低铝低碳低硅半沸腾钢冶炼工艺的开发

霍炜

【摘 要】本文介绍了山东钢铁集团济钢板材有限公司低碳低硅低铝半沸腾钢冶炼工艺。积极进行低铝低碳低硅钢的研发，经过对试制方案的不断改进及控制水平的提高，成功开发了低铝低碳低硅复合材料用热轧钢带，实现了批量生产取得了显著的经济效益。

【关键词】低铝低碳低硅；半沸腾钢；热轧钢带；经济效益

【Abstract】Shandong Iron and Steel Group introduced the Jinan Steel Sheet Co.， Ltd. low carbon low-silicon aluminum semi-rimmed steel smelting process. Active low carbon low silicon aluminum research and development， through continuous improvement and improve the level of control of the trial program， successfully developed a low-carbon low-silicon aluminum composite materials， hot-rolled strip， to achieve mass production has made significant economic benefit.

【Key words】Low aluminum low carbon low silicon； Semi-rimmed steel； Hot-rolled strip； Economic benefit

0 前言

面对钢铁市场竞争的日趋激烈，钢铁企业必须开发高附加值产品。低铝低碳低硅复合材料用钢带广泛应用于电厂的冷却装置，具有较为广阔的市场前景。技术人员通过对工艺和试制方案的不断改进，成功开发低铝低碳低硅复合材料用热轧钢带，创造了良好的经济效益。

1 工艺路线的制定

高炉铁水→KR脱硫→120t转炉冶炼→CAS→LF→RH→ASP连铸机→加热→高压水除鳞→粗轧→飞剪→精除鳞→F1-F6精轧→层流冷却→卷取→取样→检验→标志→入库

2 主要熔炼成分要求

3 冶炼与连铸工艺过程分析

低铝低碳低硅复合材料用热轧钢带具有“三低（Al低、C低、Si低）”的特点，所以冶炼难点是在控制AL和Si等脱氧元素较低的情况下如何脱氧的问题，控制好各元素含量，特别是防止AL和O高至关重要。

3.1 冶炼过程成分控制

3.1.1 [Al]含量的控制

采用LF预造渣工艺主要脱除部分钢水的氧含量，钢水到RH后首先进行脱碳处理，再根据定氧结果及钢水温度等情况精确计算用于脱氧AL含量，自由氧小于30ppm可少量喂钙线操作，自由氧大于30ppm应进行喂钙线处理，直至钢中自由氧小于30ppm，吹氩强度要严格控制，严禁吹氩强度过大。

3.1.2 [C]含量的控制

低铝低碳低硅钢的碳含量要求比较低，因此必须使用RH真空处理设备。出钢采用铝块预脱氧合金化，并优化LF加热工艺参数， LF进行预脱氧和造渣工艺，RH根据碳含量情况进行自然脱碳或吹氧脱碳，使碳含量最低可以达到15ppmm，很好的满足了技术要求。

3.1.3 [Si]含量的控制

1）尽可能减少转炉下渣量，稀释大包顶渣中SiO2的浓度，适当增加出钢时的石灰量，提降低大包顶渣中SiO2的活度，适当降低吹氩后钢水酸溶铝含量，尽可能降低辅料中所含杂质SiO2的浓度。

2）实际LF炉精炼过程中，当顶渣中SiO2得不到补充时，顶渣向钢水回硅的趋势必然减弱，不可能达到钢水回硅至理论计算的程度。提高钢水硅含量的控制精度，必须进一步降低LF炉出站时顶渣中SiO2的活度。

3.2 连铸钢水可浇性控制

脱氧不好、夹杂物上浮不充分、夹杂物熔点偏高或者钢水二次氧化都会导致连铸机塞棒出现涨行程、浸入式水口出现堵塞或偏流的现象，最终影响生产的稳定与顺行。

3.2.1 钢水纯净度的控制

1）大包镇静时间大于8分钟；

2）连铸中间包使用低碳低硅中包渣；

3）铸机进行严格的保护浇注，减少钢水二次氧化；

4）同时保证钢包的自开率，避免钢包开浇烧眼；

5）使用高拉速低碳钢保护渣。

3.2.2 钢水钙处理

用钙处理的方法使钢中高熔点的Al203夹杂物与CaO形成低熔点低密度的12CaO·7Al203（熔化温度1455℃，密度2.83g/cm3），从而消除水口絮流。钙加入量不足，易生成高熔点的铝酸钙（熔点1750℃以上），如CaO·6Al203，导致水口发生堵塞。当钢中钙铝比大于0.09时，Al203类夹杂物才会大多变性成为12CaO·7Al203或成分接近12CaO·7Al203的低熔点钙铝酸盐夹杂物，从而获得良好的钙处理效果。

4 工艺试制

4.1 成分控制情况

RH不但进行脱碳、脱氧操作，而且加铝初步预造渣，减轻LF造渣负担，缩短了LF的处理时间，AL一次性不能加的太多，另外钢包底吹必须良好，Si含量控制从转炉终点、防止转炉下渣、顶渣控制做起。

通过对冶炼工艺和攻关方案的严格执行，各个成分都很好的达到了技术要求，并且非常稳定。

4.2 轧制及性能情况

试制低铝低碳低硅钢YBFe各项性能指标均符合技术协议要求，对试样进行非金属夹杂物评级，夹杂物级别均在2.0级以下。

5 结论

通过对BOF+CAS+LF+RH+CCM+热轧的生产工艺进行优化，在山东钢铁集团济钢板材有限公司现有的炼钢-ASP-热连轧生产线上，完全有能力生产C含量小于0.005%的低铝低碳低硅钢，在满足客户使用要求的同时进行批量生产，创造可观的经济效益。

【参考文献】

[1]李庆儒，何俊正.安钢第二炼轧厂RH真空处理装置工艺研究[J].中国高新技术企业，2010（15）：92-93.

[2]赵保国，毛福来，汤潜，王立军.LF精炼造渣工艺研究[J].包钢科技，2003，29（B12）：24-27.

[责任编辑：汤静]