本鋼煉鋼廠潔凈鋼生產(chǎn)實(shí)踐（二）
3.3 RH精煉
通過對RH-TB脫碳工藝的計算機(jī)模擬仿真，并結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，最佳脫碳工藝：脫碳前先配錳到目標(biāo)成分，鋼中[F.O]500~600×10-6；前期真空度控制在1~2kPa，脫碳10~12min；后期控制真空度值80Pa以下，循環(huán)脫碳5~8min�，F(xiàn)真空度可達(dá)67Pa以下，RH終點(diǎn)[C]≯0.0015%。
關(guān)于脫[N]，當(dāng)真空度＞0.4kPa時，真空處理基本無脫氮能力，有時還會增[N]。當(dāng)真空度≯0.4kPa時，才具有一定的脫氮能力，而且真空度數(shù)值越小，其脫氮效果越好，其脫氮率可達(dá)15~40%。以上參數(shù)的取得是在適當(dāng)延長脫氣時間的基礎(chǔ)上，脫氣時間為≮8min。
通過優(yōu)化深脫碳工藝，可滿足成品[C]≤0.0025%的超低碳深沖鋼的生產(chǎn)。
3.4 LF深脫硫
IR噴吹硅鈣粉可取得明顯的脫硫效果，但當(dāng)鋼包頂渣的氧化性較強(qiáng)或頂渣的堿度較低時，其脫硫效果變差。而且由于噴粉產(chǎn)生強(qiáng)烈攪拌作用，其弊處是使鋼水易增[N]。
LF+IR法是在LF爐造好還原渣的基礎(chǔ)上進(jìn)行噴吹硅鈣粉處理，通過還原渣及硅鈣粉的共同作用來獲得更理想的脫硫效果。
由于噴粉脫硫有增[N]現(xiàn)象，因而工藝優(yōu)化的重點(diǎn)轉(zhuǎn)為造渣深脫硫工藝。具體作法是嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐氧化渣的下渣量，降低精煉處理前頂渣的氧化性，改善頂渣流動性，加強(qiáng)底吹氬攪拌，完善造“白渣”操作程序等。通過優(yōu)化深脫硫造渣工藝，可滿足成品[S]≤0.003%的超低硫鋼種的生產(chǎn)。
3.5 連鑄增[C]和增[N]的控制
(1) 防增[C]措施
減少過程增[C]的主要手段是盡可能減少與鋼水接觸的耐火材料及生產(chǎn)輔料的碳含量以避免這些材料中的碳大量進(jìn)入鋼水中使鋼的[C]含量增加，尤其是生產(chǎn)輔料如大包覆蓋劑、中包覆蓋劑及保護(hù)渣。我們采用了無碳包襯磚，無碳長水口，極低碳鋼包覆蓋劑和極低碳中間包覆蓋劑等措施，從RH精煉后到成品鑄坯的過程增[C]平均量由20ppm減少到3ppm左右。
(2) 防增[N]措施
連鑄過程鋼水增[N]的原因是由于鋼水與空氣接觸造成的，主要在鋼水從鋼包進(jìn)入中包的過程，鋼水在中間包內(nèi)，鋼水從中間包進(jìn)入結(jié)晶器的過程中吸[N]。為此，我們分別對這三個過程采取了一些措施（中間包密封、中包中氬、控制中間包內(nèi)鋼水液位等），結(jié)果從RH精煉后到成品鑄坯的平均增[N]量為3ppm左右，成品[N]含量可以控制在40ppm以內(nèi)。
(3) 減少夾雜物措施
通過采用中間包湍流磚、直通孔過濾器、氣幕擋墻、高堿度中包渣等措施，可有效地減少鋼中夾雜物數(shù)量和尺寸大小。如直通孔渣堰的鋼樣電鏡分析顯示：直通孔過濾器可以有效地減少鑄坯內(nèi)的夾雜物，尤其是大于30μm的夾雜物，去除率大于70%；10~30μm的夾雜物去除率也在50%左右。
4 產(chǎn)品實(shí)物質(zhì)量水平
4.1 石油管線鋼
�、賆70管線鋼可穩(wěn)定控制[S]≤0.0030%，[S]min＝0.0010%。
�、赬60和X65管線鋼可穩(wěn)定控制[S]≤0.0050%，[S]min＝0.0005%。
4.2 汽車用鋼板IF鋼
典型的10爐IF鋼成品成分如表1所示�？梢姡孩賳我辉刈畹退剑篬C]＝0.0012%，[N]=0.0019%，[P]=0.0026%，[S]=0.0036%，[O]=0.0018%。②最佳爐次:[C]＋[N]＋[P]＋[S]＋[O]＝0.0118%
表1 典型的10爐IF鋼成品成分 /%
序號
C
P
S
O
N
1
0.0028
0.0057
0.0073
0.0027
0.0039
2
0.0019
0.0051
0.0074
0.0020
0.0025
3
0.0025
0.0028
0.0051
0.0030
0.0034
4
0.0023
0.0057
0.0057
0.0022
0.0040
5
0.0015
0.0048
0.0042
0.0035
0.0036
6
0.0012
0.0026
0.0046
0.0026
0.0026
7
0.0016
0.0043
0.0048
0.0021
0.0023
8＊
0.0015
0.0028
0.0036
0.0019
0.0020
9
0.0017
0.0037
0.0036
0.0018
0.0021
10
0.0016
0.0043
0.0048
0.0021
0.0019
最低
0.0012
0.0026
0.0036
0.0018
0.0019
注：＊潔凈度最高的一爐鋼成分。
5 結(jié)論
本鋼煉鋼廠經(jīng)過對鐵水脫硫、轉(zhuǎn)爐復(fù)吹、RH脫碳、LF脫硫和連鑄保護(hù)澆鑄等工藝優(yōu)化，可以達(dá)到：鐵水[S]≤0.0020%，復(fù)吹時[C]·[O]=0.0025，LF-IR處理后[S]≯0.0030%，RH處理[C]≯0.0025%，中間包平均增[N]0.0003%左右。
通過三年來的工藝優(yōu)化，本鋼煉鋼廠“鐵水脫硫扒渣——復(fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉——二次精煉——板坯連鑄”這條煉鋼新流程工藝技術(shù)，已逐漸趨于成熟，具備了生產(chǎn)X70管線鋼的能力，對于[S]≯0.0030%的管線鋼和[C]≯0.0025%的IF鋼，已完全具備和掌握了關(guān)鍵工藝控制環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定、大批量生產(chǎn)，為生產(chǎn)高質(zhì)量高附加值產(chǎn)品創(chuàng)造了有利條件。
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