脱氧工艺对H08A钢铸坯质量的影响

龚波 杨军 王宏丹

摘 要 本文以四川达钢H08A钢为研究对象，通过对该钢种脱氧工艺的理论研究和生产实践，制订了优化方案，解决了连铸坯合格率低、生产成本高的问题，使钢水中的含氧量得到有效控制，大大提高了铸坯质量。

关键词 H08A 脱氧 连铸坯

中图分类号：TF703 文献标识码：A

0前言

焊条钢是用来制造各种焊条和焊丝的关键原材料。按照钢种的熔炼成分可以分为普碳、不锈钢以及低合金三个类别。H08A的含C量低，有较好的机械性能和优良的焊接性能，因此H08A在焊接用原材料中一直占有重要地位。截止2008年，我国的各种焊接用钢材每年需求约350万吨，这其中焊条钢190万吨。

H08A钢属于低硅低碳类钢，转炉冶炼终点碳含量低，一般在0.05%以内，这就导致转炉钢水的氧化性极大，也给后工序脱氧带来了非常大的困难。生产初期我们以硅钙碳做为复合脱氧剂、铝锭做终脱氧剂，虽然铝锭具有成本低、脱氧力强、效率高等优点，但大量三氧化二铝夹杂物留在钢中，容易引起连铸水口结瘤，使钢水浇注很难持续，经常一开浇便断流。但是如果选择其它的脱氧合金作钢水的终脱氧剂，虽然水口结瘤这个问题得到了解决，但是却由于其脱氧效果不佳，最终导致铸坯的皮下气泡十分严重，铸坯质量差，不能满足后续轧制的需要。达钢通过对H08A钢脱氧工艺的不断研究和优化，解决了之前钢水脱氧难、铸坯质量差等问题，连铸坯合格率由79.5%提高至99.9%。

1钢水脱氧的理论依据

连铸坯产生气泡与否的关键因素是钢水在凝固开始时其内部的气体压强是否能克服外部的环境压强。铸坯产生了皮下气泡就是因为凝固后内部的气体压强过早地满足了气泡的生成气压0.09～0.12MPa。从理论上讲，

2 H08A脱氧工艺优化

2.1工艺流程

高炉铁水+KR铁水预处理+转炉+出氩站+LF精炼+连铸+码垛+铸坯初检+发送合格坯。

2.2铁水条件

达钢钒钛铁水通过KR法脱硫处理，入炉铁水成分见表2，入炉铁水温度>1220℃，装入量77-80t。

2.3成分控制

H08A钢连铸坯成分控制要求见表3。

2.4脱氧工艺改进措施

2.4.1调整钢水含氧量的控制值

根据上述对钢液凝固时不会产生皮下气泡的临界含氧量的计算，将原来的控制值50ppm下调至40ppm.

2.4.2将铝锭换成钢芯铝

铝锭和钢芯铝虽然都是铝质强脱氧剂，但是之前生产工艺中虽然铝锭加入量较大，但是却没有取得好的脱氧效果，试验发现由于铝的比重较钢水较小，铝锭加入钢液中后很难沉于钢包底部，因此考虑用钢芯铝代替铝锭，同时根据钢水在氩站的脱氧效果，钢包在LF炉还可根据实际氧含量喂入铝线。

2.4.3选用铝镁钙合金球作为复合脱氧剂，进行脱氧

铝镁钙合金球是常用的转炉炼钢复合脱氧剂，主要用于冶炼低硅低氧类钢种。铝镁钙合金球在用于转炉炉后脱氧时，具有较强的脱氧能力强且效率高，另外其脱氧产物也容易上浮，这就能大幅度地降低钢材中的非金属夹杂物含量，能有效提高钢液及连铸坯的质量。选择铝镁钙合金球还可降低因硅系脱氧合金（如硅钙钡）带来的增硅。

2.4.4管理方面

在管理方面，加强转炉出钢口的维护，严格执行出钢挡渣操作，避免转炉内的氧化性渣进入钢水。

3优化结果及分析

3.1钢水脱氧效果

3.1.1钢水氧含量的控制效果

改进试验按照上述脱氧工艺改进后，脱氧效果十分明显。试验钢经过精炼处理后，试验钢钢水含氧量平均值为35.5ppm，最大值为55ppm，其分布见图1所示。

3.1.2连铸坯低倍质量控制效果

工艺改进后试验炉次25炉，连铸坯无任何肉眼可见的表面质量问题，同时经取样做低倍试验后，低倍质量良好，皮下气孔出现率明显降低，连铸坯合格率99.8%。图2是达钢公司脱氧工艺优化后钢坯质量检测结果。

4结论

从以上结果可知，通过对达钢HO8A脱氧工艺的优化，达钢生产的H08A连铸坯的铸坯质量得到大大提升，合格率达到99.8%。钢水含氧量控制在35.5ppm，连铸坯无任何肉眼可见的表面质量问题，皮下气孔出现率明显降低，产品生产成本因此得到大幅度地下降，这为此钢种在达钢实现大规模工业化生產奠定了坚实的基础。

参考文献

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