【摘要】为打造生产高强度洁净车轮钢生产基地,京唐公司利用现有的高效大型300t顶底复吹转炉生产高强度车炉钢下足了功夫,尤其是在废钢管理、终点窄成分控制、工艺优化方面有自己独特的特色,冶炼成分和强度均满足客户要求。
【关键词】终点控制 窄成分 工艺优化
一、工艺路线选择
(1)“全三脱”冶炼→lf精炼→板坯浇注→钢坯精整→板坯入库。
(2)kr脱硫→常规转炉冶炼→lf精炼→板坯浇注→钢坯精整→板坯入库。
二、转炉冶炼
(一)脱磷炉冶炼
(1)参考周期:35分钟,目标30分钟。
(2)装入制度:脱磷炉总装入量:314±2吨,根据铁水温度、成份确定废钢加入量。
(3)造渣制度:半钢目标终渣碱度1.9~2.5。
(4)终点控制:出半钢后通过炉后测温取样装置进行测温、取样,要求每炉取半钢钢样,出钢过程取脱磷炉炉内渣样。
(5)出半钢:采用挡渣出钢,渣层厚度≤50mm。
(二)脱碳炉冶炼
“全三脱”脱碳少渣冶炼车轮钢入炉半钢条件
脱碳少渣冶炼车轮钢半钢装入量为297t-305t,实际平均入炉装入量303t,半钢[c]3.41%,温度1344℃,[p]0.034%,整体入炉条件较好。
(三)脱碳炉终点温度及成分
终点温度方面,车轮钢基本按照中上线温度出钢(要点1630/1640~1650/1660℃),平均1650~1660℃,炉后温度控制较好,平均1590~1610℃,出钢温降平均48~62℃,下一步继续加强温度稳定控制,压缩波动区间。
终点a[o]平均控制较好,终点能控制在a[o]≤800pmm比例为90.5%,四个钢种平均终点氧含量均≤600ppm,平均%[c]*%[o]均小于0.0027。
终点[c]方面,考虑出钢加入中碳锰铁增碳(0.015%)以及lf处理过程增碳(约0.01%),转炉终点[c]均下线控制(0.05%),控制好终点碳防止终点碳低氧高既浪费合金又侵蚀转炉比较厉害。
终点[s]方面,常规冶炼使用厂内循环精品废钢终点[s]能比较稳定的控制在0.010%一下。由于个别炉次入炉半钢[s]偏高(其中有个炉次入炉半钢[s]>0.012%),造成脱碳终点[s]偏高(0.010)%,脱碳炉终点硫不好控制,为下道工序的生产带来了困难,影响lf炉的冶炼周期和整个浇次的生产节奏。
终点[p]方面,4个钢种终点[p]整体控制较好,平均0.007~0.010%。由于3#脱碳即将进入炉役阶段,炉底高度较高,复吹效果不佳,脱磷效果差,个别炉次由于[p]高需要后吹。
终点一次拉碳命中方面,由于常规冶炼入炉铁水[si]低、温度低,另外3#脱碳炉脱碳速率不稳定、脱磷困难(主要原因为复吹效果不佳,钢水反应动力学条件差,钢水搅拌、熔渣流动性差)。转炉终点[c]偏高、温低、[p]高造成部分炉次后吹,一次拉碳命中率控制不佳,后吹比为18%,下一步须加强车轮钢冶炼一次拉碳命中率。
(四)出钢脱氧合金化情况
脱碳炉冶炼车轮钢,进站[c]、[si]、[mn]、[p]、[als]整体控制良好,终点至进站平均增[c]0.02%;终点至进站平均增[p]0.0013%;降[s]0.002%。
其次,合金的选择和管理也非常重要,冶炼低硅车轮钢时一定选用低硅中碳锰铁合金,因需进lf精炼站处理钢水,可能有一定的钢水“回硅“,并且因终点锰含量很高,需加入合金量较大,如没有选用低硅中碳锰铁合金也可能造成钢水增硅,最终导致成分出格,不利于终点窄成分的控制。
(五)关于进一步改进终点控制的建议
380cl钢种炼钢生产路线为bof-lf-ccm,原来要求转炉终点[c]0.05-0.07%,进lf精炼站[c]0.07-0.09%,判定[c]0.08-0.10%,但由于个别情况下lf升温处理过程电极升温增碳≥0.01%,因此要点中进站[c]偏高,容易造成[c]高出格,建议修改终点碳要求,进站[c]更改为0.05-0.08%,使得转炉终点更加容易控制,减少个别炉次终点[c]波动造成成分出格,更加有利于终点碳的窄成分控制。
此外,使用“全三脱”工艺冶炼时,脱磷炉半钢成分和出钢量不太稳定也是整个冶炼工艺的控制难点。近日来,铁水成分不稳定也为脱磷炉的终点控制带来了困难,还需进一步稳定高炉操作,保证铁水成分的稳定。脱磷炉选择的废钢尺寸不能太大,不然脱磷炉供氧量较小,终点废钢没有完全融化,造成出钢量不稳定,打乱整个成产节奏。
三、总结
(1)京唐公司300t转炉生产车炉钢实现了稳定的终
控制,转炉冶炼终点[c]≤0.05,[p]≤0.008,[s]≤0.010。
(2)京唐公司生产的车炉钢各种成分实现了非常稳定的窄成分控制,尤其是终点硅和锰的控制。
(3)京唐公司“全三脱”的冶炼工艺实现了终点[p]成分更低的控制,利用脱磷炉铁水预脱磷能够轻松把终点[p]控制在80ppm一下。
作者简介:王少军(1984-),男,汉族,河北唐山人,大学本科(在职研究生),首钢京唐公司,助理工程师,主要从事转炉冶炼工艺技术方面相关工作。