宣钢生产C72DA工艺控制

闫 军

（河钢集团宣钢公司，河北 宣化075100）

河钢集团宣钢公司（全文简称宣钢）生产的C72DA盘条采用控轧控冷技术，主要用于加工胎圈钢丝，要求具有成品具有强度高、韧性好、耐冲击、抗疲劳的良好性能。因此对铸坯质量要求较高，生产初期，顾客反映宣钢生产的C72DA在拉拔过程中的断丝率较高，无法满足生产要求。技术人员经过跟踪统计、反复试验，不断对炼钢、精炼、连铸工艺进行调整、优化，终于成功地解决了生产中的难题。目前成分控制稳定，铸坯质量良好，生产稳定，合格率稳定在97%以上。

1 工艺路线

宣钢生产的C72DA成品盘条供货予巨力公司，依据终端客户钢种质量、使用性能和拉拔加工的要求，结合宣钢设备及实际控制情况，确定该钢种的化学成分控制（见表1）。

表1 C72DA化学成分控制 %

工艺路线为：铁水KR脱硫预处理—150 t复吹转炉冶炼—180 t LF炉精炼—150 mm2连续浇铸—铸坯缓冷—轧制—成品缓冷。

2 生产工艺控制

2.1 铁水预处理工艺

该钢种硫含量要求较低，考虑到转炉冶炼过程中物料带入硫，要求入炉铁水w（S）≤0.003%。宣钢自产铁水中P、S含量普遍偏高，因此采用KR铁水预处理技术对铁水进行脱硫处理，为保证脱硫效果，脱硫前扒除前渣，处理后脱硫渣扒除干净，防止冶炼过程中回硫。

为了保证转炉吹炼过程中快速成渣，要求入炉铁水温度T≥1 250℃，但铁水深脱硫后温降较大，因此，在保证有效脱硫的前提下，脱硫剂加入量控制越少越好，降低脱硫过程中的温降。同时必须掌握好脱硫剂加入时机，加入过早，脱硫剂不能随涡流充分弥散至铁水中，影响脱硫效果；加入过晚，高速搅拌时，易产生飞溅，使脱硫剂利用率降低，最好控制在涡流即将刚形成或刚形成时加入，1.5～2.0 min内加完，后逐渐提高搅拌头旋转速度，确保脱硫效果。

2.2 转炉冶炼工艺

为了减少废钢带入杂质，冶炼C72DA时，废钢使用宣钢自循环钢筋，且废钢必须干净，不得含有油污，C72DA要求成分稳定，钢中杂质元素及P、S等有害元素含量尽可能低，因此对转炉过程和终点控制要求较高。转炉采用双渣法冶炼，造渣料保证干燥，过程采用恒氧压、变枪位操作，根据炉口火焰情况及时调整枪位和加料，终渣碱度不小于3.5，确保转炉脱磷效果，复吹采用全程底吹氩气工艺，终点控制碳、磷、温度三者协调，要求终点控制如表2所示。

表2 转炉冶炼C72DA终点控制

采用低氮增碳剂对钢水配碳，合金化采用低碳锰铁和低钛硅铁，避免使用强脱氧剂，采用低钛硅铁合金本身脱氧，减少杂质元素的带入，合金使用前必须经过合金烘烤炉进行烘烤加热，合金加完后加入72A专用预熔精炼渣1 750 kg，确保钢水进LF后快速成渣。出钢前30 s打开钢包氩气开关吹氩，排净包内空气，出钢过程采用钢包全程吹氩进行强搅拌，出钢后调小氩气流量，保证液面微动即可。

转炉出钢采用滑板挡渣[1]，操作中使用前挡加后挡工艺配合红外下渣自动检测技术，调整滑板挡渣控制参数，将下渣百分比调整为最高要求，保证挡渣效果，尽可能减少钢包下渣量，钢包渣层厚度≤20 mm。加强出钢口的维护，保证冶炼C72DA时出钢口寿命在40～120次之间，出钢口形状规整不散溜，出钢时间不得小于5 min。

2.3 LF精炼工艺

LF是精确调整钢水成分，去除夹杂物的主要环节，为连铸提供合格的、可浇性良好的钢水。宣钢冶炼C72DA时，LF采用双工位生产，钢水进站后补加72A专用预熔精炼渣950 kg，采用低铝硅铁粉和90碳化硅进行脱氧，随后加入渣料早白渣。为保证进站成分具有代表性，送电15 min后，确保渣料全部熔化良好，取钢样和渣样进行分析。LF处理过程中及时蘸取渣样，将碱度控制在0.8～1.0之间。

精炼过程在保证钢液面不裸露的情况下采用最大吹氩强度，精炼结束后进行软吹氩处理，软吹时间≥40 min，足够的软吹时间可以使夹杂物充分上浮[2]，从而减少钢中夹杂物的含量，提高钢水的洁净度。软吹过程中暂时不加覆盖剂，待钢水出站前加覆盖剂上连铸平台。

2.4 方坯连铸工艺

宣钢使用十二机十二流小方坯连铸机浇注，断面采用150 mm×150 mm，其主要工艺参数如表3所示。

表3 连铸机主要工艺参数

为保证铸坯质量合格，C72DA生产前，C72DA生产前，连铸机修查水需求，确保机设备工况良好，二冷喷淋管对中，检查喷嘴雾化情况，保证喷射角度正常，气雾喷嘴无堵塞，避免铸坯冷却不均匀。

浇注过程中执行恒拉速拉钢，避免拉速波动，拉速控制在1.8 m/min，防止钢坯内出现间隔性疏松，避免产生缩孔，采用二冷水自动配水技术，比水量控制在0.55～0.65 L/kg。C72DA液相线温度为1 470℃，控制过热度保持在20～30℃，避免过热度太高在结晶过程中钢坯内柱状晶发达而出现的搭桥现象。

连铸机采用气雾冷却，为保证铸坯合格，C72DA生产前，必须对连铸机进行检修查水，保证铸机设备工况良好，二冷喷淋管对中，检查喷嘴雾化情况，保证喷射角度正常，气雾喷嘴无堵塞，避免铸坯冷却不均匀。

结晶器水流量控制在115～125 m3/h，电磁搅拌参数为240 A/4 Hz，采用液面自动控制技术，结晶器内加专用保护渣浇筑，做到少加、勤加保持液面覆盖良好，保证适当的液渣层厚度和一定的粉渣层厚度，表面无发红和裸露现象，火苗均匀。

采用F-EMS末端电磁搅拌技术，针对C72DA方坯1.8 m/min工作拉速，通过射钉法测定坯壳厚度，末端电磁搅拌装置中心处安装在距弯月面6.5 m处，参数控制为260 A/4 Hz，充分发挥末端电磁搅拌搅拌效果，保证末端铸坯内钢液快速流动，抑制柱状晶的发展，避免最后凝固区域形成的“搭桥”现象[3]，获得中心宽大的等轴晶带，有效控制铸坯中心碳偏析。

保证铸坯质量必须减少钢水二次氧化。产生钢水二次氧化的原因一是大包开浇后，长水口保护挂得不及时或提前摘下长水口保护，二是在中包内的注流冲击区的覆盖剂加入不及时[4]。宣钢采用全过程保护浇注，大包采用铝碳质长水口，先挂大包长水口在开浇，严禁敞流浇铸，大包严禁下渣，水口插入钢水液面200 mm以上，氩封保护浇注，浸入式水口加装密封圈，水口插入钢水液面100～150 mm。基本杜绝了钢水的二次氧化，同时减少了钢液铸流在流动过程中产生负压而造成的钢液吸氮。

2.5 钢包要求

钢包应为在线周转包（甲级罐），5个钢包周转，并能满足精炼要求，钢包包口及时清理，钢包内必须洁净，无包底，无积渣，钢包两块底吹砖透气良好，能够满足精炼吹氩需要。

3 连铸坯质量分析

生产中，每流取1块做低倍，选取过热度25℃和30℃的炉次，每流取碳偏析样，铸坯质量控制如表4所示。

表4 铸坯质量控制情况

4 结论

宣钢经过C72DA生产过程中不断对炼钢、精炼、连铸工艺的调整优化，钢水成分控制稳定，连铸浇注顺利，铸坯质量控制良好，各项指标均有较大提升，产品质量稳定可控。目前宣钢生产C72DA胎圈钢质量稳定，可拉拔至0.28 mm，得到了下游用户的认可。