爐內高溫燒結后，補爐料能與轉爐爐襯有緊固的結合，從而增加轉爐爐襯厚度，提高轉爐爐襯的抗侵蝕性［1］。但對轉爐進行補爐的行為降低了轉爐連續冶煉的能力，使轉爐的鋼水產量降低，嚴重制約窄帶低合金鋼Q355B生產效率的提升。

2 成分優化設計

Q355B 低合金高強度熱軋鋼帶作為萊鋼620 mm 窄帶線的高效產品，前期化學成分設計采用了中碳、高錳（1.3%）并加入少量V（約0.01%～0.02%）微合金化的成分方案，其成分如表1 所示。轉爐出鋼過程需添加大量硅錳等合金，且Q355B不進行LF 精煉，無法通過LF 爐通電提溫，出鋼后添加合金量大、溫度損失較大，只能采取轉爐高溫出鋼的方法來彌補冷合金加入、爐后吹氬等環節的溫降，導致轉爐平均出鋼溫度達1 665 ℃，轉爐出鋼溫度統計如圖1所示。

表1 工藝優化前Q355B熔煉成分（質量分數） %

圖1 成分優化前轉爐出鋼溫度統計

以前期研究及生產實踐為基礎［2-3］，對Q355B窄帶鋼的化學成分進行優化，通過減少出鋼時合金加入量，降低轉爐出鋼溫度，來達到減少爐襯侵蝕，提高單批次冶煉爐數及產能的目的。相較于優化前，將Mn含量降低0.6%，增加0.02%的C、0.01%的V；受620 mm 軋線現場冷卻工藝所限制，≤3.0 mm的薄規格產品加入0.005%～0.015%的Nb，＞3.0 mm 的厚規格產品加入0.01%～0.02%的Nb，進行Nb、V 復合微合金化，以此來保證產品的各項力學性能符合標準及用戶要求。Q355B 工藝優化成分設計如表2所示。

表2 Q355B工藝優化成分設計（質量分數） %

根據理論計算，預計成分優化后的Q355B熱軋窄帶鋼，硅錳、釩氮、鈮鐵等合金加入總量降低約10 kg/t鋼，增碳劑增加約0.2 kg/t鋼。合金料的顯著減少對轉爐出鋼溫度的降低具有十分積極有效的作用。合金加入量變化如表3所示。

3 生產試制

熱軋窄帶鋼工藝流程為：鐵水預處理→轉爐冶煉→吹氬→連鑄→620 mm窄帶成材。

在萊鋼煉鋼老區1#爐，對優化后的Q355B進行了生產試制冶煉。成分優化后轉爐出鋼溫度情況統計如圖2所示。與前期相比，轉爐出鋼溫度有顯著降低的趨勢。經計算，平均出鋼溫度在1 650 ℃左右，且基本控制在1 665 ℃以下。

表3 Q355B工藝優化前后合金加入量 kg/t

圖2 成分優化后轉爐出鋼溫度統計

在620 mm 窄帶生產線對試制鋼坯進行軋制，軋制規格為2.0～4.85 mm。在軋制過程中，控制終軋溫度在880 ℃以下，卷取目標溫度控制在680 ℃。軋制成材產品的各項力學性能如表4所示。由表4可以看出，成分優化后的Q355B各項力學性能均符合相關標準要求。相較于優化前，厚度≤3.0 mm的產品平均屈服強度提高了約25 MPa，厚度＞3.0 mm的產品平均屈服強度提高了約21 MPa?？估瓘姸群蜕扉L率在優化前后相當。

表4 合金優化前后Q355B力學性能統計

4 成分優化效果

由于轉爐持續供應高溫鋼水的冶煉能力不足，經統計，成分優化前，在生產Q355B 的過程中，每生產50 爐左右就要進行澆次更換；由合金含量高的Q355B鋼種更換為合金含量低的Q235B、Q195等鋼種，更換澆次的時間約為1.5 h，降低了生產節奏，限制了Q355B 連續冶煉能力。成分優化后，Q355B 連澆爐次可達120 爐，可持續生產較高等級的Q355B鋼種，Q355B單澆次產量由1 500 t提高到3 500 t。全年預計Q355B 熱軋窄帶鋼生產能力可提高5萬t，提高了高附加值鋼種的產量。

5 結 論

5.1 針對萊鋼620 mm 生產線生產窄帶鋼Q355B的薄弱環節，采用降Mn、加Nb、V 復合微合金化進行成分優化，在煉鋼過程中可顯著減少合金料的投入，使轉爐出鋼溫度降低了約10 ℃。

5.2 成分優化后的Q355B熱軋窄帶鋼各項力學性能均符合標準和用戶使用需求，且屈服強度較之前有了不同程度提高。

5.3 成分優化后，Q355B 熱軋窄帶鋼單澆次產量有了顯著提高，由1 500 t提高到3 500 t。